垃圾焚烧发电厂余热锅炉蒸汽参数的比较研究(精)
600t_d高参数炉排垃圾焚烧余热锅炉的研发探究
600 t/d高参数炉排垃圾焚烧余热锅炉的研发探究发布时间：2022-03-11T08:00:10.278Z 来源：《科技新时代》2022年1期作者：陈庚[导读] 伴随垃圾焚烧技术持续进步发展，为满足垃圾焚烧电厂实际运行优化需求，迫切需要实施600 t/d高参数炉排余热锅炉设计研发工作。
粤丰科维环保投资（广东）有限公司广东东莞 523000[摘要]伴随垃圾焚烧技术持续进步发展，为满足垃圾焚烧电厂实际运行优化需求，迫切需要实施600 t/d高参数炉排余热锅炉设计研发工作。
鉴于此，本文主要围绕着垃圾焚烧600 t/d高参数炉排余热锅炉研发开展深入的研究和探讨，仅供参考。
[关键词]垃圾焚烧；高参数；炉排；余热锅炉；伴随垃圾焚烧厂的持续运行发展，对其余热锅炉设计研发提出更高要求。
600 t/d高参数炉排余热锅炉，其具备着垃圾较大处理量、短处理周期、运行高可控性、无害化、显著减量化等优势，因而，综合分析垃圾焚烧600 t/d高参数炉排余热锅炉研发，有着一定的现实意义和价值。
1、设计研发方案1.1 在参数设计层面600 t/d高参数炉排垃圾焚烧的余热锅炉各项参数设计如下：垃圾日处理量设600 t/d、额定的蒸发温度设485℃、额定的蒸汽压力设6.4MPa、额定的蒸发量设52.1t/h/、给水温度设130℃、锅炉热效率设82.5%[1]。
1.2 在总体结构层面此600 t/d高参数炉排垃圾焚烧的余热锅炉，即为单汽包自然循环水管锅炉，呈卧式布设，内含垂直膜式三个水冷壁的通道、水平烟道一个，水平通道部位设蒸发装置、高温过热装置、中温过热装置、低温过热装置、省煤装置。
过热装置相互间布设两级喷水的减温装置，对过热装置出口气温实施有效调节。
锅炉出口部位过热蒸汽温度设485℃、6.4MPa。
锅炉内应设辐射和蒸发充足的受热面，确保高温烟气进入至高温过热装置前的温度降为580℃范围，各段的受热面布设应确保烟气分布均匀。
余热锅炉总体构造设计应着重考虑到长期持续运行、高利用率、小量卤代烃、受热面较少腐蚀、完全燃烧挥发物质等，确保烟气较长时间停留于辐射区域，＞850℃区域滞留至少2s以上，以确保热效率和出口烟温为基础条件，将受热面积灰减少。
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。
城市生活垃圾焚烧发电厂余热锅炉过热器运行参数分析
收稿日期：2020－11－16城市生活垃圾焚烧发电厂余热锅炉过热器运行参数分析郝章峰（上海康恒环境股份有限公司，上海201703）摘要：以某典型城市垃圾焚烧发电厂的次高温次高压余热锅炉（6.4MPa/485℃）为研究对象，收集整理了该项目从2019年8月份到2020年4月份期间余热锅炉设备的运行数据。
分析了余热锅炉过热器入口烟气温度随运行时间和锅炉负荷的变化情况。
研究结果表明：在同等热负荷的前提下，随着余热锅炉运行时间增加，锅炉的高温过热器和中温过热器入口烟温逐步提高；在70%~110%不同负荷运行条件下，过热器入口烟温随负荷增加上升；锅炉设计的一、二级减温喷水量随运行时间增加也呈现递增的趋势，与锅炉热面超温的现象关联性明显。
关键词：余热锅炉；运行时间；烟气温度；蒸汽温度，喷水减温；垃圾焚烧中图分类号：TM621.2文献标志码：A文章编号：1009－9492(2021)05－0097－04Operational Parameter Analysis of Waste Heat Boiler of Waste to Energy FacilitiesHao Zhangfeng（Shanghai SUS Environment Co.,Ltd.,Shanghai 201703,China ）Abstract:The sub-high temperature and sub-high pressure waste heat boiler (6.4MPa /485℃)of a typical waste to energy facilities plant was taken as the research object,and the operation data of waste heat boiler equipment in the operation cycle of the newly built