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关于垃圾焚烧发电余热锅炉和汽轮机你了解多少?

鏃ユ湡;2019-06-18  鏉ユ簮锛毼粗  浣滆咃細admin

  垃圾焚烧用余热锅炉在垃圾焚烧炉后利用余热回收显著地提高了垃圾燃烧释放的热量的利用率。

  鉴于目前我国国内城市生活垃圾成分的复杂性,以及未进行分捡的特点,进入焚烧厂焚烧线的垃圾中含有大量废旧塑料等含氯化合物。这些含氯化合物焚烧后产生大量的氯化氢和氯气等气体,并且烟气中大量的氯气和其它金属元素重新化合反应后,生成对一般金属有较大腐蚀作用的金属氯化物,及相关的共晶体混合物。这些生成的氯化物则在260℃以上时对焚烧炉及余热锅炉金属管壁、金属管表面产生腐蚀。而生活垃圾焚烧的主要任务为城市垃圾减量化、资源化和无害化处理,发电供热只是辅助作用,为保证垃圾焚烧电厂的长期安全可靠运行,确保垃圾连续的处理能力,目前与国内垃圾焚烧线配套的余热锅炉主要采用中温中压(4MPa、400℃)蒸汽参数,可以有效的防止过热器等受热面管高温腐蚀。

  随着国内垃圾焚烧业行业的竞争越来越激烈,为追求企业的利润最大化,开始积极探寻发电上网收入(此项收入占焚烧厂总收入的2/3或以上)上升的可能性及上升空间(目前的上网电价是0.6元/kWh,每吨垃圾的上网电量上限是280kWh)。而提升发电上网收入最直接有效的方法为提高发电效率,提高垃圾焚烧发电的效率就需要提高发电蒸汽参数。另外,随着经济的发展国民生产水平提高,垃圾源头分类政策逐步完善,垃圾热值逐年递增,垃圾成分也呈简单化态势,这些都为电厂采用更高的高温次高压蒸汽技术提供了有利的技术条件。目前在国内采用中温中压以上蒸汽参数的垃圾焚烧厂有广州李坑(6.4MPa、450℃)、武汉新沟(6.4MPa、450℃)、湖北黄石(6.4MPa、485℃)、河北廊坊(6.4MPa、485℃)等,其余大多为中温中压蒸汽参数。

  相比较目前国内采用的中温中压蒸汽参数和中温次高压蒸汽参数,中温中压高温过热器的温度为400℃左右,而其管壁温度在420℃~450℃之间;中温次高压高温过热器的温度为450℃,其管壁温度在470℃~500℃之间。中温次高压高温的过热器的管壁温度对应的金属腐蚀速率约为中温中压高温过热器管壁温度所对应腐蚀速率的2~3倍。然而国内第一个采用中温次高压技术的李坑垃圾焚烧发电厂至今已有运行6年的业绩,采用中温次高压设计,由于蒸汽温度高,原设计过热器(材质15CrMoG)高温腐蚀严重,仅需两年就需更换的过热器,其管腐蚀程度远远超出设计寿命,并且在2008年至2009年间,该厂锅炉水冷壁腐蚀严重,爆管次数频繁,达20多次。这也说明高温过热器的高温腐蚀除和温度有关外,还与其所在的烟气成分有关,而烟气成分又受到垃圾的成份、锅炉运行操作习惯、余热锅炉的结构设计等诸多因素影响。

  然而采用中温次高压参数的垃圾电厂是未来垃圾焚烧发电的发展方向,国内也逐渐开始积累了一些相关垃圾焚烧的建设和运行经验,但受制于不同的电厂气候环境和垃圾成分,以及炉内气氛,除采用价格昂贵的进口耐腐蚀材料外,至今也未找出阻止在采用高参数时控制炉内各受热面快速腐蚀的有效方法,故目前垃圾焚烧发电采用中温中压参数(4.2MPa、405℃)余热锅炉还是主流。

  根据垃圾焚烧厂“机跟炉”的运行特点,通过先确定余热锅炉蒸汽参数,再对汽轮机进行选型。

  中温中压汽轮机组属于常规机组,目前在小型发电厂被普遍采用,国内的大多数垃圾焚烧发电厂也使用该机组。中温中压机组的容量规格有6MW、12MW、15MW、18MW等,可根据不同的需求进行选择。

  与余热锅炉相配套,垃圾焚烧厂配套的机组的参数也从中温中压逐渐向中温次高压发展,例如湖北黄石及河北廊坊垃圾焚烧项目,其珍格格发电机组参数已提高至6.4MPa、485℃。目前机组的布置形式普遍采用的都是常规排汽方式,即下排汽。

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