生活垃圾焚燒發(fā)電廠建設(shè)項(xiàng)目汽輪發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

1、生活垃圾焚燒發(fā)電廠建設(shè)項(xiàng)目汽輪發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案1.1.1 設(shè)計(jì)原則為提高垃圾焚燒發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)性，并防止對(duì)大氣環(huán)境的熱污染，應(yīng)對(duì)焚燒過程產(chǎn)生的熱能進(jìn)行回收利用。本期工程垃圾處理規(guī)模為700 噸 /日，遠(yuǎn)期將達(dá)到1000 噸 /日。入爐垃圾設(shè)計(jì)熱值為6280kJ/kg 。垃圾經(jīng)焚燒后， 對(duì)垃圾焚燒余熱通過能量轉(zhuǎn)換的形式加以回收利用，垃圾焚燒爐和余熱鍋爐為一個(gè)組合體，余熱鍋爐的第一煙道就是垃圾焚燒爐爐膛，對(duì)它們組合體的總稱為余熱鍋爐。在余熱鍋爐中，主要燃料是生活垃圾，轉(zhuǎn)換能量的中間介質(zhì)為水。垃圾焚燒產(chǎn)生的熱量被工質(zhì)吸收，未飽和水吸收煙氣熱量成為具有一定壓力和溫度的過熱蒸汽，過熱蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組，

2、熱能被轉(zhuǎn)換為電能。為了使垃圾焚燒在獲得良好的社會(huì)效益的同時(shí)取得一定的經(jīng)濟(jì)效益，又由于本工程周圍無蒸汽的熱用戶，故本工程擬利用垃圾焚燒鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽供汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。一期兩臺(tái)焚燒爐配套余熱鍋爐產(chǎn)生壓力4.1MPa、溫度400的總蒸汽量為226=52t/h ，進(jìn)入汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。1.1.2 汽輪發(fā)電機(jī)組參數(shù)汽輪機(jī)主要技術(shù)參數(shù)：數(shù)量1 臺(tái)型號(hào)N12-3.8額定功率12MW汽機(jī)額定進(jìn)汽量61t/h汽機(jī)最大進(jìn)汽量64t/h主汽門前蒸汽壓力3.8MPa(a)主汽門前蒸汽溫度395額定轉(zhuǎn)速3000 r/min抽汽級(jí)數(shù)3 級(jí)非調(diào)整抽汽（ 1 空氣預(yù)熱器 +1 除氧器+1 低壓加熱器）給水溫度130

3、設(shè)計(jì)冷卻水溫度27最高冷卻水溫度33一期發(fā)電機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)：數(shù)量1 臺(tái)型號(hào)QF-12-2額定功率12MW10.5kV額定轉(zhuǎn)速3000r/min功率因數(shù)0.8頻率變化范圍48.5 50.5HZ冷卻方式空氣冷卻發(fā)電機(jī)效率97%1.1.3 熱力系統(tǒng)兩臺(tái)垃圾焚燒余熱鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽匯集到主蒸汽母管，在主蒸汽母管上經(jīng)汽機(jī)主汽門進(jìn)入凝汽式汽輪機(jī)中作功驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電后，排汽進(jìn)入凝汽器冷凝為凝結(jié)水。由凝結(jié)水泵將凝結(jié)水加壓后進(jìn)入中壓熱力除氧器。除氧后的130給水由鍋爐給水泵送至余熱鍋爐循環(huán)運(yùn)行?？諝忸A(yù)熱器所需加熱蒸汽從汽輪機(jī)抽汽和汽包抽取，加熱后冷卻的凝結(jié)水返回至中壓除氧器。本工程的主蒸汽系統(tǒng)采用母管制。給

4、水泵進(jìn)出口的高低壓給水母管均采用母管制。在給水泵出口處還設(shè)有給水再循環(huán)管和再循環(huán)母管。全廠設(shè)置一臺(tái)連續(xù)排污擴(kuò)容器和一臺(tái)定期排污擴(kuò)容器。連續(xù)排污擴(kuò)容器的二次蒸汽送回除氧器作為加熱蒸汽，以回收熱量。鍋爐排污水排入排污擴(kuò)容器，排污擴(kuò)容器的污水排入熱井冷卻后，進(jìn)入廠區(qū)污水管網(wǎng)。熱力系統(tǒng)中設(shè)有兩臺(tái)減溫減壓器，用于當(dāng)汽機(jī)因故停機(jī)或啟動(dòng)時(shí)，一級(jí)減溫減壓器將余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽降壓降溫到低壓蒸汽，供空氣預(yù)熱器加熱用蒸汽，疏水可利用余壓送入除氧器；二級(jí)減溫減壓器供除氧器加熱給水用。正常運(yùn)行時(shí)，空氣預(yù)熱器、除氧器和低壓加熱器所需的加熱用蒸汽由汽輪機(jī)抽汽供給。為使汽機(jī)排汽在凝汽器中凝結(jié)，系統(tǒng)中設(shè)有循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，循環(huán)