project from August 2019to April 2020was collected.The variation of flue gas temperature in superheater inlet of waste heat boiler with running time and boiler load was analyzed.The results show that under the same heat load,with the increase of the running time of the waste heat boiler,the smoke temperature at the inlet of the high temperature superheater and the medium temperature superheater increases gradually.The flue gas temperature at the superheater inlet also rises with the increase of load under the operation condition of 70%~110%different load.With the increase of the running time,cooling water flow rate in first and second stage also presents an increasing trend,which is obviously correlated with the phenomenon of boiler hot surface overtemperature.Key words:waste heat boiler;operation time;flue gas temperature;steam temperature;spray water desuperheating;WTE第50卷第05期Vol.50No.05机电工程技术MECHANICAL &ELECTRICAL ENGINEERING TECHNOLOGYDOI:10.3969/j.issn.1009-9492.2021.05.026郝章峰.城市生活垃圾焚烧发电厂余热锅炉过热器运行参数分析［J ］.机电工程技术，2021，50（05）：97-100.0引言据统计，截至2019年12月底，我国垃圾焚烧处理规模已达49万t/d ，占全国垃圾无害化处理总量的50%以上，垃圾焚烧已成为城市生活垃圾处理的主要方式[1]。
垃圾焚烧锅炉主蒸汽参数选择分析
垃圾焚烧锅炉主蒸汽参数选择分析发布时间：2022-01-25T07:03:07.663Z 来源：《中国科技人才》2021年第29期作者：考传利[导读] 1台垃圾处理量为600t/d、垃圾设计热值为8374kJ/kg的高参数垃圾焚烧锅炉设计方案，该锅炉为单锅筒，自然循环中温次高压再热锅炉，П形布置，前吊后支，炉排采用逆推和顺推复合炉排。
安徽海螺川崎工程有限公司安徽省芜湖市 241070摘要：为了进一步提高全厂发电热效率，满足节能减排的需求，除了提高焚烧炉蒸汽参数外，还可以考虑采用中间再热系统。
通过再热器将汽轮机高压缸的排汽加热到与过热蒸汽温度相等或相近的再热温度，然后再送入低压缸中膨胀做功，从而提高电站经济效益。
笔者以1台高参数再热垃圾焚烧锅炉（简称高参数锅炉）为例，对比同等规模中参数垃圾焚烧锅炉（简称中参数锅炉），在锅炉结构、前期投资成本、运行维护成本、发电收益、运行安全性等方面进行比较分析。
关键词：垃圾焚烧；锅炉；主蒸汽；参数；选择1锅炉设计对比1.1高参数锅炉结构1台垃圾处理量为600t/d、垃圾设计热值为8374kJ/kg的高参数垃圾焚烧锅炉设计方案，该锅炉为单锅筒，自然循环中温次高压再热锅炉，П形布置，前吊后支，炉排采用逆推和顺推复合炉排。
构架采用钢结构，按7度地震设防，炉膛、燃烬室、三烟道、水平烟道均为膜式水冷壁结构。
炉膛上部设置有5片水冷屏；燃烬室内设置有3片隔墙水冷壁；三烟道内自下而上依次布置高温再热器、高温过热器、低温再热器、中温过热器Ⅰ；水平烟道中布置中温过热器Ⅱ、低温过热器Ⅰ、低温过热器Ⅱ；尾部烟道自上而下依次布置三段省煤器；集中下降管，平台为镀锌栅格平台。
