垃圾焚燒發(fā)電廠的蒸汽減溫減壓器與凝汽器

1、垃圾焚燒發(fā)電廠的蒸汽減溫減壓器與凝汽器生活垃圾是一個突出的社會問題， 備受人們關(guān)注，減量化及無害化處置垃圾， 保護(hù)人類環(huán)境不受損害，利用有價值物質(zhì)，促進(jìn)社會發(fā)展。焚燒法處理垃圾，憑 借其獨特優(yōu)勢引起人們重視， 應(yīng)用到國內(nèi)外許多城垃圾焚燒中， 構(gòu)成了城生活垃 圾消納不可缺少的途徑。 垃圾焚燒發(fā)電廠生產(chǎn)運行十分必要。 分析并研究了垃圾 焚燒發(fā)電蒸汽系統(tǒng)技術(shù)，希望為垃圾焚燒研究提供有效參考。1 概括某有限公司設(shè)計了每天的處理量 2000 噸，配置了從國外引進(jìn)的順推階梯式 焚燒爐、汽輪發(fā)電機組。 項目投入運營生產(chǎn)， 是全國范圍內(nèi)運行狀況比較好的垃 圾焚燒發(fā)電廠。 考慮到生活垃圾焚燒發(fā)電常見的生活特征，

2、 且將運行工況考慮其 中，不但要結(jié)合常規(guī)發(fā)電廠蒸汽系統(tǒng)， 通常還將汽水旁路系統(tǒng)考慮其中， 通知考 慮與之相互匹配的運行模式。上述配置為生活垃圾焚燒發(fā)電比較有代表性的工 藝，相比常規(guī)小型火力發(fā)電廠這是垃圾焚燒發(fā)電廠與之不同的關(guān)鍵特征。2 垃圾焚燒發(fā)電汽水旁路系統(tǒng)組成與特征因為垃圾焚燒發(fā)電廠雖然停機， 然而不停爐， 這是其工藝特征， 通常汽輪機 系統(tǒng)均將旁路系統(tǒng)設(shè)置考慮其中。一般選取的汽輪機旁路系統(tǒng)包括兩種代表性的組成， 一類是“旁路減溫減壓 器與旁路高壓凝汽器相結(jié)合的形式”，另外一類是“旁路減溫減壓器與汽輪機、 旁路公共凝汽器相結(jié)合的形式”。2.1 垃圾焚燒發(fā)電“旁路減溫減壓器與旁路高壓凝汽器相

3、結(jié)合”的系統(tǒng)特征該系統(tǒng)比較復(fù)雜， 不但要設(shè)置減溫水系統(tǒng)、 低負(fù)荷減溫減壓器系統(tǒng)、 旁路減 溫減壓器系統(tǒng)， 還離不開配套旁路高壓凝汽器、 旁路射水抽氣系統(tǒng)等。 如果汽輪 機發(fā)生停機，在相同額定負(fù)荷條件下，焚燒爐還能運轉(zhuǎn)，形成新蒸汽，在減溫及 溫減壓條件下， 進(jìn)到旁路高壓凝汽器冷凝， 成為一部分旁路凝結(jié)水。 旁路凝結(jié)水 系統(tǒng)先后經(jīng)過汽水系統(tǒng)凝結(jié)水母管、除氧器。汽機在停機狀態(tài)下， 使低負(fù)荷減溫減壓器系統(tǒng)處于開啟狀態(tài)， 新蒸汽在減溫 減壓作用下， 經(jīng)過除氧加熱蒸汽管， 用作鍋爐給水除氧加熱， 也經(jīng)過空氣預(yù)熱器， 用作焚燒爐級空氣預(yù)熱器，繼而保證焚燒爐、除氧器等運行的穩(wěn)定。在方案當(dāng)中，旁路系統(tǒng)處于熱態(tài)備

4、用情況下， 當(dāng)發(fā)生故障， 切換運行時間不 長，切換需要的時間與汽輪機降負(fù)荷需要的時間是相符的， 汽機負(fù)荷均符合從零 負(fù)荷至滿負(fù)荷整體范圍， 較好地確保了系統(tǒng)運行的真實及可靠。 而該系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置 一套汽輪機主凝汽器， 且還需增加設(shè)置一套旁路高壓凝汽器， 主凝汽器射水及旁 路高壓凝汽器射水的抽氣系統(tǒng)分別為 1 套，這種方案十分復(fù)雜。 此外，旁路減溫 減壓器處于設(shè)備備用情況下， 高壓凝汽器也是如此， 高壓凝汽器中應(yīng)存在一定的 真空度，讓通過減溫減壓器的飽和蒸汽短時間步入到高壓凝汽器中， 接著被冷卻。2.2 垃圾焚燒發(fā)電“旁路減溫減壓器與汽輪機及旁路公共凝汽器相集合”的系 統(tǒng)特征通常此種系統(tǒng)被使用到垃圾

