[发明专利]一种用于垃圾焚烧行业的蒸汽空气预热系统及其预热方法

说明书

本发明具体涉及一种用于垃圾焚烧行业的蒸汽空气预热系统及其预热方法，本蒸汽空气预热系统包括：进汽管路、换热器、疏水组、疏水母管；其中所述进汽管路适于抽取汽包和/或汽轮机中蒸汽输送至换热器中，空气从换热器中吸收蒸汽热量后形成热风排出，所述换热器中蒸汽冷凝形成的冷凝水通过疏水组流动，并通过疏水母管回收至相应容器中；本发明通过采用高压过冷技术将蒸汽换热后的冷凝水温度降低到100℃以下，确保压力降低到与相应容器压力相等时不产生二次闪蒸蒸汽，避免相应管路和阀组受到冲击并能够节能降耗，空气温度可以确保加热到低于蒸汽饱和温度15~20℃的温度，取消了传统预热系统需要的闪蒸罐及疏水阀，节约采购成本的同时提高稳定性。

技术领域

本发明属于垃圾焚烧技术领域，具体涉及一种用于垃圾焚烧行业的蒸汽空气预热系统及其预热方法。

背景技术

垃圾焚烧指将人类社会生产、生活过程中产生的固体垃圾送入焚烧炉内燃烧，达到减量化、无害化、资源化目的的一种垃圾处理方法。垃圾焚烧处理技术因其大大减少垃圾体积、节约土地资源、减少了对地下水和空气的污染、可焚烧产生电力资源而被广泛采用，生活垃圾焚烧是目前处理生活垃圾的主要方式，其具有垃圾减量化、转废物为资源的特点。生活垃圾焚烧机械炉排用于焚烧生活垃圾，产生高温烟气通过余热锅炉和汽轮机发电机进行发电。

蒸汽空气预热系统为采用锅炉或者汽轮发电机抽汽，利用抽汽蒸汽的热量将垃圾焚烧所需的一次风加热到一定温度，以利于促进垃圾在炉内更好燃烧。是一种采用蒸汽将空气加热的系统。

据研究，我国多数垃圾焚烧电厂（特别是中温中压锅炉参数的电厂）一次风很难达到220℃，从而影响垃圾焚烧效率、造成环保指标难以控制、冬季投入辅助燃料较多，影响了经济效益和环保效益。同时，传统的空气预热系统疏水管路存在汽液两相流的情况，容易造成管路水击。汽包饱和抽汽和汽轮机抽汽经换热后通过疏水阀直接进入疏水管道，只吸收了蒸汽潜热，甚至部分蒸汽未经换热直接进入疏水管道，造成蒸汽大量浪费。同时疏水阀后管路随着压力下降会产生大量闪蒸气体，不但影响系统疏水，还容易造成管路冲击、磨损、除氧器超压等情况。

垃圾焚烧炉内良好的燃烧工况离不开合理的一次风温度。一次风温度对于垃圾烘干、挥发分析出、燃烧具有重要作用。通常，焚烧工艺对于一次风温度的要求为220℃，采用蒸汽为热源将空气进行加热到指定温度。

常规系统是采用两级加热，一级采用汽轮机抽汽将空气从0度加热到140℃，二级采用汽包抽汽将空气从140℃加热到220℃。系统配置闪蒸罐以利用部分高压饱和蒸汽二次闪蒸的热量，减少疏水管路带汽。常规系统疏水为饱和水，热量未充分利用，且降压后二次闪蒸增加了管道阻力，造成管道冲击。空气预热器通常存在换热效率低、钢耗量大、容易因热膨胀导致焊缝开裂等问题，故障率高。常规系统的一次风经常达不到设计的220℃的温度。

目前国内主流技术是在空气预热器出口设置疏水阀，然后进入闪蒸罐二次闪蒸，闪蒸的蒸汽与汽机低压抽汽混合后送到低压受热面。闪蒸罐出口再设置疏水阀，然后通过管路进入除氧器或者疏水箱。低压侧疏水通过疏水阀直接进入除氧器。其缺点是配置了大量辅助设备，如闪蒸罐、疏水阀等。国产疏水阀故障率较高、疏水特性难以适应系统工况，进口疏水阀价格昂贵、性能难以比选，且单台空气预热器需要采购3台疏水阀，成本较高。同时疏水阀后管路仍存在二次闪蒸，造成管路水击，影响设备安全，换热效率低，浪费能源。

因此，亟需开发一种新的用于垃圾焚烧行业的蒸汽空气预热系统及其预热方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于垃圾焚烧行业的蒸汽空气预热系统及其预热方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于垃圾焚烧行业的蒸汽空气预热系统，其包括：进汽管路、换热器、疏水组、疏水母管；其中所述进汽管路适于抽取汽包和/或汽轮机中蒸汽输送至换热器中，空气从换热器中吸收蒸汽热量后形成热风排出；所述换热器中蒸汽冷凝形成的冷凝水通过疏水组流动，并通过疏水母管回收至相应容器中。