中温中压和中温次高压锅炉在垃圾焚烧发电厂的应用比较
中温次高压技术在垃圾焚烧的应用分析

中温次高压技术在垃圾焚烧的应用分析摘要:分析国内外垃圾处理技术发展方向,比较中温次高压和中温中压蒸汽参数的经济性,分析李坑垃圾焚烧电厂高温腐蚀问题成因,预测国内中温次高压技术应用的可行性及其在今后国内行业发展前景,并提出采用中温次高压设计及运行需注意事项及防治措施。
关键词:中温中压、中温次高压、高温腐蚀Abstract: analysis of the waste treatment technologies at home and abroad and the development direction, in high pressure and temperature times compared temperature medium-pressure steam parameters of the economy, analyzes lee pit waste incineration power plant high temperature corrosion problems cause, prediction of domestic high pressure technology application temperature times the feasibility of domestic industry development prospects in the future, and puts forward the design and operation of high temperature time to note and prevention and control measures.Keywords: temperature medium voltage, temperature time high pressure, high temperature corrosion一、国内外垃圾焚烧技术及发展方向目前国外工业发达国家主要致力于改进原有的各种焚烧装置及开发新型焚烧炉,使之朝高效、节能、低造价、低污染的方向发展,自动化程度热越来越高,高效主要以提高机组高发电效率,主要途径为提高蒸汽参数,如日本所进行的NEDO计划开发了稳定供应10MPa、500℃蒸汽的余热锅炉技术预计发现效率比原来高30%左右;美国各新建垃圾电厂也采用高温高压蒸汽运行条件(10MPa、500℃),追求高效发电。
垃圾焚烧发电厂余热锅炉蒸汽参数的比较研究(精)

Vol . 32No . 3Heilongjiang Electric Power June . 2010垃圾焚烧发电厂余热锅炉蒸汽参数的比较研究陈善平 , 秦峰 , 孙向军 , 彭小军 , 刘开成 , 周洪权 , 朱加龙(上海环境卫生工程设计院 , 上海 200232摘要 :垃圾焚烧发电厂锅炉蒸汽参数的选择直接影响到汽轮机的发电效率、焚烧厂的经济收益、焚烧电厂运营的稳定性和安全性。
根据中国 2座分别采用中参数和高参数垃圾焚烧发电厂的运行经验和数据 , 参考国外垃圾焚烧发电厂的实际运行数据 , 对采用这两种参数的余热锅炉在设备投资、经济效益和运营维护方面进行了比较研究。
关键词 :中温中压 ; 中温次高压 ; 高温腐蚀 ; 管壁温度中图分类号 :TK11+5文献标识码 :A文章编号 :1002-1663(2010 03-0204-05Co m para ti ve study on wa ste hea t bo iler steam param eter ofgarbage burn i n g tCHEN Shanp ing, Q J ial ongon Design I nstitute, Shanghai 200232, ChinaAbstract:The of stea m para meter of garbage burning po wer p lant directly affects generating efficien 2cy of turbine, econo m ic benefit of p lant and stability and security of operati on . I n accordance with the experience and data fr om t w o garbage burning power p lants adop ting mediu m para meter and high para meter res pectively and operati onal data fr om foreign garbage burning power p lants, this paper makes a comparativestudy on equi pment in 2vest m ent, econom ic benefit, operati on and maintenance of the waste heat boilers adop ting these t w o types of para m 2eter .Key words:mediu m te mperature and mediu m p ressure; mediu m te mperature and high p ressure; high te mperature corr osi on; p i pe surface te mperature收稿日期 :2010-03-22作者简介 :陈善平 (1972- , 男 , 1996年毕业于中国纺织大学 , 高级工程师 , 从事生活垃圾处理处置与资源化研究。
中温次高压垃圾焚烧锅炉运行经验与优化

中温次高压垃圾焚烧锅炉运行经验与优化摘要:中温次高压技术甚至高温高压技术目前是国外发展方向,国内也正在向这方向发展,考虑国内垃圾的复杂性,中温次高压技术的运用需重点关注一些难点,以确保焚烧电厂安全稳定运行。
对比中温次高压锅炉与中温中压锅炉,从机组经济性上讲,配用中温次高压锅炉的整体经济性明显要比中温中压锅炉要高。
但若要体现经济性,采用该参数的锅炉,前提是要解决因腐蚀而导致连续运行时数低这一问题。
关键词:垃圾焚烧;中温次高压;堆焊管广州某环保能源有限公司,负责运营一厂和二厂。
