余熱發(fā)電系統(tǒng)

2.6余熱發(fā)電系統(tǒng)概述本工程擬利用垃圾焚燒余熱鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽，供凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。垃圾焚燒余熱鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽參數(shù)為4.1MPa400C?？紤]到由余熱鍋爐過熱器出口至汽輪機(jī)蒸汽入口間管路上的溫度、壓力損失，本工程汽機(jī)進(jìn)汽參數(shù)確定為3.8MPa390C。在設(shè)計(jì)條件下3臺焚燒余熱鍋爐產(chǎn)汽108.51t/h，供汽輪機(jī)用汽。按照全廠處理能力81200t/d，全年運(yùn)行8000h計(jì)算，汽輪機(jī)組年發(fā)電約：1.787X10KWh全廠熱效率約為：18.68%，廠用電率：21%。選用2臺12MW最大15MW凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。一段非調(diào)整抽汽供焚燒爐空氣預(yù)熱器，二段非調(diào)整抽汽共除氧及采暖用。熱力系統(tǒng)及輔助設(shè)備選擇根據(jù)垃圾焚燒發(fā)電廠以處理垃圾為主的特點(diǎn)，汽輪發(fā)電機(jī)組采用“機(jī)隨爐”的運(yùn)行方式。為保證在汽輪機(jī)故障或檢修期間垃圾焚燒爐的穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了汽機(jī)旁路系統(tǒng)，用于汽機(jī)停機(jī)時(shí)將主蒸汽通過兩級減溫減壓后送入凝汽器，凝結(jié)水送至除氧器，在除氧器除氧加熱后用給水泵送至余熱鍋爐，維持垃圾焚燒鍋爐的正常運(yùn)行。凝汽式機(jī)組的抽汽為非調(diào)整抽汽，抽汽壓力和流量隨著機(jī)組負(fù)荷的變化而變化。在汽輪機(jī)負(fù)荷較低時(shí)，一、二級抽汽量不能滿足空氣預(yù)熱器和除氧器的加熱蒸汽的要求，設(shè)置主蒸汽減溫減壓器，補(bǔ)充抽氣量的不足。在汽機(jī)檢修而焚燒爐仍然運(yùn)行時(shí)，通過減溫減壓器全部或部分提供空氣預(yù)熱器和除氧器加熱蒸汽。熱力發(fā)電系統(tǒng)主要有下列四種運(yùn)行工況：1）正常發(fā)電工況在正常焚燒發(fā)電工況下，3爐2機(jī)運(yùn)行。3臺余熱余熱鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽送往汽輪發(fā)電機(jī)組，汽輪機(jī)一級抽汽送至焚燒爐空氣預(yù)熱器用于加熱一次風(fēng)，其疏水回收送至除氧器；二級抽汽進(jìn)入除氧器加熱給水。三級抽汽進(jìn)入低壓加熱器，加熱從凝汽器經(jīng)凝結(jié)水泵加壓后經(jīng)汽封加熱器預(yù)熱的凝結(jié)水。此工況下，汽輪機(jī)的進(jìn)汽按照余熱鍋爐產(chǎn)汽量調(diào)節(jié)。汽機(jī)檢修與鍋爐檢修同時(shí)進(jìn)行。2） 停機(jī)不停爐工況1臺汽輪機(jī)檢修或故障停機(jī)，3臺垃圾焚燒鍋爐正常運(yùn)行，產(chǎn)汽量為108.51t/h?？鄢畵p失，剩余汽量為105?3t/h,在此工況下，另一臺汽輪機(jī)在最大工況下運(yùn)行，發(fā)電15MWV進(jìn)汽量約為71.04t/h，剩余34.26t/h，一部分通過減溫減壓器用于空氣預(yù)熱器和除氧器，其余進(jìn)入檢修汽機(jī)的旁路蒸汽冷凝系統(tǒng)，旁路蒸汽冷凝系統(tǒng)的一、二級減溫減壓器和待修汽機(jī)的冷凝器投入運(yùn)行。3） 機(jī)爐檢修工況當(dāng)1臺垃圾焚燒鍋爐檢修時(shí)，另1臺運(yùn)行的鍋爐以最大產(chǎn)氣量運(yùn)行，供1臺汽輪機(jī)在最大工況下運(yùn)行，故可同時(shí)安排另1臺汽輪機(jī)檢修。