垃圾焚燒爐及垃圾電廠熱力系統(tǒng)設(shè)計中的幾個問題

1、垃圾焚燒爐及垃圾電廠熱力系統(tǒng)設(shè)計中的幾個問題摘要：近年來，垃圾焚燒爐及垃圾電廠熱力系統(tǒng)設(shè)計問題得到了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān) 注，研究其相關(guān)課題有著重要意義。本文首先對相關(guān)內(nèi)容做了概述，分析了主要 焚燒爐型技術(shù)特點，并結(jié)合相關(guān)實踐經(jīng)驗，分別從多個角度與方面就機組熱力系 統(tǒng)優(yōu)化問題展開了研究，闡述了個人對此的幾點看法與認識，望有助于相關(guān)工作 的實踐。關(guān)鍵詞：垃圾焚燒爐；垃圾電廠；熱力系統(tǒng)；計中1刖言作為一項實際要求較高的實踐性工作，垃圾焚燒爐及垃圾電廠熱力系統(tǒng)設(shè)計 的特殊性不言而喻。該項課題的研究，將會更好地提升對垃圾焚燒爐及垃圾電廠 的分析與掌控力度，從而通過合理化的措施與途徑，進一步優(yōu)化該項設(shè)計工作的

2、最終整體效果。2主要焚燒爐型技術(shù)特點分析2.1爐排爐型焚燒爐機械爐排爐技術(shù)作為世界主流的垃圾焚燒爐技術(shù)，技術(shù)成熟、可靠，應(yīng)用前 景廣闊，發(fā)展空間較大。這種焚燒爐因為具有對垃圾的預(yù)處理要求不高，對垃圾 熱值適應(yīng)范圍廣，運行及維護簡便等優(yōu)點，是目前在處理城市垃圾中使用最為廣 泛的焚燒爐。該類型焚燒爐型式很多，主要有固定爐排、鏈條爐排、滾動爐排、 傾斜順推往復(fù)爐排、傾斜逆推往復(fù)爐排等。為使垃圾燃燒過程穩(wěn)定，爐排型焚燒關(guān)鍵是爐排。爐排分為預(yù)熱段、燃燒段、 燃燼段，段與段之間可以有垂直落差，也可沒有落差。垃圾在爐排上著火，熱量 不僅來自上方的輻射和煙氣的對流，還來自垃圾層內(nèi)部。在爐排上已著火的垃圾 在爐

3、排的特殊作用下，使垃圾層強烈地翻動和攪動，引起垃圾底部開始著火，連 續(xù)的翻動和攪動使垃圾層松動，透氣性加強，有助于垃圾的著火和燃燒。由于垃圾焚燒技術(shù)較復(fù)雜、技術(shù)含量高，我國目前的大型機械爐排爐焚燒廠 建設(shè)主要依靠引進國外先進焚燒爐，北京、上海等大中城市均主要采用引進國外 先進爐排爐焚燒技術(shù)。部分中等城市開始應(yīng)用國產(chǎn)機械爐排爐。2.2流化床焚燒爐流化床焚燒爐不設(shè)運動爐體和爐排。流化床底設(shè)空氣分布板，使用石英砂作 為熱載體。垃圾均勻定量地加入到700C750C的砂子流態(tài)化床中，進行熱解氣 化和部分燃燒隨后被燃燼，不燃物和焚燒殘渣隨砂子一起通過爐底的排渣口進入 篩分機分離出大顆粒不燃物排出爐外。中等

4、顆粒的渣和石英砂，通過提升機送入 爐內(nèi)循環(huán)使用。2.3回轉(zhuǎn)窯焚燒爐回轉(zhuǎn)窯焚燒爐技術(shù)的燃燒設(shè)備主要是一個緩慢旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)窯。它是通過爐本 體滾筒連續(xù)、緩慢轉(zhuǎn)動，利用內(nèi)壁耐高溫抄板將垃圾由筒體下部在筒體滾動時帶 到筒體上部，然后靠垃圾自重落下?；剞D(zhuǎn)窯式垃圾燃燒裝置設(shè)備費用低，廠用電 耗與其他燃燒方式相比也較少，但焚燒低熱值、高水分的垃圾時有一定的難度。3汽輪機技術(shù)及汽輪機機組旁路系統(tǒng)的特點3.1汽輪機技術(shù)特點對于垃圾焚燒發(fā)電廠而言，在選擇汽輪機時通常情況下都會選擇有較強低壓 段抗水蝕能力的且有較強變工況能力的或者是次高壓凝汽式汽輪機?，F(xiàn)有配置4 臺比利時西格斯焚燒爐的某垃圾發(fā)電廠二期工程，該焚燒爐的

5、主要形式為多級傾 斜式往復(fù)排爐，每臺焚燒爐每天可以對750t的垃圾量進行處理，所有焚燒爐可以 達到每天4200t的處理能力，垃圾低位熱值設(shè)計值為7118kJ/kg。該垃圾焚燒發(fā)電 廠配套了由南京汽輪電機有限公司制造的2臺汽輪機，主要為中壓、單缸、抽汽、 凝汽式汽輪機，其型號為C30-3.8/1.7/395型，配套的發(fā)電機組功率為2x32MW。 汽輪機的啟停方式采用定壓式。3.2汽輪機機組旁路系統(tǒng)特點垃圾焚燒發(fā)電廠與常規(guī)的火力發(fā)電廠不同的是，其要求停機不停爐”，通常 情況下還要求運行的年時長至少達到8000小時以上，因此垃圾焚燒發(fā)電廠的運 行方式一般都設(shè)置為汽輪機旁路系統(tǒng)。在現(xiàn)階段，對于路旁系統(tǒng)