一厂2005年建成投产,采用日本三菱马丁的垃圾焚烧发电技术,设计垃圾低位热值为6300kJ/kg,配备2台日处理500吨的垃圾焚烧炉和1台23MW的汽轮发电机组,余热锅炉为中温次高压垃圾焚烧锅炉,主汽压力6.5MPa,主汽温度450℃、额定蒸汽流量为47t/h;二厂2013年建成投产,采用丹麦伟伦的垃圾焚烧发电技术,设计垃圾低位热值为6800kJ/kg,配备3台日处理750吨的垃圾焚烧炉和2台25MW的汽轮发电机组,余热锅炉为中温中压垃圾焚烧锅炉,主汽压力4MPa、主汽温度400℃、额定蒸汽流量为63t/h。
一、中温次高压锅炉较中温中压锅炉有更高的经济性中温次高压锅炉,主汽压力6.5MPa,主汽温度450℃中温中压锅炉,主汽压力4.0MPa,主汽温度400℃,新蒸汽焓值为3200 kJ/kg,设计的汽耗为4.77 kg/kWh,在汽轮机设计运行工况、垃圾热值为7000 kJ/kg的条件下,中温次高压垃圾焚烧电厂在机组做功的焓降为805kJ/kg,计算吨垃圾发电量为479kWh/t,中温中压垃圾焚烧电厂在机组做功的焓降为735kJ/kg,计算吨垃圾发电量为436kWh/t,意味着每吨垃圾在中温次高压垃圾焚烧电厂较中温中压焚烧电厂多发电43kwh,按每度电标杆电价0.45元,每吨垃圾焚烧发电收益增加约19元,年处理量30万吨垃圾,每年将增加570万的收益。
垃圾焚烧厂汽轮机高低转速应用与分析

垃圾焚烧厂汽轮机高低转速应用与分析在垃圾发电领域,目前汽轮发电机组的功率通常在6~70MW之间,其中以10~35MW功率机组最多,垃圾发电汽轮机转速通常为常规转速(3000r∕min),随着技术的改良更新,为了提高垃圾焚烧发电厂汽轮机的效率,汽轮机厂开发了高转速垃圾发电用汽轮机(5000r∕min以上),并且在多个项目投入使用。
随着时代的发展,高转速汽轮机的占有率也在不断的提高。
通过各汽轮机厂家提供的热平衡图,在一样的工况下对高低转速汽轮机的效率开展了整理和比照,对垃圾发电汽轮机功率和转速的选型开展分析研究,得出结论,在中温次高压条件下(6.2MPa.a,475℃)或其它蒸汽参数但蒸汽容积流量相当的条件下,汽轮机功率等级在25MW级及以下时,推荐选用高转速汽轮机,功率在30MW等级以上时,推荐选用常规转速汽轮机。
1概述随着全球对环保、节能的要求越来越高,各行各业都在努力为环保事业做出更大的奉献。
目前汽轮发电机组的功率通常在6~70MW之间,其中以10~35MW功率机组最多,垃圾发电汽轮机转速通常为常规转速(3000r∕πιin),随着技术的改良更新,为了提高垃圾焚烧发电厂汽轮机的效率,汽轮机厂开发了高转速垃圾发电用汽轮机(5000r∕min以上),并且在多个项目投入使用。
垃圾焚烧是环保行业的龙头产业,拥有更多节能优化的空间。
汽轮机是垃圾焚烧发电厂中最重要的节能设备之一,汽轮机的选型是否合理,对垃圾发电厂的经济会产生很大的影响,所以提高汽轮机的效率势在必行。
提高汽轮机效率最简单直接的方式就是提高汽轮机的进汽参数,但受垃圾焚烧锅炉技术的影响,提高锅炉出口蒸汽参数的方案难度相对较大,在技术上成熟度不高,目前国内已投产垃圾发电项目中采用蒸汽参数在中温中压(如3.8MPa.a,390。
C)和中温次高压中口6.2MPa.a,475。
C)参数是主流,其中中温次高压参数机组市场占比越来越大。
另一种提高机组效率的方式就是提高汽轮机的转速,提高转速后汽轮机的尺寸、体积、重量均可减小,这不仅使制造成本大大降低,同时使汽轮机的内效率大大提高,从而使工厂建设成本和运行成本降低,因此,提高汽机转速是目前垃圾焚烧发电领域汽轮机制造厂广泛采用的一种方式,该技术成熟、可靠。
垃圾电厂汽轮机知识点总结
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垃圾电厂汽轮机知识点总结1. 垃圾电厂概述垃圾电厂是利用垃圾进行垃圾发电的设施,可以将垃圾转化为可再生能源。
通过燃烧垃圾产生热能,进而驱动汽轮机发电,是一种环保、可持续的能源利用方式。
2. 汽轮机工作原理汽轮机是利用高温高压蒸汽的动能来驱动转子工作的旋转机械。
蒸汽在汽轮机叶片上产生冲击和推动力,使得叶片和转子产生旋转运动,从而驱动发电机发电。
3. 垃圾电厂汽轮机类型垃圾电厂汽轮机通常采用的是中压汽轮机和低压汽轮机,因为垃圾焚烧产生的蒸汽温度和压力通常较低。
中压汽轮机适用于产生高压蒸汽,而低压汽轮机适用于产生低压蒸汽。
4. 垃圾电厂汽轮机工作流程垃圾电厂汽轮机工作流程包括垃圾燃烧产生热能、热能转化为蒸汽、蒸汽驱动汽轮机发电。
首先,垃圾在高温高压环境下燃烧产生热能,热能被传递给锅炉内的水,使水转化为蒸汽。
然后,蒸汽被输送到汽轮机中,蒸汽的能量驱动汽轮机旋转发电机发电。
5. 汽轮机叶片设计汽轮机叶片设计是汽轮机性能的关键因素。
叶片的设计要考虑叶片的结构、材料、形状等因素,以达到最佳的动力输出效果。
叶片的形状和截面曲线对气流的流线和剪切力有重要影响,合适的叶片设计能够减少流体的能量损失,提高汽轮机的效率。
6. 汽轮机转子设计汽轮机转子是汽轮机中负责传递能量的部件。
转子的设计要考虑转子的材料、结构、受力情况等因素,以保证转子在高速旋转时不会发生断裂、变形等危险情况。
7. 汽轮机轴承设计汽轮机轴承是汽轮机中负责支撑和传递转子旋转力的部件,轴承的设计要保证轴承能够承受转子的重量和旋转力,并且具有良好的摩擦和磨损性能,以确保汽轮机的安全稳定工作。
8. 汽轮机的维护和保养汽轮机的维护和保养是确保汽轮机长期正常运行的重要环节。
汽轮机的维护和保养包括日常巡视、润滑、冷却、清洗等工作,以确保汽轮机的各个部件处于良好的工作状态,延长汽轮机的使用寿命和降低维护成本。
9. 汽轮机的安全管理汽轮机在工作过程中可能会出现各种安全隐患,因此需要严格遵守相关的安全管理规定,确保汽轮机的安全运行。
锅炉压力、温度分类
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以下为锅炉参数区分方法
(1)低压锅炉出口蒸汽压力小于或等于2.45MPa的锅炉,其蒸汽温度多为饱和温度或不高于400℃。
(2)中压锅炉出口蒸汽压力为2.94——4.90MPa的锅炉。
我国电站锅炉现行的参数系列,中压锅炉出口蒸汽压力规定为3.83MPa,蒸汽温度为450℃。
(3)中温次高压锅炉处在中压锅炉与高压锅炉之间,目前运用在垃圾发电站比较多,压力规定为5.3MPa以上,蒸汽温度为450℃以上。
(4)高压锅炉出口蒸汽压力为7.84—10.8MPa的锅炉。
我国电站锅炉现行参数系列,高压锅炉出口蒸汽压力为9.81MPa,出口蒸汽温度多为540℃.