5、水除供凝汽器冷卻用水外，還供給發(fā)電機(jī)空氣冷卻器、油冷卻器和部分設(shè)備用冷卻水。為使汽輪機(jī)獲得盡可能好的經(jīng)濟(jì)性，凝汽器應(yīng)保持一定的真空度，為此系統(tǒng)中設(shè)有抽氣器。另外，系統(tǒng)中還設(shè)有低位水箱、低位水泵和疏水箱、疏水泵，這些設(shè)備可將系統(tǒng)內(nèi)有關(guān)設(shè)備和管道內(nèi)的疏放水收集并送入除氧器，從而減少汽水損失，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。為滿足汽輪發(fā)電機(jī)組本體的調(diào)節(jié)、保安和潤(rùn)滑等要求，汽機(jī)間還設(shè)有油系統(tǒng)，它包括油箱、油泵、油冷卻器等。由于本期工程只有1 臺(tái)汽輪機(jī)，為保證汽輪機(jī)檢修或故障下焚燒廠的正常運(yùn)行，本工程設(shè)制一臺(tái)旁路凝汽器，當(dāng)汽輪機(jī)發(fā)生故障時(shí)，蒸汽進(jìn)入旁路凝汽器，同時(shí)減少入爐垃圾量和降低鍋爐的蒸發(fā)量。1.1.3.1主蒸汽

6、系統(tǒng)由余熱鍋爐過熱蒸汽集汽聯(lián)箱出口到汽輪機(jī)進(jìn)口的連接管道，以及從主蒸汽母管通往各輔助設(shè)備的蒸汽支管均為主蒸汽管道，本工程采用單母管制，兩臺(tái)余熱鍋爐的主蒸汽管經(jīng)分?jǐn)嚅y引至主蒸汽母管；在主蒸汽母管上經(jīng)汽機(jī)主汽門進(jìn)入凝汽式汽輪機(jī)，還有由主蒸汽母管引出至減溫減壓器的管道。1.1.3.2主給水系統(tǒng)主給水系統(tǒng)是由中壓除氧器出口經(jīng)給水泵升壓后送至余熱鍋爐省煤器的進(jìn)口。系統(tǒng)設(shè)有兩條母管，即低壓給水母管和高壓給水母管，兩條母管均采用單母管制。共設(shè)置兩臺(tái)30 t/h 的除氧器和三臺(tái)給水泵，兩臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用。每臺(tái)除氧器水箱容積20 m3，可滿足余熱鍋爐30 分鐘以上的給水要求。每臺(tái)給水泵出口設(shè)有給水再循環(huán)管，接到

7、除氧器給水再循環(huán)母管上，返回除氧器。1.1.3.3汽輪機(jī)抽汽系統(tǒng)汽輪機(jī)設(shè)有三級(jí)抽汽。抽汽管道上設(shè)有液動(dòng)逆止閥、安全閥和關(guān)斷閥。一級(jí)抽汽作為空氣預(yù)熱器一次預(yù)熱蒸汽，凝結(jié)下的疏水返回除氧器。二級(jí)抽汽作為中壓除氧器的加熱蒸汽。除氧器加熱蒸汽系統(tǒng)采用單母管制，到每臺(tái)除氧器的加熱蒸汽管上設(shè)有蒸汽電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)除氧器的工作壓力。汽輪機(jī)的三段抽汽用于加熱低壓加熱器。1.1.3.4主凝結(jié)水系統(tǒng)主凝結(jié)水系統(tǒng)是用來將凝汽器熱井中的凝結(jié)水通過凝結(jié)水泵送至除氧器。每臺(tái)汽輪機(jī)設(shè)置兩臺(tái)凝結(jié)水泵，一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用。每臺(tái)凝結(jié)水泵容量按純冷凝工況凝結(jié)水量100 %選擇。12MW 汽輪機(jī)凝結(jié)水泵型號(hào)4N5流量50m3/h

