一种无废垃圾电厂余热法清洁生产系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种无废垃圾电厂余热法清洁生产系统，属于垃圾发电和循环经济技术领域。


背景技术：

[0002]
垃圾电厂已成为消纳城市垃圾及生物质废弃物的重要基础设施，目前正得到大规模推广，但其存在如下多种重大环保治理问题，包括：排烟中包括二垩英等有机污染物、重金属、酸性腐蚀性气体、可溶盐及成分复杂的烟尘等污染物，通常均未达到超低排放标准；垃圾渗沥液处理难度大、乃至最终喷入垃圾焚烧炉导致燃烧恶化、降低产汽量；厂内其它主工艺污水大量排放即浪费水资源、也造成二级水污染；飞灰属危废物必须螯合固化安全填埋等。
[0003]
目前垃圾焚烧炉的燃烧效率不高，约为50%～80%，而因入炉燃料的含水率过高导致大量水蒸气潜热随烟气白白排放掉，尚需进一步提高其余热资源回收利用技术。
[0004]
目前不少地方环保政策或标准已开始出现了要求垃圾焚烧炉等也达到烟气超低排放标准，这对所有现有垃圾焚烧炉而言都还需进行提标设计和改造。特别是进一步大幅降低nox含量，但因垃圾焚烧炉通常不配置scr，导致技术实现和经济性方面均存在较大困难。
[0005]
同时，垃圾发电厂作为一种对固态废弃物进行环保治理的基础设施，其生产过程的清洁化、三废排放的深度治理也是环保治理的必然要求。