通常立式垃圾焚烧锅炉是把过热器都布置在三烟道，而卧式垃圾焚烧锅炉是把过热器都布置在水平烟道内。
该锅炉方案采用П形布置，相对立式锅炉，通过水冷屏、隔墙水冷壁的设置，并将3组过热器放置在水平烟道，从而大大降低了锅炉高度；相对卧式锅炉，将2组再热器、2组过热器放置在第三烟道，缩短了水平烟道，省煤器采用立式布置，从而大大缩短了锅炉深度，缩小占地面积，有效降低土建工程投资成本。
垃圾焚烧炉与余热锅炉配置问题的探讨
垃圾焚烧炉与余热锅炉配置一些问题的探讨随着我国经济生活水平的发展和不断提高，城市生活垃圾的处理在目前已经成为关乎民生的一件大事。
目前我国多数城市生活垃圾处理方式仍然采用的是传统的填埋和极少数城市采用很不成熟的生化堆肥处理方式。
这些城市生活垃圾处理方式存在很多的不足，同样已经面临许多困难。
如填埋场地选择的限制，就是有了合适的场地也容易造成场地周围的地下水资源二次污染和周围环境的污染，垃圾的填埋产生沼气并给大气造成十分严重的污染等。
就我们所知目前我国境内采用的垃圾生化堆肥来处理城市生活垃圾规模和真正意义上成功的项目几乎没有。
目前国内城市生活垃圾处理模式呈现出三大特点：一是垃圾量大，生活垃圾产量据不完全统计已超过1．5亿吨，随着我国持续的经济高速发展，城市人口的快速的增加，城市生活垃圾的产量也在较大量的产生增加；二是垃圾组份复杂，其主要组成分为几大类，即可腐有机物、可燃有机物、无机物、不可燃物（如金属、陶瓷）等；三是地域性垃圾的热值差别大。
它与这个城市地区主要的民用燃料、经济发展和生活水平有着密切关系。
为此许多有一定经济实力的地方政府采用“无害化、减量化、资源化、垃圾焚烧炉+发电” 的处理方法，取得了较好的社会和经济综合效益，使当地城市的生活垃圾的环境污染得到比较好的解决，并利用国家鼓励的相关政策，保证了垃圾处理企业有一定经济收益。
国外垃圾焚烧处理技术起步较早，已发展了近百年，生活垃圾处理技术工艺和设备已较为成熟。
目前国外普遍流行的焚烧方式主要有三种形式：层燃方式、流化悬浮燃烧方式和沸腾悬浮燃烧方式。
用于垃圾焚烧处理的常见焚烧炉型有：机械炉排焚烧炉，热解焚烧炉，旋转窑焚烧炉和流化床焚烧炉等。
从焚烧方式看循环流化床有很多优点，但在用于处理我国低热值城市生活垃圾时存在不少问题。
如：入炉垃圾需要分拣；要求入炉垃圾热值较高；为了提高垃圾热值稳定焚烧，还需要添加一定比例（≮20%）的辅助燃料，因此在使用过程中是审慎采用地；旋转窑焚烧炉主要适宜处理危险废物，且容量较小，在城市垃圾的处理中应用不多；用热解气化炉来焚烧处理生活垃圾是一种新型的燃烧技术，它具有燃烧充分，热效率高，炉渣热灼量减少，烟气污染指标易控制等优点，但单炉处理能力受炉膛直径的限制而较难提高。
垃圾焚烧锅炉最佳适用主蒸汽参数的探讨
垃圾焚烧锅炉最佳适用主蒸汽参数的探讨
段盼巧;白良成
【期刊名称】《绿色矿冶》
【年(卷),期】2024(40)2
【摘要】提高生活垃圾焚烧锅炉的主蒸汽参数可提高热力系统循环效率。
本文基于朗肯循环、理论循环热效率讨论循环热效率与主蒸汽参数的关系,并探讨我国锅炉主蒸汽参数系列的确定,分析提高蒸汽压等级对锅炉运行管理的影响。
循环热效率随蒸汽初压增大而提高,实际运行过程中,应充分考虑提高蒸汽压等级对汽水循环倍率、循环系统类型、汽包蓄热能力、锅炉压力部件材质、汽水质量等运行管理过程造成的影响。
【总页数】8页(P77-84)
【作者】段盼巧;白良成
【作者单位】中国城市环境卫生协会
【正文语种】中文
【中图分类】X799.3
【相关文献】
1.基于垃圾焚烧运行参数的主蒸汽参数预测研究
2.垃圾焚烧锅炉主蒸汽参数选择分析
3.城市生活垃圾焚烧锅炉不同蒸汽参数的应用比较
4.提高垃圾焚烧锅炉蒸汽参数的措施
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垃圾焚烧发电项目余热锅炉中参数和高参数的对比分析
垃圾焚烧发电项目余热锅炉中参数和高参数的对比分析张晓斌; 戴小东; 熊君霞; 吴海凤; 丛海亮【期刊名称】《《能源研究与信息》》【年(卷),期】2018(034)004【总页数】7页(P195-201)【关键词】中温中压; 中温次高压; 设备投资; 经济效益【作者】张晓斌; 戴小东; 熊君霞; 吴海凤; 丛海亮【作者单位】北京首创环境科技有限公司北京100028【正文语种】中文【中图分类】TK64根据不同的压力参数，余热锅炉可分为低压、中压、次高压、超高压、亚临界、超临界等级，其中中压锅炉的工作压力在3.8～5.3 MPa，次高压锅炉的工作压力在5.3～9.8 MPa。