(5)超高压锅炉出口蒸压力为11.8—14.7MPa的锅炉。
我国电站锅炉现行参数系列,超高压锅炉出口蒸汽压力规定为13.7MPa,蒸汽出口温度为540℃,少数为555℃.
(6)亚临界压力锅炉出口蒸汽压力为15.7—19.6MPa的锅炉。
我国电站锅炉现行参数系列,亚临界压力锅炉出口蒸汽压力规定为16.7MPa,出口蒸汽温度为540℃或555℃,少数为570℃.
(7)超临界压力锅炉出口蒸汽压力超过临界压力的锅炉。
水蒸气的临界压力为22.1MPa。
目前电站锅炉采用超临界压力多在于25——27MPa之间。
当然,在超临界之上现在还有超超临界,一般应用于100万KW发电机组。
垃圾焚烧发电汽轮机热力性能优化
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垃圾焚烧发电汽轮机热力性能优化张星; 杨红霞; 朱奇【期刊名称】《《热力透平》》【年(卷),期】2019(048)004【总页数】5页(P265-268,293)【关键词】汽轮机; 垃圾焚烧发电; 汽水分离器; 汽水分离再热器; 热力性能优化【作者】张星; 杨红霞; 朱奇【作者单位】上海汽轮机厂有限公司上海200240【正文语种】中文【中图分类】TK262近年来我国生活垃圾焚烧发电发展迅速,已经成为垃圾无害化处理的主要措施,垃圾焚烧发电装机容量也在不断提高。
垃圾焚烧锅炉以城镇生活垃圾为燃料,将锅炉给水加热为过热蒸汽,进入汽轮机做功对外供电[1-2]。
根据业主反馈信息,垃圾焚烧发电项目整体投资较高,汽轮发电机组只占总投资的3%左右,而提高汽轮机实际循环热效率,可以提高汽轮发电机组发电量,增加电厂发电收益,可以非常有效地提高投资收益。
为了提高垃圾焚烧发电项目的循环效率,可以考虑提高主汽参数(主汽压力、主汽温度)、降低背压、提高给水温度等,进行回热系统优化。
由于垃圾焚烧锅炉管壁腐蚀速度与温度直接相关,目前锅炉过热器出口温度一般不超过450 ℃,如果过热器出口温度进一步提高,管壁腐蚀速度急剧增加,因此,在考虑汽轮机进汽管道温损后,汽轮机进汽温度一般为440 ℃。
目前的垃圾焚烧发电汽轮机进汽参数多为中温中压,也有少数为中温次高压[3],后者如上海老港二期、广州李坑等。
目前垃圾焚烧发电机组的锅炉给水温度为130 ℃左右,但提高给水温度会提高锅炉排烟温度,影响锅炉效率,因此给水温度提高空间不大。
回热系统一般设置1台定压除氧器和1台低压加热器,优化空间有限。
综上,可以考虑提高主汽压力或者降低背压来提高循环效率,但是该方案同时会带来末叶片干度降低、水蚀增加的风险,因此提高主汽压力或者降低背压的方法需要配合再热或者去湿一起使用。
由于垃圾焚烧锅炉多为不再热锅炉,采用烟气再热设备,设计难度较大,成本较高,因此可以考虑使用汽水分离器或者汽水分离再热器(炉外再热)来进行去湿。
中温中压,中温次高压,高温高压,超临界炉子的参数

中温中压,中温次高压,高温高压,超临界炉子的参数中温中压, 中温次高压, 高温高压, 超临界炉子的参数在煤炭发电厂,锅炉是一个至关重要的装置,而其中的超临界炉子更是高效发电的关键。
超临界炉子的参数包括中温中压、中温次高压、高温高压等,这些参数对于锅炉的正常运行和电力发电至关重要。
1. 中温中压中温中压是指在锅炉内部的一种工作状态,温度和压力处于中等范围。
在这种状态下,煤炭燃烧产生的热量可以充分利用,从而提高锅炉的热效率和发电效率。
中温中压状态下,燃料燃烧更加均匀,热能的传导效果更好,使得锅炉的热效率得到了提升。
2. 中温次高压中温次高压是指在锅炉内部温度逐渐升高,压力也在相应增加的状态。
这种状态下,煤炭的燃烧更加充分,产生的蒸汽压力也更高,从而为汽轮机的正常运行提供了更大的动力支持。
中温次高压的工作状态使得炉膛内部的温度和压力得以控制,煤炭的燃烧更加高效,发电效率也随之提高。
3. 高温高压高温高压是锅炉内部达到一个相对较高的工作状态,温度和压力都相对较高。
在这种状态下,煤炭的燃烧更加充分,产生的蒸汽压力也更高,为汽轮机的高效运行提供了坚实的动力支持。
高温高压状态下,锅炉内部的热效率也得到了进一步的提升,发电量也随之增加。
4. 超临界炉子的参数超临界炉子是指工作于超临界状态下的锅炉,其参数包括中温中压、中温次高压、高温高压等。
超临界锅炉运行于超临界状态,煤炭的燃烧更加充分,热效率和发电效率大大提高。
在超临界炉子中,中温中压、中温次高压、高温高压等参数的控制和调节至关重要,它们直接影响着锅炉的正常运行和发电效率。
5. 个人观点和理解在我看来,超临界炉子的参数对于锅炉的运行和发电效率至关重要。
通过合理控制中温中压、中温次高压、高温高压等参数,可以使锅炉的热效率得到提高,从而提高发电效率,减少能源浪费。
超临界炉子的参数对于环保也有着积极的影响,通过提高燃烧效率,减少了燃煤排放产生的污染物。
在设计和运行锅炉时,需要充分考虑超临界炉子的参数,以实现节能环保和高效发电的双赢。
垃圾焚烧发电厂锅炉参数技术的选用
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每吨垃圾发电 量/ kW h
广州李坑一厂
三菱马丁机械式炉排 中温次高压技术 6 5 M Pa, 450
中山中心组团垃圾发电厂 三菱马丁机械式炉排 中温中压技术 4 0 M Pa, 400
深圳平湖一厂
机械式炉排
中温中压技术 4 0 M Pa, 400
台湾中鼎工程公司
机械式炉排
中温中压技术 4 0 M Pa, 400
综合比较 25 年运行情况, 两种工况的经济效 果基本相当。实际上, 国内外已建成的垃圾焚烧厂 中, 其余热锅 炉约 90% 以 上采用 中温中 压参数。 近年来, 由于使用了优质耐腐蚀材料( 如高镍合金 钢的应用) , 延长了过热器的寿命, 虽然一次性投 资较高, 但综合经济效益较好。因此, 随着优质耐 腐蚀材料价格降低和运营管理水平提高, 中温次高 压次高温参数的应用有增加趋势。
