垃圾焚烧电厂锅炉优化设计措施.pdf
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1、2022年第12期(总第300期)应用能源技术27doi:10.3969/j.issn.1009-3230.2022.12.006垃圾焚烧电厂锅炉优化设计措施邱留良(广州环投永兴集团股份有限公司,广州510475)摘 要:近年来垃圾焚烧发电在我国有了很大发展,锅炉是垃圾焚烧发电过程中最关键的 设备,锅炉受热面腐蚀、堵灰结焦、磨损减薄、爆管泄露防治,锅炉热效率提高及长周期稳定运行 是锅炉设计需重点考虑的问题,以便确保垃圾焚烧发电厂安全、经济、稳定运行。关键词:垃圾焚烧电厂;锅炉;优化设计中图分类号:TK222 文献标志码:A 文章编号:1009-3230(2022)12-0027-04Optim
2、ization Design Measures for Boiler of Waste Incineration Power PlantQIU Liu-liang(Guangzhou Huantou Yongxing Group Co.,Ltd.,Guangzhou 510475,China)Abstract:In recent years,garbage incineration power generation has been gready developed in China.Boilers are the most critical equipment in the process
3、of garbage incineration power generation.Corrosion of boiler heating surfaces,ash blockage and coking,wear and thinning,prevention of tube explosion and leakage,improvement of boiler thermal efficiency and long-term stable operation are key issues to be considered in boiler design,so as to ensure sa
4、fe,economic and stable operation of garbage incineration power plants.Key words:waste incineration power plant;boiler;optimization designo引言垃圾焚烧发电已经成为垃圾处理的主要方 式,为了确保二期(垃圾焚烧炉:6 X900 t/d炉排 焚烧炉,余热锅炉额定蒸发量97 t/h;汽轮发电机 组:3x50 MW汽轮发电机组)垃圾焚烧发电厂能 够安全、高效、稳定的运行,总结一期(垃圾焚烧 炉:6 x750 t/d炉排焚烧炉,余热锅炉额定蒸发量 67.5 t/h;汽轮
5、发电机组:4 x25 MW汽轮发电机 组)运行机组的经验,对锅炉进行优化设计,制定 出合理的锅炉设计方案,从源头解决影响锅炉长 周期稳定运行的问题1-2o 1锅炉设计参数某二期项目锅炉设计参数详见表1。收稿日期:收稿日期:2022-08-28 修订日期:修订日期:2022-10-08作者简介:邱留良(1988-),男,硕士研究生,工程师,主要 从事垃圾焚烧电厂锅炉安装调试及运行管理。表表1锅炉设计参数锅炉设计参数序号名 称单位数值1单炉额定处理能力/t-d-1t/d9002额定蒸发i/t-h-1t/h97.53额定蒸汽温度/tC4854额定蒸汽压力/MPaMPa6.45入口烟气温度C1 050
6、6排烟温度C1907给水温度r1308给水压力MPa6.99一次风温度r22010二次风温度3C3011锅炉热效率%822防止高温腐蚀措施由于垃圾焚烧锅炉的烟气中含有许多氯化氢 和氧化硫物质,需要注意受热面的高温腐蚀。采 取如下措施:28应用能源技术2022年第12期(总第300期)(1)为防止局部燃烧引起高温腐蚀,对必要 的面积采用耐火材料涂覆处理。在第一烟道高温 区用耐火材料进行涂覆处理,同时在第一烟道上 部及二烟道全部进行水冷壁镰基合金堆焊,如图 1所示,堆焊面积约1 030 m2o堆焊区域图1锅炉堆焊区域示意图(2)考虑到过热器的高温腐蚀,将高温过热 器布置在烟气温度较低的区域,在高温
7、过热器前 布置一组蒸发器,可有效控制进高温过热器的烟 气温度,并且高温过热器采用了顺流布置,尽可能 地降低高温过热器的壁温,从而有效地避免了高 温腐蚀,如图2所示;合理布置炉膛及二三烟道的 受热面,设计足够的面积,严格控制高过入口烟 温,不得超过650弋,防止烟温太高而导致金属壁 温过高。如图2为高温过热器布置图。三级过热器二级过热器一级过热器图2咼温过热器布置图3防止锅炉堵灰结焦的措施由于垃圾成分非常复杂,经过焚烧后的高温烟 气中的粘覆物颗粒非常多,随着烟气的流动,在受 热面的迎风面非常容易形成粘性积灰,一定时间周期,降低运行成本,主要通过以下措施实现:(1)在进入管束之前,使烟气的流动以足
8、够 的速度翻转,尽可能地离心分离烟气中的飞灰;保 持足够的烟道长度,使可燃气体充分燃烧,且将烟 气降低到合适的温度;(2)受热管的水循环保持良好状态,管壁保 持合适的温度;对流受热面必须保证足够的管间 距;在管束中,使烟气流速保持合适的速度,防止 因飞灰而引起的管道磨损和飞灰粘着.(3)科学吹灰。锅炉在第二、三烟道顶部设 置了水力清灰,如图3所示;同时在第二、三烟道 左右两侧还设置了炉膛吹灰器(如图4所示),在 水平烟道的蒸发器和过热器区域均布置了长伸缩 蒸汽清灰,在省煤器处设置了半伸缩吹灰器,使多 种清灰设备交替/结合使用。二、三烟道清灰一直 是垃圾炉的难题,二期项目采用的水浴喷淋清灰 能够
9、很好的、有效的解决该问题,另外侧墙设置 了炉膛吹灰器,更确保了二、三烟道的清灰效果。水平烟道对流受热面的工作烟温较高,特别是蒸 发器及高过,因此,采用了可靠性较高的长伸缩 蒸汽吹灰,从而确保取得良好的清灰效果。在锅 炉尾部垂直通道的省煤器区域整体烟气温度较 低,都在400 CC以下,也避开了高温腐蚀的危险 区域,且此处的积灰都是较为松散的细灰,因此 采用半伸缩式蒸汽吹灰,既能取得良好的清灰效 果,也能保证设备长期可靠的运行。四套清灰系 统结合的方式,发挥了各套清灰设备的长处,但 同时又避免了各套清灰设备的短处,既能取得良 好的清灰效果,又提高了清灰系统及锅炉受热面 的可靠性。,900 5950
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