目前垃圾焚烧行业余热锅炉的主蒸汽参数主要有两种：一种是中温中压参数，即中参数（4.0 MPa、400 ℃）；另一种是中温次高压参数，即高参数（5.3 MPa、450 ℃ 或 6.4 MPa、450 ℃ 或 6.4 MPa、485 ℃）。
随着垃圾焚烧行业的高速发展，行业内的竞争也越来越激烈，市场相继出现了低价竞标的现象。
为了提高垃圾焚烧电厂的经济效益，追求企业利润的最大化，各投资商在保证环保效果的前提下，不得不考虑提高发电上网收入，因而提高垃圾焚烧发电效率成为重中之重。
提高垃圾焚烧发电厂发电效率的主要途径有提高余热锅炉热效率、提高汽轮机进汽参数、降低厂用电率、降低线损率等［1］。
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进汽参数，进而影响到垃圾焚烧发电厂的发电效率。
因此，提高蒸汽参数成为提高发电效率的重要途径。
确定垃圾焚烧发电厂余热锅炉主蒸汽参数时既要关注垃圾焚烧发电厂的经济效益，又要考虑到垃圾焚烧发电厂运营的稳定性和安全性。
本文在对业内主要投建方及设备厂家进行调研的基础上，对中参数和高参数垃圾焚烧项目的技术特点及经济性等方面进行了分析比较。
1 高参数垃圾焚烧项目的应用现状国际固废协会（ISWA）公布的2012年世界垃圾焚烧锅炉参数分布［2］如图1所示。
危废焚烧工程余热蒸汽利用分析
２．４ 方案对比
表 1 富余蒸汽利用方案对比
序号 １ ２ ３ ４
５ ６
项目 机组净发电功率／ｋＷ
引风机／ｋＷ 综合净发电功率／ｋＷ
年发电量／万度 年发电天数
年发电收益／万元 折合每吨危废处理费用节省／元
螺杆发电 ７１５ ２５５ ４６０
３６４．３２ ３３０
２１８．５９ ９４．６３
汽拖发电 ７００ ０ ７００
烧过程中回收烟气余热产生的低压饱和蒸汽，除了满足系统自用外，富余蒸汽由于参数较低，往往没有合适的用
户，只能冷凝回收，没有充分利用。该文结合某70 t/d 危废焚烧生产线，对比了螺杆发电和蒸汽拖动2种蒸汽利用
方案，对焚烧线富余蒸汽的利用提出了建议。
关键词 ：危废焚烧 ；余热蒸汽 ；螺杆膨胀机 ；蒸汽拖动
以 70 t/发电功率 400 kW，自耗电功率 10 kW，净发电功率 390 kW。
图 1 回转窑焚烧工艺流程图
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中国新技术新产品 2019 NO.8（上）
图 2 两级螺杆发电方案流程图
工业技术
图 3 汽轮机拖动及发电系统流程图
５５４．４０ ３３０
３３２．６４ １４４
备注 用电设备
按无采暖考虑 按０．６元／度算
70 t/d 焚烧线装机功率约 2 400 kW，由表 1 可知，螺杆
发电机组和汽拖发电机组的综合净发电功率分别占焚烧线 装机功率的 19.17% 和 29.17%，对于降低焚烧线电耗有着较 大的意义。
同时，汽拖发电的方案从经济性上要优于螺杆发电方 案，其关键在于汽轮机效率本身就要比螺杆机高，同时，直 接用蒸汽驱动引风机，也减少了能量转换的环节，提高了蒸 汽利用效率。
根据国内某汽机厂资料，该项目可采用抽汽凝汽式汽轮 机，汽轮机额定功率约 1 000 kW，完全满足引风机要求，多 出的蒸汽可串联电机进行发电。同时，电机也可作为引风机 的备用动力设备，在蒸汽供应出现故障时保证引风机正常运 行。系统自用低压蒸汽可通过汽机抽汽获取，系统流程图如 图 3 所示。
垃圾焚烧发电厂锅炉参数技术的选用
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。
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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
垃圾焚烧发电余热锅炉设计额定负荷影响因素研究
垃圾焚烧发电余热锅炉设计额定负荷影响因素研究摘要：基于辐射传热和对流传热原理，以某机械式炉排炉及配套余热锅炉为研究对象，通过热力计算绘制出不同参数过热器特性图，分析主蒸汽参数和炉排炉对余热锅炉额定负荷的影响，得到不同垃圾低位热值、处理量和蒸汽参数下的余热锅炉额定负荷的设计范围。