技术实现要素：

[0006]
本实用新型的目的和任务是，针对上述垃圾电厂存在的问题，在高效换热及提高热效率、烟气处理、废水处理、固废物处理等工艺环节采用新型技术方法和措施，实现大幅提高热利用效率、大幅降低污染物的产生量及降低污染物水平，并将其转化为可资利用的工业或建材原料等，实现清洁无废的垃圾焚烧及清洁生产方式。
[0007]
本实用新型的具体描述是：一种无废垃圾电厂余热法清洁生产系统，包括烟气高温段余热回收与nox臭氧氧化模块、梯级冷凝余热回收及水膜除污模块、凝结水及主工艺废水浓缩蒸发零排放及资源化回收模块，其中具体的工艺系统如下：垃圾焚烧炉1的排烟经除尘器1f与引风机1g后与中温段烟气热回收器6的烟气进口相通，中温段烟气热回收器6的烟气出口与臭氧分布器7a的烟气进口相通，臭氧分布器7a的臭氧进口与臭氧发生器7的臭氧出口相连，臭氧分布器7a的烟气出口与梯级冷凝水膜除污模块9的下部烟气进口相通，梯级冷凝水膜除污模块9的内部结构从下向上依次包括如下冷凝洗涤净化工艺结构或装置：烟气进口段9k和多级洗涤冷凝水膜除污装置，多级洗涤冷凝水膜除污装置的上部烟气出口经梯级冷凝水膜除污模块9的塔顶出烟口与外部大气相通，烟气进口段9k的下部设置有塔底水池9l，塔底水池9l的高温余热水出口经循环水泵后分别与余热工艺加热器10的高温侧进口、余热用户加热器11的高温侧进口、溢流凝结水b的出水管、冷却塔循环水cl进口相通，余
热工艺加热器10的高温侧出口、余热用户加热器11的高温侧出口分别与中温循环喷淋装置9f的进水口和全热空预器12的进水口相连，余热用户加热器11的低温侧进口与热用户回水h0的回水管相通，余热用户加热器11的低温侧出口与热用户供水h1的出水管相通，全热空预器12的进风口与环境空气a0相通，全热空预器12的循环水出口经低温水循环泵后与梯级冷凝水膜除污模块9的洗涤喷淋装置9c的进水口相通，余热工艺加热器10的低温侧进口与除盐水初始进水r1的进水管相通，余热工艺加热器10的低温侧出口与中温段烟气热回收器6的进水口相连，中温段烟气热回收器6的出水口分别与余热蒸发结晶器8b的驱动蒸汽凝结水c1的出口和除氧器2的进水口相连，主工艺污水浓缩模块4的预处理段进口与主工艺污水g0相通，主工艺污水浓缩模块4的膜浓缩段的主工艺高浓污水g2的出口与余热蒸发分盐结晶模块8的废水预处理池8a的进水口相通，废水预处理池8a的进水口还与垃圾渗沥液g1、塔底水池9l的溢流凝结水b的出水口相通，余热蒸发分盐结晶模块8的余热蒸发结晶器8b的驱动蒸汽q3的进口与垃圾焚烧炉1的主蒸汽q1的出口和除氧器2的进汽口相通，余热蒸发结晶器8b的污水侧二次蒸汽q2的出口与二次蒸汽热回收器3的高温侧进口相连，二次蒸汽热回收器3的二次凝结水qn的出口与厂内工艺原水管相通，二次蒸汽热回收器3的进风口与垃圾发酵池1d的出风口相通，出风口与主工艺空预器1c的进风口相通。
[0008]
梯级冷凝水膜除污模块9内部的多级洗涤冷凝水膜除污装置，从下向上依次包括如下冷凝洗涤净化工艺过程及装置：洗涤冷凝雨区9j、单向整流器9i、间壁冷凝器9h、下洗涤换热器9g、循环喷淋装置9f、洗涤除雾器9e、上洗涤换热器9d、洗涤喷淋装置9c、除雾器9b、消白换热器9a，消白换热器9a的上部出风侧与梯级冷凝水膜除污模块9的塔顶出烟口相通。
[0009]
全热空预器12采用具有对垃圾焚烧炉助燃风进行加温加湿功能的直接接触式喷淋换热塔结构。
[0010]
余热蒸发结晶器8b采用石墨烯立式防结垢蒸发换热及分盐结晶结构。
[0011]
中温烟气受热面1a、中低温烟气受热面1b、二次蒸汽热回收器3、中温段烟气热回收器6、消白换热器9a、间壁冷凝器9h采用外覆石墨烯材料的挤压成型铝翅片换热管结构。
[0012]
下洗涤换热器9g、上洗涤换热器9d均采用耐强酸强碱腐蚀及耐结垢污堵型冷凝换热材料。
[0013]
梯级冷凝水膜除污模块9采用排烟清洁喷淋换热与烟囱一体化的烟塔合一结构。
[0014]
本实用新型的有益效果如下：其一是：垃圾焚烧发电系统的生产过程全面实现了清洁化工艺控制，从而最大程度地减少污染物排放，包括：大幅降低出口烟温及提高热效率；烟气送入喷淋换热塔，并经过多级喷淋换热及洗涤净化、除雾干燥后经烟囱口排放，排烟成分已获得最大幅度的净化处理；凝结水及主工艺污水均实现了零排放。其二是：全面实现高效热利用，整个垃圾焚烧炉的热效率提高到接近100%（以燃料低位发热量计算），大大超过目前生物质热源的50%～80%的热能转化效率，从而可大幅节省燃料、或显著提高供热能力，显著降低社会污染排放量。其三是：污染物的资源化转化及利用，烟气中的污染物在喷淋换热及洗地净化过程中被拦截下来，而通过对凝结水进行污水零排放及分盐结晶，可将相关污染物最终转化为工业级氯化钠、硫酸钠、或用作建材的磷酸钙等稳定化合物，飞灰可通过高温固化制作陶粒等。其四是：烟气中的大量凝结水可回用于厂内工艺原水、供暖补水等。其五是：余热及污染物资源化的同时全面解决废气、废水及固废物的污染问题，从根
本上解决环保治理的运行成本过高等问题，使整个清洁生产系统建得起、用得起。其六是：采用模块化设计方法、一体化结构型式，最大程度地减少占地、投资、建设周期、提高运行控制的智能化、减少运行维护管理的工作量。
附图说明
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图1本实用新型的系统示意图。
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图1中各部件编号与名称如下。
[0017]
