[发明专利]基于热交换式轮机的废弃物焚烧系统及其工作方法

说明书

本发明涉及一种基于热交换式轮机的废弃物焚烧系统及其工作方法，包括焚烧炉、热交换式轮机和热交换器，热交换器内设置空气通道和高温烟气通道两个独立的通道，空气通道与热交换式轮机形成环路，焚烧炉的烟气出口通过管道连通至热交换器的高温烟气通道入口，高温烟气通道出口通过管道连通至骤冷碱洗设备的进气口，骤冷碱洗设备的出气口通过管道连通至烟囱。本发明将焚烧炉的高温烟气通过热交换器为热交换式轮机的空气在高温条件下进行换热，避免了硫化物露点腐蚀和卤代烃等腐蚀物质对热回收装置造成的损伤，同时为热交换式轮机提供高温空气进行发电，不仅能自给自足，还能对外输出电力，节约焚烧炉的电力消耗。

技术领域

本发明涉及废弃物焚烧系统领域，具体涉及一种基于热交换式轮机发电的废弃物焚烧系统。

背景技术

焚烧炉作为将废气、废液、固体废弃物体燃料、医疗垃圾、生活废品、动物尸体等进行高温焚烧，达到量化数减少或缩小的一种环保设备，应用广泛，常规的焚烧炉产生的高温尾气由于含有腐蚀性物质，热交换时容易发生露点腐蚀，对热回收装置造成损伤，因此，其热量很难回收利用，高温尾气带走大部分热源，导致热源的浪费；而且传统焚烧系统的运行需要消耗大量电力资源，电力成本较高，焚烧炉给企业造成很大负担。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于热交换式轮机的废弃物焚烧系统及其工作方法，用以解决现有技术中的传统的焚烧炉尾气热源浪费及电力消耗大的问题。

本发明一方面提供了一种基于热交换式轮机的废弃物焚烧系统，包括焚烧炉、热交换式轮机和热交换器，所述热交换器内设置空气通道和高温烟气通道两个独立的通道，所述空气通道与热交换式轮机形成环路，所述焚烧炉的烟气出口通过管道连通至热交换器的高温烟气通道入口，焚烧炉的高温烟气进入热交换器的高温烟气通道为空气通道的空气进行换热，高温烟气在热交换器内高温环境下进行热交换，充分利用高温烟气热源的同时，避免露点腐蚀对热交换器造成腐蚀；换热升温后的空气回流至热交换式轮机内发电，热交换式轮机发电后为焚烧炉供电，还可对外输出电力，所述高温烟气通道出口通过管道连通至骤冷碱洗设备的进气口，所述骤冷碱洗设备的出气口通过管道连通至烟囱，在热交换器内换热降温后的烟气进入骤冷碱洗设备内进行骤冷碱洗后变为低温洁净气体并通过烟囱排出。

进一步的，所述热交换式轮机内设置压缩机、涡轮机和发电机，所述热交换式轮机设置空气入口，所述空气入口通过管道连通至压缩机的进气口，所述压缩机的出气口通过管道连通至热交换器的空气通道入口，所述空气通道出口通过管道连通至涡轮机的进气口，新鲜空气进入压缩机内压缩后变为高压空气进入热交换器的空气通道进行换热升温，升温后的高温高压空气进入涡轮机内推动发电，将内能转化为机械能，机械能转化为电能，轮机发电原理为现有技术，此处不做赘述。

进一步的，所述涡轮机的出气口通过管道连通至焚烧炉的助燃气体入口，热交换式轮机的尾气作为焚烧炉的助燃空气，节约了焚烧炉助燃空气的升温的能源消耗，同时将低品位热源转化为高品位热源，减少烟囱风量。

进一步的，所述热交换式轮机的空气入口处安装过滤器，过滤空气中的杂质，避免对后续装置的影响。

本发明另一方面提供一种基于热交换式轮机的废弃物焚烧系统的工作方法，包括如下步骤：

(1)焚烧炉的烟气出口排出的高温烟气通过管道输送至热交换器的高温烟气通道；

(2)高温烟气通道内的高温烟气与热交换式轮机输入空气通道的空气进行换热；

(3)高温烟气在热交换器内换热降温后进入骤冷碱洗设备进行骤冷和碱洗；

(4)经骤冷和碱洗后的低温洁净气体经过道排入烟囱。

进一步的，还包括：新鲜空气通过热交换式轮机的空气入口进入压缩机内压缩，压缩后的高压空气进入热交换器的空气通道进行换热升温后进入涡轮机推动发电，发电机输出电能。

采用上述本发明技术方案的有益效果是：