关键词：垃圾焚烧发电；余热锅炉；负荷范围近年来，垃圾焚烧发电由于“减量化、无害化、资源化”的优势，逐步取代垃圾填埋，成为处置生活垃圾的最佳方式［１］。
垃圾焚烧发电厂主要目的是处理垃圾并利用废热发电，余热锅炉位于垃圾焚烧炉排炉上方，主要目的是回收垃圾焚烧高温烟气热量并通过汽轮发电机组转化为电能。
垃圾焚烧余热锅炉负荷范围的选取将直接影响锅炉的投资成本、运行稳定性、安全性及经济性。
目前，国内生活垃圾焚烧余热锅炉的设计选型、运行指导及性能评价一般按照炉排炉的额定负荷及运行范围进行；但由于余热锅炉和炉排炉的影响因素和响应特性不同，两者的运行范围存在差异。
笔者以某机械式炉排炉及配套余热锅炉为研究对象，该炉膛燃烧室前后拱为水冷壁、两侧为护板结构，其中燃烧炉排侧墙布置空冷墙。
配套余热锅炉为单锅筒、自然循环蒸汽锅炉、卧式布置。
烟气流程为：炉排炉出口→ 第一通道→第二通道→第三通道→蒸发器一段→高温过热器→中温过热器→低温过热器→省煤器。
笔者结合理论计算和数值模拟等方法，绘制不同参数过热器特性图，并总结出在不同的垃圾低位热值、处理规模和蒸汽参数条件下，余热锅炉额定负荷及运行范围。
１余热锅炉传热方式１．１辐射传热量在第一、二、三通道的受热面均为膜式水冷壁结构，由于高温烟气的流速较低，主要以吸收高温烟气的辐射传热量为主，影响辐射传热的主要因素有炉膛黑度、辐射传热面积及火焰温度等。
随着炉排负荷的增加，炉排炉出口烟气温度升高，余热锅炉输入热量增加，若辐射传热面积不变，第三通道出口烟温升高，则过热器入口烟温也随之升高。
１．２对流传热量在第四通道布置蒸发器、过热器和省煤器，主要传热方式为对流传热，对流传热量主要取决于对流传热面积、传热系数及温差。
废热锅炉与余热发电的比较研究
废热锅炉与余热发电的比较研究引言：能源问题一直是全球发展面临的重要挑战。
为了减少对传统能源的依赖，提高能源利用效率，对废热进行回收利用是一种可行的举措。
废热锅炉和余热发电被广泛应用于工业领域，它们能够有效地利用产生的热量，并将其转化为电能或其他形式的能源。
本文将对废热锅炉和余热发电进行比较研究，探讨其优势和劣势，以及适用的场景。
一、废热锅炉废热锅炉是将工业生产过程中产生的高温废热利用起来，用于提供蒸汽或热水等热能的设备。
废热锅炉通过回收废热，将其转化为可再利用的热能，达到节能降耗的目的。
相比于常规的能源供热方式，废热锅炉具有以下优势：1. 节能环保：废热锅炉利用了废热能源，减少了对传统能源的依赖，降低了能源消耗和污染排放。
2. 经济性：通过回收利用废热能源，减少了能源采购成本和生产成本，增加了企业的经济效益。
3. 应用广泛：废热锅炉适用于多种工业生产过程中产生的废热回收利用，如冶金、化工、纺织等行业。
然而，废热锅炉也存在一些不足之处：1. 能源转化效率不高：废热锅炉在能源转化过程中存在能量损失，导致能源利用效率较低。
2. 受废热质量波动影响大：废热质量因生产过程而异，影响其回收利用效果，需要进行精确的热能调控。
3. 依赖工业废热：废热锅炉的应用范围受限于工业废热的产生，不能满足所有能源需要。
二、余热发电余热发电是指将工业生产过程中产生的余热转化为电能的一种方法。
通过余热发电系统，废热能源可被高效转化为电能，实现能源的有效利用。
余热发电具有以下优势：1. 高效能源利用：余热发电系统将废热转化为电能，相较于废热锅炉，能源利用效率更高。
2. 独立性强：余热发电系统不依赖于工业废热的产生，可以灵活应用于各种能源等级的回收利用。
3. 适用范围广：余热发电适用于多种工业生产过程中产生的余热回收利用，如钢铁、电力、化工等行业。
然而，余热发电也存在一些挑战：1. 技术和设备成本高：余热发电系统需要较为复杂的技术设备，投资成本较高。
垃圾焚烧余热锅炉蒸汽预热器三维CAD参数化设计研究
第3期2021年05月锅炉制造BOILER MANUFACTURINGN o. 3 May2021垃圾焚烧余热锅炉蒸汽预热器三维CA D 参数化设计研究张闯，王孙菲(哈尔滨锅炉厂预热器有限责任公司，黑龙江哈尔滨150046)摘要：随着生活质量的提高，人类在利用资源同时也产生了大量的垃圾,包括生活垃圾、固废垃圾、建筑垃圾 等，目前，为解决已产生的大量垃圾，各大锅炉厂开发出垃圾焚烧炉，通过它对垃圾进行焚烧，彻底解决垃圾污 染问题。
垃圾焚烧锅炉设备需要配备蒸汽预热器，经过对多个容量锅炉配套的蒸汽预热器统计研究，制定了蒸 汽预热器产品参数化模型，通过快速调整主要参数进行驱动模型，达到快速准确出图的目的。
