生活垃圾焚烧发电项目再热技术以及热力系统的设计研究.pdf
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1、18应用能源技术2022年第12期(总第300期)doi:10.3969/j.issn.1009-3230.2022.12.004生活垃圾焚烧发电项目再热技术以及热力 系统的设计研究夏积恩(中国联合工程有限公司,杭州310052)摘要:本文介绍了再热技术在生活垃圾焚烧发电领域的应用情况以及国内外再热机组应 用现状,讨论了余热锅炉蒸汽参数的选择比较并提出了推荐的蒸汽参数,讨论了汽轮机回热系 统是否带高加和除氧器的滑压与定压运行问题。提出了汽轮机回热系统带高加运行和除氧器 采用滑压运行方式,有利于提高机组的经济性。关键词:生活垃圾;焚烧发电;再热技术中图分类号:TM621.4 文献标志码:A 文章
2、编号:1009-3230(2022)12-0018-05Design and Research of Reheat Technology and Thermal System of Domestic Waste Incineration Power Generation ProjectXIA Ji-en(China United Engineering Co.,Ltd.,Hangzhou310052,China)Abstract:This paper introduces the application of reheat technology in the field of domestic
3、 waste incineration power generation and the application status of reheat units at home and abroad,discusses the selection and comparison of steam parameters for waste heat boilers,and puts forward recommended steam parameters.Sliding pressure and constant pressure operation with high adder and deae
4、rator.It is proposed that the steam turbine regenerative system operates with high pressure and the deaerator adopts the sliding pressure operation mod e,which is beneficial to improve the economy of the unit.Key words:domestic waste;incineration power generation;reheat technology0引言我国的生活垃圾清运量将会持续扩大
5、在 2023年预计将达到4亿t。对于垃圾处理的无害 化减量化需求日益增长,生活垃圾焚烧发电技术 由于无害化效果好、减量化程度高、资源化效率高 等优点,成为垃圾无害化处理技术的首选。我国 目前已建成投运的生活垃圾焚烧发电厂主要以机 械式炉排技术为主,现有的发电蒸汽参数大多采 用中温中压或中温次高压参数。现阶段对于生活收稿日期:2022-09-15 修订日期:2022-10-25作者简介:夏积恩(1983-),男,硕士,高级工程师,研究方 向为新能源。垃圾焚烧发电机组除了完成垃圾处理外,其经济 性的提升也越来越受到关注。提高蒸汽参数,特 别是采用再热方案可有效提高生活垃圾焚烧发电 厂的发电效率。国
6、内各厂家纷纷开始研究设计制 造机组效率更高的再热机组,目前国内外垃圾发 电厂全厂热效率从最开始的中温中压机组的 23%提高到现在的中温超高压再热机组的31%,经济效率明显大幅提高。1国内外再热机组应用现状国内生活垃圾发电厂主蒸汽参数从最开始的 中温中压(4.0 MPa,400七)发展到中温次高压 2022年第12期(总第300期)应用能源技术19(6.4 MPa,450弋)等。为了进一步提高经济效 益,光大江阴项目在国内首次采用(6.4 MPa,450兀)炉内再热技术。在此基础上,光大苏州项 目采用国内首台中温超高压(13 MPa,430七)炉 内再热机组,并于2019年6月投产。广环投从化
7、项目采用次高温超高压(13 MPa,485%)炉内再 热机组,该项目正在施工建设过程中。康恒三河 项目(13.5 MPa,450兀),采用汽轮机高压缸抽汽 加热高压缸排汽的再热技术,该项目正在调试过 程中。国外有阿姆斯特丹AEB项目(13 MPa,440弋)采用利用汽包抽汽加热高压缸排汽的炉 外再热技术。目前国内已经投运产的项目有:(1)光大江 阴项目,(2)光大苏州四期项目;国外已经投运产 的项目有:(:(3)阿姆斯特丹AEB项目。行业内准备采用中温超高压再热技术的有:(1)广环投的从化项目;(2)光大博罗三期工程;(3)康恒三河项目。炉外再热机组有三种技术方案:目前在运 行的AEB项目,用
8、汽包抽汽加热汽轮机高压缸 排汽,换热器布置在汽机侧,通过高压再热疏水 泵送至汽包内继续进行换热,工艺系统流程如图 1所示。蟲套W|过热器|图1炉外再热方案一示意图 康恒三河项目,汽轮机高压缸抽汽加热高 压缸排汽,换热器布置在汽机侧,加热蒸汽的疏水 送至除氧器,工艺系统流程如图2所示。用汽包抽汽加热汽轮机高压缸排汽,换热过热器过热蒸汽中低压缸再热器餐高压包抽汽凝结水 去除氧器图2炉外再热方案二示意图器布置在汽包上部,实现自循环。将再热器放置 于锅炉炉顶大板梁上,汽包抽汽与再热蒸汽换热 后,疏水通过自流送至汽包内继续进行换热,系统 如图3所示。图3炉外再热方案三示意图以上三种方案中,方案一需配置高
9、温高压的 疏水泵,国内很难找到合适疏水泵生产厂家,同时 高温疏水泵故障率高、密封不严容易泄露。方案 二,高压缸抽汽对再热蒸汽的加热蒸汽能力有限。方案三,将再热器放置于汽包上部,可实现疏水的 自循环,同时再热器出口温度可通过汽包抽汽来 调节,运行稳定,可实现程度高。2余热锅炉蒸汽参数的比较在生活垃圾焚烧热能回收过程中,由于垃圾 所含盐分、塑料成分较高,燃烧气体产物中含有大 量的氯化氢等腐蚀性气体和灰分,因此选择合适 的过热蒸汽参数对全厂发电效率和过热器寿命都 有着重要的意义。目前,生活垃圾焚烧余热锅炉出口过热蒸汽 20应用能源技术2022年第12期(总第300期)普遍采用中温次高压参数(6.4
10、MPa,450七),相 比10年前采用的中温中压参数(4.0 MPa,400 乜),以 750 t/d、2 000 kcal/kg 为例,28 年营 运期增加发电收益约9 235万元,且随着堆焊技 术的普遍使用,中温次高压参数运行稳定成熟。2020年开始,电价补贴政策有了新的调整,企业的电价补贴盈利变得更为困难。另外随着技 术更新迭代,多个投资商先后在中温超高压参数(13.0 MPa,450 T)试水。光大苏州四期的实际企业效益显著增加。但高参数伴随而来的是高温 腐蚀问题,非计划停炉带来企业运行的不稳定。采用高参数,以高收益为目标,解决过程中带来的 技术问题,成为了生活垃圾焚烧行业的新课题。结
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