24
广东 电力
第 21 卷
图 1 锅炉受热面管壁温度与腐蚀速度的关系
a) 对过热器材料要求高, 管壁厚度增加, 导 致总投资和成本上升( 约增加 4 000 万元投资) ;
b) 对过 热器的腐 蚀高, 导致使 用寿命 减少, 更换频率高, 增加维护成本( 每次更换约 500 万元) ;
c) 无法控制每年维护时间, 在运营中必须注 意监测过热器寿命, 并保证在焚烧炉检修期间完成 过热器的更换。
1 蒸汽参数对发电厂热效率的影响
采用纯冷凝机组时, 发电厂的热效率取决于余 热锅炉热效率、凝汽轮机组热效率、发电机效率和 线损率。 1 1 余热锅炉热效率
余热锅炉热效率与垃圾热值和成分、热源加热 燃烧空气和温度、余热锅炉选用的过量空气系数、 余热锅炉排烟温度和灰渣含碳量都有密切关系。目
收稿日期: 2008 04 23
垃圾焚烧发电厂锅炉参数技术的选用

中温次高 压工况 (. a 5 6 5MP ,40℃ ) 术 。蒸 汽 参 技 数直接影 响到余 热锅 炉 的制造 成本 、运行 成本 、热
效率 和焚烧厂 的经济 收益 。
汽 轮 机 热效 率 与 汽 轮 机 容 量 和 进 汽 参数 成 正 比。 由于 垃圾成 分和焚烧 特点 ,进汽 温度 和压力都 不 宜过高 ,主蒸 汽温度 不宜超 过 40o 0 c,蒸 汽压力
℃) ,中温 次 高 压 工 况 ( . a 5 65MP ,4 0℃ ) 很 少 则
采 用 ;广 州李坑 垃圾焚烧 发 电一厂在 国内首 次采 用
内垃圾热值的逐年提高和国内垃圾焚烧余热锅炉设
计制造 水平 的提 高 ,国产 余热锅 炉最终 也能达 到 国
际先进 水平 。
12 凝汽 轮机组 热效 率 .
蚀 的措 施 。
关 键 词 : 中温 中压 ; 中 温次 高压 ;高 温 腐蚀 ;热 效 率 中 图分 类 号 :T 2 . M6 12 文 献 标 志 码 :B
S l c i n o ie r m e e s a c i e o a t -o e r y Pl n ee to fBo lr Pa a t r nd Te hn qu s f r W s e t - ne g a t
ZHANG e W i
( a g h u En i n n a r t c i n I v sme tCo. Gu n z o v r me t lP o e to n e t n o ,Lt . d ,Gu n z o 1 6 3,Ch n ) a g h u5 0 2 ia
垃 圾焚 烧 发 电厂 锅 炉参 数 技 术 的选 用
张 卫
( 广州环保投 资有限公 司,广州 50 2 ) 1 63
高参数垃圾焚烧发电工艺在我国的发展现状

高参数垃圾焚烧发电工艺在我国的发展现状摘要:随着国民生产水平提高,垃圾源头分类逐步完善,垃圾热值逐年增加,垃圾焚烧发电厂为了提高焚烧利润,高温次高压的高参数发电技术逐渐受到重视。
根据国内外在中温次高压(高参数)和中温中压(中参数)上的实际运行数据,对两种工艺在设备投资、发电效益、运营和维护以及综合效益评价上进行了对比研究。
关键词:垃圾焚烧;高参数;余热锅炉;过热器;腐蚀一、前言目前,我国生活垃圾焚烧发电厂的主蒸汽常用参数主要为中温中压参数(温度400℃,压力4.0MPa),对于中参数垃圾焚烧发电技术国内已逐步成熟,技术进步且经营管理经验丰富。
随着政府对垃圾焚烧发电补贴的减少,大多数垃圾焚烧厂更加注重通过提高发电量来提高垃圾焚烧利润;另外,随着国民生产水平提高,垃圾源头分类逐步完善,垃圾热值逐年增加,这些也为电厂高蒸汽参数技术提供了有利的技术条件。
二、高参数工艺近些年来,城市生活垃圾产生量逐渐增多,垃圾焚烧厂需要提高单台垃圾焚烧炉的焚烧量,同时还需充分利用燃烧热量提高发电量。
在国际上,城市生活垃圾焚烧厂主蒸汽参数有两种,一种是中温中压蒸汽参数,温度400℃,压力4.0MPa;另一种为中温次高压参数,温度450℃,压力6.5MPa。
欧洲各国通过应用低合金钢和高镍合金的过热器管材来提高锅炉参数,锅炉参数的压力可达6.5MPa,锅炉内燃烧温度可达450℃,而亚洲各国普遍采用的是中温中压参数,采用高参数垃圾焚烧发电技术可提高发电量,因此采用高参数垃圾焚烧发电技术是垃圾焚烧的趋势。
中温次高压技术在我国的发展处于刚刚起步阶段[1]。
2006年,广州李坑垃圾焚烧发电厂采用6.4MPa、450℃中温次高压垃圾焚烧发电工艺;2009年,深能源投资的武汉江北西部垃圾焚烧厂和福建创冠投资的湖北黄石垃圾焚烧发电厂也采用中温次高压技术;2014年,光大国际投资建的博罗垃圾焚烧厂的余热锅炉同样采用高参数——6.5MPa、450℃。
高参数蒸汽锅炉在垃圾焚烧发电厂的应用分析
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缘乞科枚Journal of Green Science and Technology2020年12月第24期高参数蒸汽锅炉在垃圾焚烧发电厂的应用分析石凯军,郝晓明(中国城市建设研究院有限公司,北京100120)摘要:指出了提高蒸汽参数为提高垃圾焚烧发电热效率最理想最有效的技术手段,使用中温次高压参数蒸汽与使用中温中压参数蒸汽相比,垃圾焚烧发电厂的发电量增加明显,且中温次高压参数蒸汽在工程应用中也可行,为$匕,进行了工程案例分析。
关键词:中温中压;中温次高压;高温腐蚀;循环热效率;投资差价回收期中图分类号:X705文献标识码:A文章编号:1674-9944(2020)24-0130-041引言自20世纪90年代,垃圾焚烧发电技术引入国内垃圾终端处理工程中以来,锅炉作为焚烧炉的重要配套设备,实现热量的转换,其蒸汽参数的选取一直备受关注。