本文将对如何建 立参数化模型及使用方法进行阐述。
关键词：蒸汽预热器;垃圾焚烧炉;参数化设计中图分类号:T K 222文献标识码：B文章编号:C N 23 -1249(2021)03 -0035 -04Research on CAD parameterization design of steam preheaterfor waste heat boiler of garbage incinerationZHANG Chuang, WANG Sun-fei〇引言目前，随着社会进步，城市化发展加快，城市 垃圾产生量也随之增加，我国城市垃圾产量以每 年10%的速度递增。
垃圾焚烧余热锅炉利用垃 圾进行发电，将废弃物垃圾转化成城市用电，很大 程度上优化了原有垃圾处理方案，垃圾焚烧电厂 投建也随之递增，蒸汽预热器作为垃圾焚烧预热 锅炉的相关辅助设备,在提高焚烧锅炉效率，空气 预处理等方面起到了相当大的作用。
随着垃圾焚烧炉的快速发展，蒸汽空气预热 器相关产品的设计工作量也在不断加大，为了满 足目前工程进度较为紧张的局面，对快速、准确出 具结构图纸提出了更高要求，利用现有成熟三维 软件对蒸汽空气预热器进行参数化设计，实现快 速出图配合及工程图纸出具功能，从而提升设计 效率，提高图纸准确率。
【垃圾焚烧】余热锅炉
【垃圾焚烧】余热锅炉垃圾焚烧产生热能通过余热锅炉产生蒸汽。
本锅炉为立式布置单锅筒、自然循环、中压锅炉，采用前吊后支结构。
由汽包、下降管、集箱、膜式水冷壁、蒸发管束组成。
锅炉汽包水经布置在锅炉水冷壁外侧的降水管引入底部的集箱，在吸收烟气热量的同时流经锅炉水冷壁和蒸发管，回到汽包。
蒸汽在饱和状态下产生，在汽包内从水汽状态分离。
高温烟气经第一、二、三通道冷却和沉降后进入尾部垂直钢通道，依次进入蒸发器、过热器、省煤器后经烟道排往烟气净化系统。
锅炉补水为来自水处理间的除盐水，经除盐水泵送到除氧器除氧，130℃的锅炉给水从除氧器水箱流至低压给水母管，再经给水泵加压，通过锅炉高压给水管供余热锅炉的给水和减温水；给水经省煤器加热后进入汽包。
为了控制汽包水位和主蒸汽温度，在锅炉给水和减温水管上设电动调节阀门，锅筒水位是通过三冲量串级调节，操作员可通过设在水位计旁摄像头在中控室的工业电视上观察锅筒水位。
锅筒中产生的饱和蒸汽通过三级过热器(低温、中温、高温)和二级喷水减温器后得到压力为6.4MPa，温度为450℃过热蒸汽，余热锅炉产生主蒸汽通过主蒸汽管供2台12MW汽轮机和2台15MW发电机组发电。
锅炉加药需用的药水，由加药装置的加药泵送至锅筒。
为保证蒸汽品质，锅炉设连续排污和定期排污，连续排污水和定期排污水分别进入连续排污扩容器和定期排污扩容器。
连续排污扩容器二次蒸汽排往除氧器，其排污水排往定期排污扩容器；定期排污扩容器二次蒸汽直接排入空气，其排污水排入室外降温池，降温后排入下水管道。
为了防止烟尘在锅炉各水冷壁积累而导致锅炉热效率降低，余热锅炉采用激波清灰方式。
激波清灰技术工作原理是：利用可燃气体乙炔，与空气按一定比例混合成具有爆燃特性的气体，在高旋流状态和可调脉冲频率基础上，通过燃烧混合气体产生强波喷射气流、同时伴有冲击波及高速气流激振加辐射热，它通过综合应用气体的动能，声能和热能进行除灰。
炉灰经灰斗、锁气器排至出渣机。
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。
垃圾焚烧发电厂余热锅炉水压试验方案
XXXX垃圾焚烧发电厂余热锅炉水压试验方案编制：审核：批准：XXX安装公司目录1. 编制 (3)2. 依据的图纸、文件及标准 (3)3. 工程概况 (3)4. 锅炉主要技术参数 (4)5. 水压试验范围和用水 (4)6. 水压试验技术条件 (6)7. 水压试验前具备的条件 (6)8．试压步骤 (7)9．水压试验合格标准 (10)10.作业人员的职责、分工和权限 (10)11.相关管路强度计算 (10)12. 安全文明施施 (12)13.附录 (13)锅炉本体水压试验方案一、编制说明：XXXXXX圾焚烧发电厂项目建设工程，年处理垃圾规模为39.6×104t，日处理垃圾规模为1200t。
其配套的两台余热锅炉为UG-600-58.39/4.0-W型锅炉。
在XXX安装公司编制的《施工组织设计》（锅炉篇）中水压试验指导性方案的基础上，为了使水压试验工作更全面、更有序、更有针对性地开展，特编制本方案。