因此，在每年大修時(shí)應(yīng)同時(shí)安排鍋爐與汽機(jī)檢修，以提高經(jīng)濟(jì)效益。主蒸汽系統(tǒng)（含旁路蒸汽冷凝系統(tǒng)）余熱鍋爐過熱蒸汽集汽聯(lián)箱出口到汽輪機(jī)進(jìn)口的蒸汽母管，以及從蒸汽母管通往各輔助設(shè)備的蒸汽支管均為主蒸汽管道。主蒸汽系統(tǒng)采用單母管分段制，2臺機(jī)之間設(shè)一分段閥，3臺余熱鍋爐的主蒸汽管道經(jīng)關(guān)斷閥分別接到主蒸汽母管分段閥的兩側(cè)，從主蒸汽母管上引出主蒸汽管道到旁路減溫減壓器和生產(chǎn)用減溫減壓器的管道上均設(shè)有關(guān)斷閥。主蒸汽管道的材料均為20G。當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)組檢修時(shí)，要求焚燒爐繼續(xù)焚燒垃圾，余熱鍋爐還將產(chǎn)汽，所以設(shè)置了旁路蒸汽冷凝系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用兩級減溫減壓。一級減溫減壓器的減溫水由給水母管引出，二級減溫減壓裝置的減溫水由凝結(jié)水母管引出。一級減溫減壓器布置在7m管道層，二級減溫減壓裝置安裝在凝汽器喉部。正常運(yùn)行時(shí)，一級減溫減壓器、二級減溫減壓裝置處于熱備用狀態(tài)，在汽輪機(jī)突然甩負(fù)荷或汽輪機(jī)故障停機(jī)時(shí)，自動關(guān)閉汽輪機(jī)主汽門，一級減溫減壓器、二級減溫減壓裝置迅速投入運(yùn)行，過熱蒸汽經(jīng)旁路凝氣系統(tǒng)冷凝成凝結(jié)水，由凝結(jié)水泵送入除氧器。如果較短時(shí)間內(nèi)可以排除故障，則重新打開汽輪機(jī)主汽門，關(guān)閉旁路蒸汽冷凝系統(tǒng)，恢復(fù)正常運(yùn)行。一級減溫減壓器的主要技術(shù)參數(shù)如下：蒸汽入口流量 60t/h減溫減壓器入口壓力 4?0MPa減溫減壓器入口溫度 400減溫減壓器出口壓力 0.6MPa減溫減壓器出口溫度 200二級減溫減壓裝置（汽機(jī)凝汽器帶） 的主要技術(shù)參數(shù)如下:蒸汽入口流量 75t/h減溫減壓裝置入口蒸汽壓力 0.6MPa減溫減壓裝置入口蒸汽溫度減溫減壓裝置出口蒸汽壓力 0.02MPa減溫減壓裝置出口蒸汽溫度主給水系統(tǒng)主給水系統(tǒng)范圍是由除氧器出水口到焚燒間余熱鍋爐省煤器給水集裝箱的進(jìn)水口。全廠設(shè)2臺65t/h的旋膜式中壓除氧器和3臺給水泵（2用1備），低壓給水母管采用單母管分段制，高壓給水母管采用切換母管制。除氧器出口的低壓給水管道連接至低壓給水母管，由低壓給水母管分別接入3臺給水泵的進(jìn)水口。低壓給水母管設(shè)兩個(gè)分段區(qū)，每個(gè)分區(qū)各有1臺除氧器和1臺給水泵（備用泵和其中1臺泵接在一個(gè)分區(qū)）。3臺給水泵的高壓給水出口管道除了可直接接至余熱鍋爐外，還可以切換到高壓給水母管上，備用給水泵直接與高壓給水母管相連接。每臺給水泵的出力約為單臺鍋爐蒸發(fā)量的120%。給水泵技術(shù)參數(shù)如下：型號MC50（A）流量45m3/h 揚(yáng)程720m功率160kW 臺數(shù)3臺（2用1備）低壓給水管道及高壓給水管道材料為20號鋼。除氧器水箱容積35m3。2臺水箱容積為70m”可滿足余熱鍋爐30分鐘內(nèi)的給水要求。每臺給水泵出口設(shè)有給水再循環(huán)管，接到給水再循環(huán)母管上，返回除氧器。除氧器選用旋膜式中壓除氧器，主要技術(shù)參數(shù)如下:額定出力65t/h額定出力65t/h設(shè)計(jì)壓力0.23MPa運(yùn)行壓力0.17MPa工作溫度130運(yùn)行壓力0.17MPa工作溫度130水箱有效容積35m3臺數(shù)2臺汽機(jī)抽汽系統(tǒng)汽輪機(jī)設(shè)有3級不可調(diào)抽汽。