垃圾焚烧炉1、中温烟气受热面1a、中低温烟气受热面1b、主工艺空预器1c、垃圾发酵池1d、鼓风机1e、除尘器1f、引风机1g、除氧器2、二次蒸汽热回收器3、主工艺污水浓缩模块4、高温固化装置5、中温段烟气热回收器6、臭氧发生器7、臭氧分布器7a、余热蒸发分盐结晶模块8、废水预处理池8a、余热蒸发结晶器8b、梯级冷凝水膜除污模块9、消白换热器9a、除雾器9b、洗涤喷淋装置9c、上洗涤换热器9d、洗涤除雾器9e、循环喷淋装置9f、下洗涤换热器9g、间壁冷凝器9h、单向整流器9i、洗涤冷凝雨区9j、烟气进口段9k、塔底水池9l、余热工艺加热器10、余热用户加热器11、全热空预器12、环境空气a0、溢流凝结水b、驱动蒸汽凝结水c1、冷却塔循环水cl、飞灰d、陶粒e、主工艺污水g0、垃圾渗沥液污水g1、主工艺高浓污水g2、热用户回水h0、热用户供水h1、主蒸汽q1、二次蒸汽q2、驱动蒸汽q3、凝结水qn、除盐水初始进水r1。
具体实施方式
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图1是本实用新型的系统示意图和实施例。
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本实用新型的具体实施例1如下。
[0020]
一种无废垃圾电厂余热法清洁生产系统，包括烟气高温段余热回收与nox臭氧氧化模块、梯级冷凝余热回收及水膜除污模块、凝结水及主工艺废水浓缩蒸发零排放及资源化回收模块，其中具体的工艺系统如下：垃圾焚烧炉1的排烟经除尘器1f与引风机1g后与中温段烟气热回收器6的烟气进口相通，中温段烟气热回收器6的烟气出口与臭氧分布器7a的烟气进口相通，臭氧分布器7a的臭氧进口与臭氧发生器7的臭氧出口相连，臭氧分布器7a的烟气出口与梯级冷凝水膜除污模块9的下部烟气进口相通，梯级冷凝水膜除污模块9的内部结构从下向上依次包括如下冷凝洗涤净化工艺结构或装置：烟气进口段9k和多级洗涤冷凝水膜除污装置，多级洗涤冷凝水膜除污装置的上部烟气出口经梯级冷凝水膜除污模块9的塔顶出烟口与外部大气相通，烟气进口段9k的下部设置有塔底水池9l，塔底水池9l的高温余热水出口经循环水泵后分别与余热工艺加热器10的高温侧进口、余热用户加热器11的高温侧进口、溢流凝结水b的出水管、冷却塔循环水cl进口相通，余热工艺加热器10的高温侧出口、余热用户加热器11的高温侧出口分别与中温循环喷淋装置9f的进水口和全热空预器12的进水口相连，余热用户加热器11的低温侧进口与热用户回水h0的回水管相通，余热用户加热器11的低温侧出口与热用户供水h1的出水管相通，全热空预器12的进风口与环境空气a0相通，全热空预器12的循环水出口经低温水循环泵后与梯级冷凝水膜除污模块9的洗涤喷淋装置9c的进水口相通，余热工艺加热器10的低温侧进口与除盐水初始进水r1的进水管相通，余热工艺加热器10的低温侧出口与中温段烟气热回收器6的进水口相连，中温段烟气热回收器6的出水口分别与余热蒸发结晶器8b的驱动蒸汽凝结水c1的出口和除氧器2的
进水口相连，主工艺污水浓缩模块4的预处理段进口与主工艺污水g0相通，主工艺污水浓缩模块4的膜浓缩段的主工艺高浓污水g2的出口与余热蒸发分盐结晶模块8的废水预处理池8a的进水口相通，废水预处理池8a的进水口还与垃圾渗沥液g1、塔底水池9l的溢流凝结水b的出水口相通，余热蒸发分盐结晶模块8的余热蒸发结晶器8b的驱动蒸汽q3的进口与垃圾焚烧炉1的主蒸汽q1的出口和除氧器2的进汽口相通，余热蒸发结晶器8b的污水侧二次蒸汽q2的出口与二次蒸汽热回收器3的高温侧进口相连，二次蒸汽热回收器3的二次凝结水qn的出口与厂内工艺原水管相通，二次蒸汽热回收器3的进风口与垃圾发酵池1d的出风口相通，出风口与主工艺空预器1c的进风口相通。
[0021]
梯级冷凝水膜除污模块9内部的多级洗涤冷凝水膜除污装置，从下向上依次包括如下冷凝洗涤净化工艺过程及装置：洗涤冷凝雨区9j、单向整流器9i、间壁冷凝器9h、下洗涤换热器9g、循环喷淋装置9f、洗涤除雾器9e、上洗涤换热器9d、洗涤喷淋装置9c、除雾器9b、消白换热器9a，消白换热器9a的上部出风侧与梯级冷凝水膜除污模块9的塔顶出烟口相通。
[0022]
全热空预器12采用具有对垃圾焚烧炉助燃风进行加温加湿功能的直接接触式喷淋换热塔结构。
[0023]
余热蒸发结晶器8b采用石墨烯立式防结垢蒸发换热及分盐结晶结构。
[0024]
中温烟气受热面1a、中低温烟气受热面1b、二次蒸汽热回收器3、中温段烟气热回收器6、消白换热器9a、间壁冷凝器9h采用外覆石墨烯材料的挤压成型铝翅片换热管结构。
[0025]
下洗涤换热器9g、上洗涤换热器9d均采用耐强酸强碱腐蚀及耐结垢污堵型冷凝换热材料。
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梯级冷凝水膜除污模块9采用排烟清洁喷淋换热与烟囱一体化的烟塔合一结构。
[0027]
需要说明的是，本实用新型提出了垃圾焚烧发电系统的清洁生产工艺、三废清洁化及资源化利用的技术实现方式，并给出了如何实现上述目的的具体实施方法、流程和实施装置，而按照此一总体解决方案可有不同的具体实施措施和不同结构的具体实施装置，上述具体实施方式仅仅是其中的一种而已，任何其它类似的简单变形的实施方式，例如采用采用不同的换热器结构，某些烟气或污水处理设备的前后次序等的简单改变；采用不同的水质处理设备及方法；采用不同的换热元件结构及其简单变形；或者简单的调整余热水进出水参数及分级数量；或进行普通专业人士均可想到的变形方式等，或者将该技术方式以相同或相似的结构应用于不同燃料种类、等及其它类似应用场合，均落入本实用新型的保护范围。

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