一种小型垃圾焚烧炉余热发电系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107401747A(43)申请公布日2017.11.28(21)申请号201710618290.X(22)申请日2017.07.26(71)申请人华南理工大学地址510640广东省广州市天河区五山路381号(72)发明人唐国庆姚顺春熊能钟丹婷徐景强游渊谭展鹏陈泽铭(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人何淑珍(51)Int.Cl.F23G7/00(2006.01)F02G1/043(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种小型垃圾焚烧炉余热发电系统(57)摘要本发明公开了一种小型垃圾焚烧炉余热发电系统，包括一次燃烧系统、二次燃烧系统、热交换炉、斯特林发动机、发电机、交直交变流电路、变压器和尾气处理装置；所述一次燃烧系统的出气口连接所述二次燃烧系统的进气口；所述二次燃烧系统的出气口连接所述热交换炉的进气口；所述热交换炉的出气口连接尾气处理装置的进气口，所述热交换炉的内衬连接斯特林发动机的热端；所述斯特林发动机的飞轮连接发电机，所述发电机的母线连接交直交变流电路的输入端，所述交直交变流电路输出端连接变压器。本发明能有效利用小型垃圾焚烧炉烟气余热，提高能源利用效率，实现节能减排的目的。CN107401747ACN107401747A权利要求书1/1页1.一种小型垃圾焚烧炉余热发电系统，其特征在于：包括一次燃烧系统(1)、二次燃烧系统(2)、热交换炉(3)、斯特林发动机(4)、发电机(5)、交直交变流电路(6)、变压器(7)和尾气处理装置(8)；所述一次燃烧系统(1)的出气口连接所述二次燃烧系统(2)的进气口；所述二次燃烧系统(2)的出气口连接所述热交换炉(3)的进气口；所述热交换炉(3)的出气口连接尾气处理装置(8)的进气口，所述热交换炉(3)的内衬连接斯特林发动机(4)的热端；所述斯特林发动机(4)的飞轮连接发电机(5)，所述发电机(5)的母线连接交直交变流电路(6)的输入端，所述交直交变流电路(6)输出端连接变压器(7)。2.根据权利要求1所述的一种小型垃圾焚烧炉余热发电系统，其特征在于：所述的热交换炉(3)由外向内依次包括：圆筒形外层钢板(12)、保温层(11)、耐火层(10)、螺旋式烟气管道(13)，所述螺旋式烟气管道(13)内壁设置有用于传热和连接斯特林发动机热端（14）的内衬(9)。3.根据权利要求2所述的一种小型垃圾焚烧炉余热发电系统，其特征在于：所述螺旋式烟气管道(13)的两端分别设置有进气管道(17)和出气管道(16)。4.根据权利要求3所述的一种小型垃圾焚烧炉余热发电系统，其特征在于：所述螺旋式烟气管道(13)的两端分别通过圆弧型接头(15)连接进气管道(17)和出气管道(16)。5.根据权利要求4所述的一种小型垃圾焚烧炉余热发电系统，其特征在于：所述的圆弧型接头(15)采用加厚处理。6.根据权利要求5所述的一种小型垃圾焚烧炉余热发电系统，其特征在于：所述的圆弧型接头(15)的厚度与圆弧型接头(15)内部烟气流速成正比。7.根据权利要求2所述的一种小型垃圾焚烧炉余热发电系统，其特征在于：所述的内衬(9)的材料为碳素纤维材料或聚四氟乙烯材料。8.根据权利要求2所述的一种小型垃圾焚烧炉余热发电系统，其特征在于：所述的保温层(11)的材料为酚醛树脂发泡材料或复合硅酸盐保温材料。9.根据权利要求2所述的一种小型垃圾焚烧炉余热发电系统，其特征在于：所述的耐火层(10)的材料为硅质耐火材料。10.根据权利要求2所述的一种小型垃圾焚烧炉余热发电系统，其特征在于：所述外层钢板(12)的壁厚为炉身水平最大宽度的1.5~3%。2CN107401747A说明书1/3页一种小型垃圾焚烧炉余热发电系统技术领域[0001]本发明涉及余热发电领域，具体涉及一种利用热交换炉和斯特林发动机的小型垃圾焚烧炉余热发电系统。背景技术[0002]随着中国现代经济的不断发展，城市垃圾数量不断增多，垃圾处理问题日益严重。2015年中国垃圾产生量已达1.92亿吨，占世界总量的四分之一以上，每年以8%~10%的速度增长。目前，垃圾处理主要采用焚烧或者填埋，其中焚烧处理量约占32%。我国垃圾处理的发展趋势是：垃圾填埋的标准将越来越高，比例将逐步下降；垃圾焚烧将稳步发展，焚烧余热利用特别是余热发电的比例将有所上升。[0003]目前对于垃圾焚烧发电的研究主要集中于大型的焚烧厂，大型焚烧厂处理的垃圾量相当大。而在一些较为特殊的场合，小型的垃圾焚烧设备必不可少，如用于农村垃圾处理、医疗垃圾处理等，其垃圾处理量相对大型垃圾焚烧厂要少得多。根据业内人士数据，目前国内小型垃圾焚烧炉年产量为1000多台。此类小型垃圾焚烧炉的作用主要是为了充分将垃圾燃