8、揚(yáng)程101m功率30kW1.1.3.5化學(xué)補(bǔ)充水系統(tǒng)來自化水車間的化學(xué)補(bǔ)充水一路經(jīng)排污冷卻器加熱后進(jìn)入除氧器，一路直接補(bǔ)入疏水箱，供系統(tǒng)補(bǔ)水和鍋爐上充水用。除氧器水箱的水位由化補(bǔ)水調(diào)節(jié)閥進(jìn)行控制，疏水箱的水位通過與疏水泵聯(lián)鎖控制。1.1.3.6全廠排污系統(tǒng)兩臺(tái)鍋爐的排污水匯集到母管上排放至一臺(tái)連續(xù)排污擴(kuò)容器，擴(kuò)容后的蒸汽排放至中壓除氧器，排污水經(jīng)過定期排污擴(kuò)容器后排至地溝。連續(xù)排污擴(kuò)容器的容積為2.5 m3。1.1.3.7疏放水系統(tǒng)全廠設(shè)置 20 m3 的疏水箱 1 臺(tái)、 1m3 疏水?dāng)U容器一臺(tái)。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)備和管道的疏水經(jīng)疏水?dāng)U容器擴(kuò)容

9、后進(jìn)入疏水箱。除氧器設(shè)有一條溢放水母管，當(dāng)除氧器水箱水位高時(shí)，將水放至疏水箱。疏放水系統(tǒng)設(shè)置兩臺(tái)疏水泵，一臺(tái)運(yùn)行、一臺(tái)備用電廠設(shè)有一條充放水母管。在正常運(yùn)行工況下，疏水箱中的水，經(jīng)疏水泵升壓后，進(jìn)入除氧器；在啟動(dòng)時(shí)，疏水泵將疏水箱內(nèi)的水經(jīng)充放水母管汲送到垃圾焚燒鍋爐的汽包。1.1.3.8廠內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)廠內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)有2 臺(tái)循環(huán)水泵，循環(huán)水系統(tǒng)的主要設(shè)備凝汽器和循環(huán)水泵的技術(shù)規(guī)范如下：a)12MW 汽輪機(jī)凝汽器型號(hào)：N1200-1冷卻面積：1200 m2設(shè)計(jì)循環(huán)水溫度：20 設(shè)計(jì)循環(huán)水量：3400 t/h水阻：27 kPab)循環(huán)水泵流量：2000m3/h揚(yáng)程：26 m數(shù)量：2 臺(tái)1.1.3.

10、9鍋爐房和汽輪機(jī)機(jī)廠房?jī)?nèi)工業(yè)水和冷卻水系統(tǒng)鍋爐房和發(fā)電機(jī)廠房?jī)?nèi)工業(yè)水系統(tǒng)由全廠工業(yè)水供水，設(shè)有 2 根工業(yè)水供水母管，在廠房?jī)?nèi)形成管網(wǎng)。工業(yè)水主要用來冷卻少量設(shè)備，并且在夏季循環(huán)水溫度過高時(shí)，摻入冷油器和發(fā)電機(jī)空冷器的循環(huán)水降溫。工業(yè)水排水采用有壓排水，排水進(jìn)入工業(yè)水回水母管。大量設(shè)備的冷卻水循環(huán)使用，冷卻水回水收集到主廠房熱水池內(nèi)，用泵打入主廠房冷卻水塔冷卻，而后返回主廠房冷水池，再用泵送到各個(gè)冷卻設(shè)備，循環(huán)使用。廠外工業(yè)水不斷補(bǔ)入水池，以補(bǔ)充其系統(tǒng)損失。1.1.4 運(yùn)行方式考慮到焚燒余熱鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)組的年工作小時(shí)數(shù)均為 8000h，為滿足垃圾焚燒處理的不可間斷的要求，兩臺(tái)焚燒余熱鍋爐應(yīng)

11、安排在以每個(gè)時(shí)段為760h 的不同的兩個(gè)時(shí)段內(nèi)檢修。 當(dāng)一臺(tái)焚燒余熱鍋爐檢修時(shí)，為盡量多處理垃圾，另一臺(tái)焚燒余熱鍋爐應(yīng)該在允許范圍內(nèi)多處理垃圾。在兩臺(tái)焚燒余熱鍋爐先后檢修的時(shí)段內(nèi)，安排汽輪發(fā)電機(jī)組檢修。正常工況下兩爐一機(jī)運(yùn)行，當(dāng)一臺(tái)鍋爐檢修或故障停運(yùn)時(shí)，可停下汽輪機(jī)，余熱鍋爐產(chǎn)生的過剩蒸汽可走旁路凝汽器，同時(shí)減少垃圾的焚燒量。1.1.5 汽機(jī)間及給水除氧間布置汽機(jī)間采用雙層布置，運(yùn)行層標(biāo)高7m。汽輪機(jī)、主汽閥、發(fā)電機(jī)及勵(lì)磁機(jī)等布置在運(yùn)行平臺(tái)上，冷凝器、空氣冷卻器、冷油器、油泵等油系統(tǒng)輔助設(shè)備布置在底層。兩臺(tái)熱力除氧器布置在除氧層上。1.1.6 運(yùn)行工況技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)垃圾焚燒發(fā)電廠處理規(guī)模：700t/d垃圾焚燒爐數(shù)量：兩