尤其是近年来,随着垃圾收运、分类体系的建立、垃圾热值的逐步提高、垃圾焚烧发电工程技术、运行的日益成熟,对于提高垃圾焚烧发电厂热效率的要求日益迫切。
目前国内外垃圾焚烧发电厂锅炉蒸汽参数多采用中温中压(4.0MPa(g)、400°C),其压力基本与国内15 MW及以下规格的小型汽轮发电机组的标准压力匹配,但温度低于标准机组,常规电厂标准中温机组温度为450°C,因此垃圾焚烧电厂的全厂发电热效率普遍低于常规燃料电厂。
目前提高垃圾焚烧发电热效率主要通过提高蒸汽参数、增加中间再热方式,其中以提高蒸汽参数为最理想最有效技术手段。
2高参数蒸汽的类型与可靠性目前,国内垃圾焚烧发电厂锅炉蒸汽参数主要以中温中压与中温次高压为主,典型的中温中压蒸汽参数一般选取4.0MPa(g)、400°C。
按照电力系统锅炉压力等级,主蒸汽压力大于等于5.3MPa、小于9.8MPa之内均为次高压锅炉,中温次高压蒸汽参数又因压力、温度不用主要分为以下3种类型(表1)。
表1国内目前主要采用的3种高参数蒸汽类型中温次高压5.3MPa(g),450°C6.4MPa(g),450P 6.4MPa(g),485P近年也有垃圾焚烧发电厂为提高热效率,热力系统增加再热系统,锅炉选用中温高压(13.8MPa(g), 450°C)参数蒸汽,该使用仅是个列,需要从经济方面做具体分析。
中温中压和中温次高压锅炉在垃圾焚烧发电厂的应用比较

中温中压和中温次高压锅炉在垃圾焚烧发电厂的应用比较一、中温中压和中温次高压参数比较1.关于蒸汽参数的选择蒸汽参数直接影响到余热锅炉的制造成本、运行成本、热效率和焚烧厂的收益.在垃圾焚烧厂中,余热锅炉的蒸汽参数多选用中温中压工况(4.OMPa,400℃),中温次高压工况(5.3Mpa、450℃或 6.5MPa、450℃);在坑垃圾发电一厂则在国首次采用中温次高压工况( 6.5MPa、450℃)技术。
表1 中温中压、中温次高压两种工况比较项目 5.3Mpa - 450℃ 4.0Mpa - 400℃备注蒸汽输出量 97% 100%锅炉换热面积 113% 100%其中:省煤器 80% 100%蒸发器 90% 100%水冷壁 90% 100%过热器 170% 100%锅炉受压部分重量 126% 100% 管壁厚度不同材质、供水管线路过热蒸汽管线管道、阀门、法兰STPG370S-sch80STPA12S-sch100ASME900PsiSTPG370S-sch40STPA10S-sch80ASME600PsiASME标准初始投资 140% 100% 25年维护费 310% 100% 电量输出 110% 100% 25年总收入 100% 102%当蒸汽温度超过400℃时,高温腐蚀加重,特别是过热器的高温防腐问题更为严重.表2 蒸汽温度为400℃及450℃时的腐性情况蒸汽温度450℃400℃材质碳钢SUS310 高镍合金碳钢SUS310 约2.5mm/年约0.9mm/年约0.6mm/年约1.2mm/年约0.3mm/年腐蚀速度(推算值)腐蚀余量 3 mm 3 mm 3 mm 3 mm 3 mm推算寿命约1年约3年约5年约2.5年约10年上述两种工况的比较是在一定外部条件下的粗略估算。
不同的条件,上述的比率会有不同,但对比的趋势是相近的。
在售电收入方面,次高温高压方案有利,但锅炉设备费及运营维修费用较高.综合25年运行情况,两种工况的经济效果基本相当。
垃圾焚烧电厂锅炉主蒸汽参数选型研究

垃圾焚烧电厂锅炉主蒸汽参数选型研究摘要】本文介绍了国内城市生活垃圾发电厂的概况,对比了350t/h垃圾焚烧炉及余热锅炉采用中温中压和中温次高压参数的经济效益。
【关键词】垃圾焚烧炉;主蒸汽参数;经济性分析0前言目前,我国已建成的垃圾发电项目大多采用中温中压蒸汽参数,采用中温次高压以上蒸汽参数的垃圾焚烧厂有广州李坑(6.4MPa/450℃)、武汉新沟(6.4MPa/450℃)、湖北黄石(6.4MPa/485℃)等,2017年底山东省临淄市高温高压垃圾发电项目首次引进全套国外先进的处理工艺:机械生物干化+机械分选+高效焚烧。
我国国内城市生活垃圾成分的复杂性,进入焚烧厂焚烧线的垃圾中含有大量废旧塑料等含氯化合物。
这些含氯化合物焚烧后产生大量的氯化氢、氯气及金属氯化物相关的共晶体混合物。
这些生成的氯化物在260℃以上时对焚烧炉及余热锅炉金属管壁、金属管表面产生腐蚀[1][2]。
采用中温次高压技术的李坑垃圾焚烧发电厂至今已有运行多年的业绩,采用中温次高压参数设计,由于蒸汽温度高,原设计过热器(材质15CrMoG)高温腐蚀严重,在2008年至2009年间,该厂锅炉水冷壁腐蚀严重,爆管次数频繁,2017年初采用了耐腐蚀的镍铬合金堆焊处理技术,高温腐蚀现象有了明显改观。
用镍铬合金堆焊技术解决垃圾焚烧发电高温腐蚀的问题,采用中温中压和中温次高压参数综合考虑项目建设、维护及运行的经济效益国内还没有相关分析。
1工程概况目前,城市生活垃圾焚烧发电项目余热锅炉主蒸汽参数主流的配置主要有如下两种:(1)中温中压参数(中参数):400℃/4MPa;(2)中温次高压参数(高参数):450℃/6.4MPa;拟建工程焚烧炉形式目前选用的是机械式炉排炉,焚烧炉数量2台,单台额定处理垃圾量:350t/d,配余热锅炉数量2台。
生活垃圾设计低位热值为6280kJ/kg,垃圾低位热值范围为4200~8300 kJ/kg。
炉渣热灼减率≤3%,焚烧炉和余热锅炉整体热效率>82%,炉排漏灰率:≤0.3%。
中温次高压垃圾焚烧发电用汽轮机性能分析