二、依据的图纸、文件及标准：2.1.《施工组织设计》（锅炉篇）XXX安装公司编制2.2.《蒸汽锅炉安全技术监察规程》（劳动部1996）2.3.《电力工业锅炉压力容器监察规程》DL612-19962.4.《火电施工质量检验及评定标准》（锅炉篇1996）2.5.《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇）2.6.《电力建设施工及验收技术规范》（管道篇）2.7.《电力建设施工及验收技术规范》（焊接篇）2.8. XX锅炉厂提供的受热面施工图纸2.9. XX锅炉厂设计说明书。
三、工程概况：XXXXXX垃圾焚烧发电厂余热锅炉是由XX锅炉股份有限公司生产的UG-600-58.39/4.0/400-W型单锅筒垃圾焚烧余热锅炉，锅炉钢架采用全焊接结构，室内布置，水冷壁采用悬吊膜式水冷壁。
锅炉最大蒸发量为59.39T/H，锅炉水容积为125m3。
过热蒸汽出口温度为400℃，出口蒸汽压力为4.0Mpa，给水温度130℃，设计效率79.2%，设计燃料为生活垃圾。
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%。
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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。
垃圾焚烧发电厂余热锅炉主蒸汽参数的确定涉及很多方面因素 , 既要关注整个焚烧厂的经济效益 , 也要考虑到焚烧厂的运营稳定性和安全性。
美国在 20世纪 90年代之前多数采用中温中压参数 , 此后为了满足某些工业用户对较高蒸汽参数的需求 , 着重采用中温次高压参数。
日本的垃圾焚烧发电厂目前基本上都采用中温中压参数 , 正在尝试中温次高压参数。
东南亚国家则基本上都采用中温中压参数。
中国已建或在建的垃圾焚烧发电厂基本都采用中温中压参数 , 只有广州李坑垃圾焚烧厂采用高参数余热锅炉 (杭州锅炉厂制造 , 蒸汽参数为 450℃、 6. 4MPa [2]。
目前 , 余热锅炉主蒸汽参数主要有两种 :中温中压参数 (温度 400℃、压力 4. 0MPa (以下简称“ 中参数” 和中温次高压参数 (温度 450℃、压力6. 4MPa (以下简称“ 高参数”[1]。
所以 , 为了切合实际地使用这两种参数余热锅炉 , 在此对其设备投资、经济效益和运营维护方面进行了比较研究。
1设备投资比较1. 1锅炉材质选择余热锅炉主蒸汽采用高参数需考虑以下方面 :a . 由于提高了主蒸汽压力 , 锅炉受压面管道壁需要加厚 , 锅炉的质量会有一定的增加。
b . 由于提高了主蒸汽温度 50℃ , 过热器受热面需要增加。
—402—第 32卷第 3期黑龙江电力2010年 6月表 1不同蒸汽参数锅炉材质比较序号项目400℃、 4. 0MPa 材质类型质量 /(t ・台-1450℃、 6. 4MPa材质类型质量 /(t ・台-11锅筒材料 16Mng 40材料 19Mn6602水冷壁、省煤器、上升下降管等高压锅炉管20G 380高压锅炉管 20G4103低温、中温过热器高压锅炉管 20G 80高压锅炉管 20G 和 15Cr M oG1204高温过热器低合金钢 15Cr M oG40TP310S405非受压件 (钢架、平台扶梯、护板、吊挂、灰斗等碳素结构钢950碳素结构钢970c . 由于提高了过热器温度 , 高温过热器材质的防腐蚀等级需要提升 , 防止过热器高温腐蚀。
通常中参数余热锅炉高温过热器只需要采用低合金钢即可。
如果余热锅炉高温过热器采用高参数 , 为了防止腐蚀 , 宜采用奥氏体不锈钢 (如 TP310S 钢材。
这种钢材价格一般为低合金钢的 7倍左右 ; 同时奥氏体不锈钢可焊性稍差 , 大 , 制造成本提高。
表 1较 (为例。
1. 2设备投资根据 1. 1及相应的管路系统 , 对两种参数的余热利用系统设备投资进行了测算 , 如表 2所示。
