影响垃圾焚烧发电厂效率主要因素的分析(共5页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上影响垃圾焚烧发电厂效率主要因素的分析随着经济迅速发展，人民生活水平的提高，城市生活垃圾量增长迅速，我国每年以68的速度增长，预计2000年全国城市垃圾产出量将达14亿t。因此，如何有效地对城市生活垃圾进行净化处理，已成为人们广泛关注的问题。用焚烧方式并回收其中能量的垃圾处理技术在近20年得到了迅速发展，美国、欧洲、日本等发达国家已开始大量应用，并产生了良好的环保效益与经济效益。焚烧垃圾，回收能源，以实现城市生活垃圾的减容化、无害化和资源化，被认为是我国处理城市生活垃圾的一个重要方向。城市生活垃圾焚烧发电厂由于有自己的特点，发电效率比现代化火电厂低得多，本文对其主要影响因素进行分析。在技术上及经济上可行的情况下，提高发电效率，是垃圾发电产业的研究课题之一。2 焚烧锅炉效率的影响在垃圾焚烧锅炉中，将垃圾中的化学能转换为蒸汽中的热能，其能量转换效率（以1表示）即焚烧锅炉效率，比现代火电厂锅炉效率低得多。11a×lb，其中la为燃烧效率，即化学能转换为烟气中热能的百分比；lb为热能回收效率，即烟气中热能转换为蒸汽中热能的百分比。表1列出两种电厂的比较。造成垃圾焚烧锅炉效率偏低的原因有：（1）城市生活垃圾的高水份、低热值；（2）焚烧锅炉热功率相对较小，蒸发量一般为10th，不会超过100th，出于经济原因，能量回收措施有局限性；（3）垃圾焚烧后烟气中含灰尘及各种复杂成份，带来燃烧室内热回收的局限性等。垃圾焚烧锅炉的效率还取决于焚烧方式：炉排炉、流化床炉、热解炉等；也与辅助燃料（煤）量与垃圾处理量比值有关。浙江大学热能工程研究所开发了城市生活垃圾异重循环流化床焚烧新技术，示范焚烧锅炉建于余杭锦江热电公司，日处理垃圾150t，经测定，焚烧锅炉效率为813，燃烧效率达90以上。国际上应用的炉排式焚烧锅炉，其锅炉效率最高水平为德国（80），日本三菱公司较低（63）1。3 蒸汽参数的影响垃圾焚烧锅炉生产的蒸汽其参数偏低，原因如下：（1）焚烧锅炉的热功率较小，在同容量的小型火电厂中也同样不会应用高压蒸汽参数；（2）焚烧锅炉燃烧气体中含有的氯化物盐类会引起过热器的高温腐蚀。在日本通常将焚烧锅炉的蒸汽参数设计为294 MPa、300以下；在欧洲与美国，过热器管材应用低合金钢与高镍合金，蒸汽参数一般不超过45 MPa、450；国际上作为发展方向，今后向高温高压化（98 MPa、500）发展。深圳市政环卫综合处理厂2是我国第一家采用焚烧工艺处理城市生活垃圾并用其热能进行发电与供热的工厂，安装2台日本三菱重工炉排式焚烧锅炉，每台可供16 MPa饱和蒸汽12th，后经技改后，每台可供14 MPa、350过热蒸汽107th。此工厂采用二炉一机运行方式，日处理圾300400t，发电3000 kW。同一工厂的3号焚烧锅炉是杭州锅炉厂引进三菱重工技术制造的首台产品，垃圾处理量150td，生产15 MPa、350过热蒸汽1065th3。总之，深圳市的我国第一座垃圾焚烧发电厂其蒸汽参数是偏低的，但原有2台炉经改进设计，改变过热器布置位置，使其处于烟气入口温度不太高的区域，从而过热蒸汽温度提高至350。浙江大学热能工程研究所研究开发了异重循环流化床焚烧锅炉，与杭州锦江集团合作建成了余杭锦江热电公司垃圾焚烧发电厂，并在此基础上应用此技术由我院设计山东菏泽垃圾焚烧发电厂，焚烧锅炉应用合理设计的过热器，蒸汽参数是382 MPa、450，比深圳炉排炉提高了很多，在国际上也属先进水平。4 汽轮机型式及其热力系统的影响深圳市环卫综合处理厂的原设计，以处理垃圾为主，忽视了热能的回收利用，在汽轮机型式及其热力系统方面存在着多方面的不合理性：（1）2台炉排式焚烧锅炉，每台每小时可外供16MPa饱和蒸汽12t，仅配一台500 kW背压汽轮发电机组，连厂用电都不够；（2）汽轮机进汽为饱和蒸汽，背压为003 MPa，汽耗率高达17 kgkW·h，此背压机排汽不外供其它热用户，而直接进入凝汽器造成热能损失，焚烧炉生产的多余蒸汽直接被高压凝汽器凝结，损失更大；（3）热量用户少，并直接用16 MPa新蒸汽供热。1995年经过技改后，作出如下改进：（1）焚烧锅炉加装过热器，过热蒸汽温度为350；（2）选用与改造后锅炉参数配套的3000 kW抽汽冷凝式汽轮发电机组，实现以发电为主兼顾供热的方式；（3）改造现有热力系统，避免新蒸汽直接凝结。改造后发电3000kW，外供2100 kW，发电汽耗率为667 kgkW·h。我院设计的山东菏泽垃圾焚烧发电厂在汽轮机选型及热力系统方面应用中压蒸汽参数，优化热力系统，并注意机炉匹配，发电与供热协调，提高了发电厂效率，详见表2所示。5 厂用电率的影响垃圾焚烧发电厂由于其特殊性，厂用电率较高，约为2125，其原因为：（1）垃圾焚烧发电厂容量小、蒸汽参数低；（2）循环流化床焚烧锅炉需要高压风机，能耗较高；（3）系统复杂，辅机数量及耗电量增加。如垃圾需要与煤混烧，即要有输煤系统，又要有垃圾处理及运输系统；同时，因垃圾焚烧产生的烟气中有害成分较多，需要有烟气净化处理系统等，增加了辅机，并导致引风机功率增加。现代垃圾焚烧发电厂与现代火力发电厂能量转换的比较除了表1所示的1外，另有表3所示的2，3，发，供。蒸汽热能转换为发电电能的效率用2表示；发电电能转换为供电电能的效率用3表示，31厂用电率；发电效率发1×2；供电效率供1×2×3。（1）现代垃圾焚烧发电厂由于有其特殊性，其发电及供电效率比现代火力发电厂低得多。（2）现代垃圾焚烧发电厂不是以追求高发电及供电效率为第一目标，但在技术及经济可行的条件下，应尽量提高热能利用率。（3）从表3可以看出，从化学能转换为热能的效率较高，垃圾焚烧发电厂适宜于供热。 参考文献 1 王国刚垃圾焚烧发电利国利民余热锅炉，1999，（3）：15 2卢巨流，阿世孺深圳市环卫综合处理厂技术改造方案能源研究与利用，1995，（1）：3435 3屠柏锐国产150ta垃圾焚烧锅炉的设计余热锅炉，1997，（4）：7专心-专注-专业