冶金动力METALLURGICAL POWER2020年第2期总第240期中温次高压垃圾焚烧发电用汽轮机性能分析张雪,李想(杭州中能汽轮动力有限公司,浙江杭州310018)【摘要】通过对中温次高压垃圾焚烧发电用汽轮机与中温中压垃圾焚烧发电用汽轮机对比,以及不同机型的性能分析,肯定了提高蒸汽参数的优势,并简要介绍垃圾焚烧发电用汽轮机的设计要点和运行特点。
【关键词】中温次高压;汽轮机;垃圾焚烧发电;应力集中;振动;运行【中图分类号】TM611【文献标识码】B【文章编号】1006-6764(2020)02-0041-03【开放科学(资源服务)标识码(OSID )】Performance Analysis of Steam Turbine for Medium Temperatureand Sub-high Pressure Waste Incineration Power GenerationZHANG Xue,LI Xiang(Hangzhou Chinen Steam Power Co.,Ltd.,Hangzhou,Zhejiang 310018,China)【Abstract 】Through comparison of the steam turbines for medium temperature and sub-high pressure waste incineration power generation with that for medium temperature and me-dium pressure MSW incineration power generation and the performance analysis of different models,the advantages of improving the steam parameters are affirmed.The design and oper-ation features of the steam turbine for MSW incineration power generation are briefly intro-duced.【Keywords 】medium temperature and sub-high pressure;stem turbine;waste incinera-tion power generation;stress concentration;vibration;operation引言随着国内垃圾焚烧技术的发展,其行业内的竞争也越来越激烈,焚烧厂为了更好的实现企业价值、获得更多利润,开始探索新的道路。
生活垃圾焚烧发电厂中温次高压锅炉简介

道和过热器采用悬挂式结构 ,通过各 自的 吊挂装置悬挂在顶部梁格上 。 尾部省 煤器采用支撑形 式, 固定在横 梁上 ; 在过热器 S 1 S 2 间、 H 与 H 之 S 2 S3 H 与 H 之间布置有两级喷水减温器 , 在锅筒和过热器 出口集箱 上各 设置一台弹簧式安全阀。 锅炉钢架采 用全钢构架 , 锅筒材质为 2 G 0。
单炉 的额 定垃圾 处理 量为 40/ (8 5/) 5 t 1 。 t ,设 计点 垃圾 热值 为 h 7 h 7 0 k/ ; 5 0 J g额定设计热负荷为 3 M 炉膛第一通道烟气温度为 9 5 一 k 9 W; 1℃; 次风温度 :6 ℃; 定蒸发量 :7 } 最大:7 t ) 过热蒸 汽出 口压力 : 20 额 4t ( , l 4 ./ ; 6h 65 a 过热蒸汽 出口温度 :5 '; .MP ; 4 0C 锅炉设计压力为 77 MP : : ' . 5 a 锅炉工作压 力为 6 M a给水温度为 1 5 排烟温度为 10 ; . P; 8 2 ℃; 9  ̄ 锅炉热效率为 8%。 C 2
l 李 坑垃 圾焚烧 发 电一厂 概况
在 国内的垃圾焚烧发 电厂 中, 垃圾焚烧炉 的蒸汽参数主要选用 中温 中压工况 ( O P ,o ℃ , 4 M a4 o ) 中温 次高压工况 (. P , 5 ℃ 则很少采用 , . 6 M a 4O ) 5 李 坑一厂在 国 内首先采用 中温次高 压工况 (.MP ,5 ℃) 65 a4 0 的技 术进行 设 计, 该厂相关技术 参数介绍如下 : 垃圾 焚烧处理 能力为:  ̄ 5 1D 热 24oy : 能回收蒸汽能力:  ̄ 7 / 2 4 TH,最大 2 4 .TH;额 定过热蒸汽参 数:压力  ̄ 76 / 6 M a温度 4 0 额定装机容量 为 12 M 年额定运行时问:0 0 。 . P、 5 5 ℃;  ̄ . w; 2 80 h
中温中压和中温次高压锅炉在垃圾焚烧发电厂的应用比较

中温中压和中温次高压锅炉在垃圾焚烧发电厂的应用比较一、中温中压和中温次高压参数比较1.关于蒸汽参数的选择蒸汽参数直接影响到余热锅炉的制造成本、运行成本、热效率和焚烧厂的收益.在垃圾焚烧厂中,余热锅炉的蒸汽参数多选用中温中压工况(4.OMPa,400℃),中温次高压工况(5.3Mpa、450℃或6.5MPa、450℃);在坑垃圾发电一厂则在国首次采用中温次高压工况(6.5MPa、450℃)技术。
表1中温中压、中温次高压两种工况比较当蒸汽温度超过400℃时,高温腐蚀加重,特别是过热器的高温防腐问题更为严重.表2蒸汽温度为400℃与450℃时的腐性情况蒸汽温度450℃400℃材质碳钢SUS310 高镍合金碳钢SUS310 约2.5mm/年约0.9mm/年约0.6mm/年约1.2mm/年约0.3mm/年腐蚀速度(推算值)腐蚀余量 3 mm 3 mm 3 mm 3 mm 3 mm推算寿命约1年约3年约5年约2.5年约10年上述两种工况的比较是在一定外部条件下的粗略估算。
不同的条件,上述的比率会有不同,但对比的趋势是相近的。