表 3中参数、高参数发电量计算比较参数额定进汽量进汽焓给水焓额定负荷发电热耗/(t ・ h -1 /(kJ ・ kg -1/(kJ ・ kg -1/MW /(kJ ・ k W-1中参数 (4. 0MPa 、 400℃ 83. 932195391815234高参数 (6. 4MPa 、 450℃76. 533005391814310表 2不同蒸汽参数余热利用系统设备投资比较万元序号名称中参数高参数差价1余热锅炉单台锅炉价格225028806304台锅炉总价 90001152025202汽轮机单台汽轮机价格 14201570150汽轮机总价 (2台284031403003锅炉汽机设备费合计 118401466028204安装费 (设备费 8% 94711732265第二部分费用 (设备安装 10% 127915833056锅炉汽机总投资14066174163350由表 2可见 , 在垃圾热值和垃圾处理量相同的情况下 (以处理能力 4×750t/d 、配 4台余热锅炉、 2台汽轮机的垃圾焚烧发电厂为例 , 高参数余热锅炉比中参数锅炉的造价提高约 28%。
由于高参数锅炉总质量的增加 , 引起管道、安装等其它费用也相应提高 , 高参数余热锅炉余热利用系统的设备总投资比中参数的高 3350万元。
2 , 垃圾焚烧发 , 发电效率越高。
表 3是高参数余热锅炉和中参数的发电效率比较数据 (以单台炉日处理量 750t 、垃圾热值 7120kJ /kg 为例。
假定中参数余热锅炉效率和高参数的相同 , 均为 82%。
发电热耗 =进汽量 ×(进汽焓 -给水焓 /锅炉效率 /额定负荷。
中参数发电热耗 =83. 9×(3219-539 /82%/18=15234kJ /kW 。
高参数发电热耗 =76. 5×(3300-539 /82%/18=14310kJ /kW 。
高参数余热锅炉比中参数的发电量增加 =(15234-14310 /15234=6. 07%。
若中参数锅炉的全厂发电效率按 21%计算 , 采用高参数余热锅炉的全厂发电效率将提高 1. 27%(6. 07%×21% 。
与中参数余热锅炉效率比较 , 高参数余热锅炉效率可增加 6%~7%的发电量。
2. 2案例分析为掌握两种参数条件下的实际发电量差异 , 对—502—Vol . 32No . 3Heilongjiang Electric Power June . 2010垃圾处理量相近的两座垃圾焚烧发电厂— A 厂 (中温次高压参数 , 规模2×520t/d 、 B 厂 (中温中压参数 , 规模 2×500t/d 进行调研 , 并取得了相关运营数据 , 详细情况见表 4。
表 4 A 厂、 B 厂的发电量比较项目 A 厂 B 厂锅炉效率 /%8282年锅炉蒸发量 /(t ・ a -1 622430835200过热蒸汽的焓 /(kJ ・ kg -1 32953213给水焓 /(kJ ・ kg -1 525. 04538. 88年发电量 /(k W ・ h -1 115528000140825000年进炉垃圾量 /t 317859490300吨进炉垃圾发电量/(k W ・ h ・ t -1363287进炉垃圾热值 /(kJ ・ kg -1 62295241发电效率 /%20. 9819. 71表 4数据表明 , A 厂的全厂发电效率比 B 高 1. 27%。
A 厂的吨垃圾发电量 h /t 比 B (/t(B 厂 (5241 kJ /kg 。
若 B A 厂相同 , 则 B 厂的吨进炉垃圾发电量约 341k W ・h /t, A 厂较 B 厂的吨进炉垃圾发电量增加 6. 46%, 按中参数余热锅炉发电效率 20%计算 , 得到 A 厂较 B 厂的全厂发电效率提高约 1. 3%。
综合分析 , A 厂与同容量的中参数垃圾焚烧发电厂相比 , 发电量增加约 6. 9%。
3运营和维护比较3. 1锅炉腐蚀机理垃圾焚烧过程中产生的烟气含有大量的氯化氢等腐蚀性气体和灰分 , 会对余热锅炉系统中的各换热部件产生严重腐蚀。
如锅炉采用中温次高压参数 , 会使余热锅炉各受热面壁温升高 , 这样将进一步加剧余热锅炉受热面的腐蚀 , 缩短设备的使用寿命 , 增加处理成本。
因此 , 高参数余热锅炉的维护成本和运行风险比中参数的大。
垃圾焚烧发电厂受热面的腐蚀主要包括 :过热器管、水冷壁管高温腐蚀和省煤器低温腐蚀等。
图 1为腐蚀与温度关系图。
由图 1可见 , 腐蚀速度与受热面管子壁温有很大关系。
在高温腐蚀区 , 管壁温度超过 300℃后 , 腐蚀速度增加很快。
国内外垃圾焚烧发电厂运行经验表明 , 余热锅炉容易发生严重腐蚀 , 导致受热面管子损坏的区域有以下 4处 :a . 炉膛内耐火墙砖与光管过渡区域 ; b. 通道转弯处 ; c . 过热器区域 ; d . 省煤器尾部。