6、的設(shè)計方案主要 有配備旁路減溫減壓器和高壓旁路凝汽器的大旁路系統(tǒng)以及只配備旁路減溫減壓 器的小旁路系統(tǒng)這兩種。垃圾焚燒發(fā)電廠選擇的是旁路系統(tǒng)額定流量為168t/h的第一種配置方案。該 方案中，焚燒爐燃燒所產(chǎn)生的新蒸汽會在汽輪機停機時直接進行減溫減壓作用， 然后再通過路旁高壓凝汽器使之冷凝成路旁凝結(jié)水，最后再通過路旁凝結(jié)水系統(tǒng) 進入除氧器。當(dāng)啟動和低負荷減溫減壓器系統(tǒng)被同時開啟時，通過減溫減壓的新 蒸汽會分別進入除氧加熱蒸汽和空氣預(yù)熱器母管，然后分別在鍋爐給水加熱除氧 和焚燒爐空氣預(yù)熱器中被應(yīng)用，從而保證能正常運行焚燒爐、余熱鍋爐以及除氧 器。4機組熱力系統(tǒng)優(yōu)化分析4.1除氧器加熱蒸汽系統(tǒng)優(yōu)化該

7、垃圾焚燒發(fā)電廠二期工程給水除氧采用壓力式熱力除氧，除氧器正常運行 時的加熱汽源來自汽輪機二段抽汽，調(diào)試啟動期間由主蒸汽通過減溫減壓后的加 熱蒸汽作為啟動備用汽源。該廠初期通過機械式彈簧減壓閥將加熱蒸汽減壓來達 到除氧器的壓力范圉，但在實際運行過程中，由于啟動初期主蒸汽壓力不穩(wěn)定， 該閥門頻繁開啟和關(guān)閉，造成了除氧器加熱蒸汽壓力也不穩(wěn)定，除氧效果不佳。 同時由于加熱蒸汽至除氧器的供汽母管沿途未設(shè)置疏水管路，導(dǎo)致管路中大量積 水，積水中雜質(zhì)集聚到機械式彈簧減壓閥前，使得該閥門常發(fā)生彈簧卡澀而無法 正常開啟，除氧器供汽量不足。通過改造減壓閥和增設(shè)疏水管路解決了該問題。4.2軸封供汽管道改造該垃圾焚燒

8、發(fā)電廠汽輪機機組加熱蒸汽通過均壓箱后供汽輪機前后汽封，均 壓箱上裝有汽封壓力調(diào)整分配閥，使均壓箱保持2.9429.4kPa的正常壓力，當(dāng) 均壓箱中壓力低于2.94kPa時，二段抽汽作為備用軸封供汽通過該分配閥向均壓 箱供汽，當(dāng)均壓箱中壓力高于29.4kPa時，多余的蒸汽通過汽封壓力調(diào)整分配閥 排入凝汽器。該廠啟動初期在汽輪機前后汽封正常投入時，均壓箱壓力卻無法建 立起來。初步分析為均壓箱供汽不足，通過計算分析得出設(shè)計院給定的加熱蒸汽 至均壓箱的供汽管道直徑太?。ㄖ睆綖?0cm），同時存在軸封回汽不暢的問題， 由于疏水系統(tǒng)設(shè)計未將無壓和有壓疏水分開，造成有壓疏水通過無壓疏水管道時 因反串到軸封供

9、汽管道內(nèi)而積水，致使軸封供汽不暢。后通過將供汽管道直徑改 造為108cm，增加了軸封供汽量，通過隔離有壓疏水管路，并通過在均壓箱內(nèi)加 熱蒸汽對軸封管道充分暖管疏水來解決軸封管道積水問題。4.3軸封供汽溫度調(diào)整在該垃圾焚燒發(fā)電廠中，其汽輪機組要求的低壓汽封供汽溫度在120180C （整定值為150C ）的范圍內(nèi)，軸封的供汽溫度對于汽輪機機組的正常運行會造 成較大影響，一旦溫度過高，汽輪機機組軸封就會出現(xiàn)松動情況，而在較大的熱 應(yīng)力作用下，又會使機組產(chǎn)生動靜摩擦，對轉(zhuǎn)子的壽命造成很大影響；溫度過低 則會將軸封供汽水帶入到汽輪機機組之中。然而，由于該垃圾焚燒發(fā)電廠的抽汽 供均壓箱和軸封的供汽都沒有設(shè)計調(diào)溫設(shè)置，在很長一段時間內(nèi)會出現(xiàn)溫度大于 220C的情況在運行期間，現(xiàn)階段要想對溫度進行調(diào)整，只能通過對均壓箱的進 汽量調(diào)整來實現(xiàn)，因此，為了解決這個問題，建議該廠增設(shè)減溫裝置在均壓箱處。5結(jié)束語綜上所述，加強對垃圾焚燒爐及垃圾電廠熱力系統(tǒng)設(shè)計問題的研究分析，對 于其良好實踐效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的垃圾焚燒爐及垃圾 電廠熱力系統(tǒng)設(shè)計工作過程中，應(yīng)該加強對其關(guān)鍵環(huán)節(jié)與重點要素的重視程度， 并注重其具體實施措施與方法的科學(xué)性。參考文獻：劉軍偉