在售电收入方面,次高温高压方案有利,但锅炉设备费与运营维修费用较高.综合25年运行情况,两种工况的经济效果基本相当。
因此,国外已建成的垃圾焚烧厂中,其余热锅炉约90%以上采用中温中压参数。
近年来,由于优质耐腐蚀材料使用于过热器(如高镍合金钢的应用),延长了过热器的寿命,虽然一次性投资较高,但综合经济效益较好.因此,中温次高压次高温参数的应用有增加趋势。
-----------------------------------------------------------------------------------------------1、中温中压和中温次高压锅炉属于同等技术水平中温中压和中温次高压锅炉属于同等技术水平,中温次高压并非代表技术水平的进步,例如:德国作为垃圾焚烧发电技术的输出地,也经历了“蒸汽参数由高到低,最后稳定在400℃”的过程。
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中温中压和中温次高压锅炉在垃圾焚烧发电厂的应用比较一、中温中压和中温次高压参数比较1.关于蒸汽参数的选择蒸汽参数直接影响到余热锅炉的制造成本、运行成本、热效率和焚烧厂的收益.在垃圾焚烧厂中,余热锅炉的蒸汽参数多选用中温中压工况(4.OMPa,400℃),中温次高压工况(5.3Mpa、450℃或6.5MPa、450℃);在广州李坑垃圾发电一厂则在国内首次采用中温次高压工况(6.5MPa、450℃)技术。
表1 中温中压、中温次高压两种工况比较当蒸汽温度超过400℃时,高温腐蚀加重,特别是过热器的高温防腐问题更为严重.表2 蒸汽温度为400℃及450℃时的腐性情况蒸汽温度450℃400℃材质碳钢SUS310 高镍合金碳钢SUS310 约2.5mm/年约0.9mm/年约0.6mm/年约1.2mm/年约0.3mm/年腐蚀速度(推算值)腐蚀余量 3 mm 3 mm 3 mm 3 mm 3 mm推算寿命约1年约3年约5年约2.5年约10年上述两种工况的比较是在一定外部条件下的粗略估算。
不同的条件,上述的比率会有不同,但对比的趋势是相近的。
在售电收入方面,次高温高压方案有利,但锅炉设备费及运营维修费用较高.综合25年运行情况,两种工况的经济效果基本相当。
因此,国内外已建成的垃圾焚烧厂中,其余热锅炉约90%以上采用中温中压参数。
近年来,由于优质耐腐蚀材料使用于过热器(如高镍合金钢的应用),延长了过热器的寿命,虽然一次性投资较高,但综合经济效益较好.因此,中温次高压次高温参数的应用有增加趋势。
-----------------------------------------------------------------------------------------------1、中温中压和中温次高压锅炉属于同等技术水平中温中压和中温次高压锅炉属于同等技术水平,中温次高压并非代表技术水平的进步,例如:德国作为垃圾焚烧发电技术的输出地,也经历了“蒸汽参数由高到低,最后稳定在400℃”的过程。
目前仅有广州李坑一厂采用了中温次高压技术。
德国:由高到低基本稳定在400℃,美国:由低到高近年来稳定在450℃,日本:由低到高基本稳定在400℃,并正在尝试500℃。
东南亚:基本为400℃。
2、中温次高压并非是提高发电量的唯一途径1)、广州李坑一厂采用中温次高压锅炉技术:2006年广州李坑一厂垃圾热值为5500~5600kj/kg,每吨垃圾发电量为350~360kwh;2)、中山中心组团垃圾焚烧发电厂采用中温中压技术:中山中心组团垃圾热值为5500kj/kg,每吨垃圾发电量为350kwh;3)、台湾全部采用中温中压技术,台湾中鼎工程股份有限公司提供的台湾2005年统计数据:垃圾热值7700kj/kg,每吨垃圾发电量470 kwh;热值9000kj/kg,每吨垃圾发电量570 kwh。
3、中温次高压技术存在较大的风险由于中温次高压技术提高了蒸汽参数,导致:1)、对过热器材料要求高,管壁厚度增加,导致总投资和成本上升(约增加4000万元投资);2)、对过热器的腐蚀高,导致使用寿命减少,更换频率高,增加维护成本(每次更换约500万元);3)、导致每年维护时间无法控制,同时在运营中,必须注意监测过热器寿命,并保证在焚烧炉检修期间完成过热器的更换;因此应注意中温次高压的运行和维护风险。
4、社会效应垃圾焚烧发电厂是为政府提供长期稳定可靠的生活垃圾处理服务,垃圾处理的环保性和长期可靠性是作为当地政府和投资人首先考虑的问题。
如果因频繁更换过热器而影响设备正常和安全运行,将会影响市政服务的社会效益。
李坑一厂中温次高压锅炉设备简要特性1 焚烧炉主要设备和设计规范制造厂家日本三菱焚烧炉炉排形式三菱-马丁回转炉排每台焚烧炉额定处理垃圾量 21.67t/h(520t/d)进炉垃圾低位发热量设计值 5860kJ/kg(1400kcal/kg)不投油垃圾最低热值 1000kcal/kg炉膛出口烟气温度 >850℃锅炉年连续运行时间 >8000h热灼减率 <3%燃料种类城市生活垃圾2 余热炉主要设备和设计规范(与杭州锅炉厂合作)制造厂家杭州锅炉厂型号 SLC450-6.5/450余热炉形式三菱单筒式,自然循环每台余热锅炉额定蒸发量约47.46t/h过热器出口蒸汽压力 6.5MPa过热器出口蒸汽温度 450℃(-5/+10)汽包工作温度 262℃汽包工作压力 6.7MPa汽包设计压力 6.8 MPa给水温度 125℃给水压力 9.0Mpa一次进风量 54,660 Nm3/h一次风进炉温度 250℃二次进风量 18,220 Nm3/h二次进风温度 22℃排烟温度 200℃~230℃过热器前烟温 <915℃锅炉出口排烟气量 88,630Nm3/h省煤器出口烟气含量:水(重量百分比、湿) 12.16氧(体积百分比、干) 8%~12%密度(公斤/标准立方米) 1.24锅炉效率(清洁锅炉) 80%3燃料(生活垃圾)分析3.1李坑生活垃圾组分(应用基)%水分 45.16灰渣 13.98可燃物 40.863.2李坑垃圾设计特征(%)C 21.25H 2.94O+其它成分 15.16N 0.78S 0.20CI 0.53垃圾数量(吨/天) 450低热值 7,500Kj/kg4 燃用油料及油质分析点火及助燃用油采用轻柴油.