一級抽汽壓力1一級抽汽壓力1-35MPa抽汽溫度290C,設(shè)計(jì)工況抽氣量14.18t/h，供給焚燒爐空氣預(yù)熱器加熱一次風(fēng)。二級抽汽壓力0二級抽汽壓力0-373MPa抽汽溫度181C,設(shè)計(jì)工況抽氣量5.439t/h,供給除氧器加熱鍋爐給水。三級抽汽壓力0.08MPa抽汽溫度93.5C,三級抽汽壓力0.08MPa抽汽溫度93.5C,供給低壓加熱器用?？諝忸A(yù)熱器和除氧器的加熱蒸汽除汽機(jī)抽汽外，均有相應(yīng)壓力的減溫減壓器作為備用氣源。三級抽汽管道由汽輪機(jī)接到低壓加熱器加熱蒸汽入口上。一級、二級、三級抽汽管道上均設(shè)有關(guān)斷閥。除氧器加熱蒸汽進(jìn)口管道上設(shè)有電動調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)除氧器的工作壓力。主凝結(jié)水系統(tǒng)被冷卻塔冷卻的循環(huán)水用循環(huán)水泵送入凝汽器作為冷源將排入凝汽器的蒸汽冷卻為凝結(jié)水。主凝結(jié)水系統(tǒng)將凝汽器井中的水通過凝結(jié)水泵經(jīng)汽封加熱器和低壓加熱器預(yù)加熱后送至除氧器。每臺汽機(jī)設(shè)置2臺凝結(jié)水泵，2臺運(yùn)行,1臺運(yùn)行，1臺備用。每臺凝結(jié)水泵容量按汽輪機(jī)最大凝結(jié)水量120%選擇。設(shè)備技術(shù)參考如下:凝結(jié)水泵：型號6N6流量60ms/h 揚(yáng)程70m功率30KW主凝汽器：冷卻面積1200m2 設(shè)計(jì)循環(huán)水溫度27C（最高33C）設(shè)計(jì)循環(huán)水溫升7C（最高9C） 排汽壓力0.004MPa抽真空系統(tǒng)每臺汽機(jī)抽真空系統(tǒng)由2臺100%容量的射水泵、一個(gè)射水池等設(shè)備和管道組成。正常運(yùn)行時(shí)1臺射水抽氣器和1臺射水泵就可以保持主凝汽器勺真空。停機(jī)不停爐工況時(shí)，1臺汽機(jī)停運(yùn)，但該機(jī)勺射水抽氣器和射水泵仍運(yùn)行，以供冷凝器抽真空用。當(dāng)汽輪機(jī)停機(jī)而主蒸汽通過旁路減溫減壓器進(jìn)入凝汽器冷凝時(shí)汽機(jī)抽真空系統(tǒng)使凝汽器內(nèi)壓力保持在0.00814MPa射水抽氣器為汽機(jī)廠配套。射水泵技術(shù)參考如下：流量122m3/h 揚(yáng)程44m 功率30KW化學(xué)補(bǔ)充水系統(tǒng)來自水處理間的化學(xué)補(bǔ)充水，一路經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)入除氧器，供系統(tǒng)補(bǔ)水和鍋爐補(bǔ)充水用，一路直接進(jìn)入疏水箱，疏水箱的水位與疏水泵進(jìn)行聯(lián)鎖控制，除氧器水箱的水位通過化學(xué)補(bǔ)充水流量調(diào)節(jié)閥自動調(diào)節(jié)。還有一路化學(xué)補(bǔ)充水進(jìn)入凝汽器熱井，用于啟動時(shí)熱井充水。全廠設(shè)置30nm勺疏水箱一臺、SKW-0.78疏水?dāng)U容器1臺。低壓設(shè)備和管道的凝結(jié)水或疏水、化學(xué)補(bǔ)充水直接進(jìn)入疏水箱。壓力較高的設(shè)備和管道的疏水進(jìn)入疏水?dāng)U容器擴(kuò)容后進(jìn)入疏水箱。除氧器設(shè)有溢流放水母管，當(dāng)除氧器水箱水位自動調(diào)節(jié)失靈而水位過高時(shí)，放水電動閥門開啟，將除氧器水箱里的水排至疏水箱。疏放水系統(tǒng)設(shè)置兩臺疏水泵，1臺運(yùn)行、1臺備用。在正常運(yùn)行時(shí)，疏水泵將疏水箱中的水打入除氧器；余熱鍋爐上水時(shí)，疏水泵將疏水箱內(nèi)的水直接經(jīng)疏放水母管送