点火用液化石油气5 主要参数5.1 给料炉排(日本三菱)给料液压缸数量 4组/台型式液压推杆液压缸给料炉排总宽度 9530mm炉排行程正常运行 200~300mm最大行程 1300mm炉排前进速度 40~240秒/循环液压油缸工作压力 10MPa材料(主要零件) JIS SS400(普通热轧钢结构) 铬铸件5.2 燃烧炉排数量 4列/台型式倾斜多级往复炉排每列炉排、炉条的台梯数 13阶每列炉条数 19条每台锅炉炉排数量 988条炉排宽度 9480mm炉排长度 7170mm炉排倾角 26°炉排面积 67.97 m2炉排燃烧速率 275kg/ m2.h最大热负荷 800kw/ m2平均垃圾停留时间 60min驱动方式液压驱动炉排液压缸数量 4组/台型式液压推杆液压缸炉排速度 75~400秒/循环炉排行程约420mm液压油缸工作压力 10Mpa材料(主要零件) JIS SS400(普通热轧钢结构) 铬铸件5.3灰渣辊型式三菱平炉型数量 2个灰渣辊液压缸数量 2组/台型式液压推杆炉排转速 1~10转/分驱动方式液压式辊子外径约468mm辊子长度约9640mm材料(主要零件) JIS SS400(普通热轧钢结构) 铬铸件5.4油燃烧器:后燃烧器有二台,左右侧各一台辅助燃烧器 4台套5.5炉排轴承自动润滑机2台套5.6炉排液压站2台套6料斗关于中温中压和中温次高压的实际运营状况比较由于广州和深圳在地域、气候、垃圾组分、垃圾热值等方面都较为接近,特选取深圳平湖垃圾焚烧发电一厂(中温中压技术)2007年全年的生产运营汇总数据与李坑一厂(中温次高压技术)2007年全年的生产运营汇总数据进行对比分析:注:1、表中的处理垃圾量为进炉垃圾量;2、上表中两个厂的投产时间均为2005年下半年,运行周期接近;3、深圳平湖一厂设计时的垃圾热值取点是偏低的,对后续的运营也造成了一定的影响。
分析:1、中温次高压的效率优势在垃圾热值未能达到设计点时不能得以很好体现;2、以李坑二厂为例,设计点的垃圾热值为6800 KJ/kg,这是从整体BOT周期以及经济发展带动垃圾热值的提升,是估测8—10年后的垃圾热值为基准点,中温中压技术在现阶段垃圾整体热值不是很高的即定条件下,对垃圾热值波动性的适应能力要强于中温次高压技术;3、李坑一厂的检修周期基本为3个月,这与国内一些采用全国产化设备的垃圾焚烧厂的运营周期基本差不多,没有显示出设备档次高起点垃圾电厂的运营周期优势(深圳南山垃圾发电厂采用的是西格斯设备,中温中压,其检修周期为5—6个月),每次检修时都对过热器及其他受热面进行全面清理,这对保护受热面是有非常大的作用的。
李坑一厂每次检修的周期基本为7天,若以此周期来衡量李坑二厂:李坑二厂单炉处理量为750吨,一次检修为7天,一年为28天,较之一年14天的检修时间要少处理5250吨垃圾,三台炉就要少处理15750吨垃圾,且不说由此而影响的经济效益,单就社会效益而言,定会使投资方承担不小的压力。
李坑一厂由于是政府投资建设的项目,主体模式不同且总体处理量不大,其所处理的垃圾量占广州市垃圾总量的比重较小,检修周期短而影响社会效益的弊端暂时不会体现。
4、李坑一厂主蒸汽温度的运行点基本在430℃左右,未能达到设计的450℃,按照金属材质的特性,在高温腐蚀区域,管壁温度每升高一度,其高温腐蚀的速率将增加2%。
由此可见,李坑一厂目前过热器的状况较设计要理想很多,是有很多客观的因素存在的,同时其中温次高压技术的经济优势也由于受到其他因素的影响而未能完全体现,达到与所增加的设备投资相匹配的经济效益。
广州环保投资有限公司(筹):何徐顺关于李坑二厂两种参数的分析比较分析说明:1、中温中压技术和中温次高压技术本身在我国都是很成熟的技术;2、中温中压和中温次高压参数的垃圾焚烧余热锅炉,主要差别是在受热面的材质,特别是过热器,一般认为蒸汽温度430℃是垃圾焚烧锅炉过热器选用材质的分界线,且两种材质的价格相差较大;3、上表中的经济分析,尚未考虑如李坑一厂类似的运营方式,为减缓受热面的腐蚀而缩短运行周期所造成的经济损失;4、从上表中可以看出,中温次高压技术的优势并未能很好地体现,增加的效益与初期投资的增加比率不一致,这主要是由垃圾热值达不到设计要求所引起的。
垃圾焚烧炉热值设计点的选择是着眼于长远,着眼于整个BOT周期,在项目投产前期,垃圾热值必然是无法达到设计点的要求,这也就是对中温次高压技术的效率优势不能很好体现的根本原因;5、由于我国现有的垃圾焚烧发电设备成熟技术都集中在中温中压技术上,又有一套成熟的中温中压运行管理经验,而中温次高压技术在我国才刚起步,运行维护经验不足,使蒸汽参数提高带来的收益将低于预期。
由于中温次高压技术的设备初投资高,投资回收年限将增长,增加了投资的投资风险,降低了投资回报率;6、截止目前全国单台处理能力最大的垃圾焚烧炉(800吨/炉.天)采用的是中温中压技术,另外,国内尚未有一个BOT形式的垃圾焚烧发电厂采用中温次高压技术,由此可见在现阶段,中温次高压的垃圾焚烧发电系统对于BOT投资人来说还是存在一定的风险的。
7、从我国目前的技术发展趋势来看,随着制造水平的提高和耐腐蚀材料的应用,以及垃圾分类收集的进一步完善,这使锅炉过热器耐腐蚀能力的进一步提高成为可能,因主蒸汽参数的提高带来的发电收益将会提高,对大容量焚烧炉尤为明显,中温次高压技术在我国大容量垃圾焚烧炉上是一个发展趋势。