5、電廠， 該垃圾電廠裝了超過 2臺的汽輪機， 如果 隨意 1臺汽輪機處于停機狀態(tài)， 鍋爐全部于額定負(fù)荷條件下工作， 另外 1臺在運 轉(zhuǎn)狀態(tài)的汽輪機需盡量增多汽量， 提供更多的發(fā)電電能， 且多出的新蒸汽在汽輪 機旁路系統(tǒng)協(xié)助下被排入運轉(zhuǎn)著中的凝汽器。該旁路系統(tǒng)的構(gòu)成中有減溫水旁路減溫減壓器等的一些系統(tǒng)， 新蒸汽先降溫 及降壓條件下， 被排到凝汽器中， 這時凝汽器背壓便會上升。 因為在發(fā)生事故情 況下，凝汽器中蒸汽溫度與壓力值全部比正常運行狀態(tài)下要高出很多倍， 許多更 多的冷卻水量，且冷卻面積變得越來越大，所以，凝汽器應(yīng)經(jīng)過專門的設(shè)計，進(jìn) 行升級。此外，還要裝上低負(fù)荷減溫減壓器系統(tǒng)， 如果汽輪機處于

6、停機狀態(tài)， 新蒸汽 進(jìn)入該裝置， 溫度及壓力得以降低， 源源不斷地進(jìn)入到空氣預(yù)熱器加熱空氣， 另 外一路以加熱蒸汽身份進(jìn)入除氧器。這種方案十分方便， 無需太多的配套輔助設(shè)備， 占地面積不大， 對應(yīng)的循環(huán) 冷卻水與凝結(jié)水系統(tǒng)并不復(fù)雜， 減少了運行當(dāng)中維護(hù)費用的消耗， 增加用戶的經(jīng) 濟效益。而凝汽器與凝結(jié)水系統(tǒng)全部是一種非標(biāo)設(shè)計， 要求設(shè)備的設(shè)計與制造要 達(dá)到很高的條件。2.3 上述兩種方案對比分析以上兩種比較有代表性的構(gòu)成均有自身特征。 在第一種方案中， 要求制造的 汽輪機主凝汽器與旁路凝汽器需要達(dá)到常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)， 盡管旁路凝汽器、 旁路抽真空 系統(tǒng)等數(shù)目越來越多， 同時占用非常大的面積， 而整體系

7、統(tǒng)有了可靠性及經(jīng)濟性 的擔(dān)保，同時應(yīng)用到實踐當(dāng)中，這點獲得了認(rèn)可，無需花費較多的投資費用。第 二種方案使用用到了非常少的設(shè)備， 占地面積并不大， 而一定要將密封性十分突 出的矩形排汽逆止閥設(shè)置到汽輪機排汽接管上， 確保汽輪機于停機檢修當(dāng)中， 切 實關(guān)閉好逆止閥， 防止蒸汽于公共凝汽器中逆流到汽缸中， 公共凝汽器本體需承 受汽輪機排汽、 二次蒸汽， 其中汽輪機排汽源于各方向及各溫度的排氣， 二次蒸 汽由旁路減溫減壓閥二產(chǎn)生而來，這兩方面均會對公共凝汽器本體造成影響 ; 所 以，這要求制作的公共凝汽器與矩形逆止閥要達(dá)到非常高的條件， 我國技術(shù)不容 易完成此項工作，需要從國外引入設(shè)備，這讓工程投資費

8、用越來越多。3 垃圾焚燒汽水系統(tǒng)運行方式 二臺焚燒爐與余熱鍋爐相結(jié)合在額定或負(fù)荷正常波動區(qū)間中運轉(zhuǎn)， 余熱鍋 爐形成的蒸汽均用作電能發(fā)電， 被送至汽輪機， 在負(fù)荷或滿負(fù)條件下電網(wǎng)接受機 組有一定波動地運轉(zhuǎn)， 電動主汽閥與自動主汽閥均處于開啟狀態(tài)， 于壓力控制條 件下，主蒸汽母管壓力在汽輪機調(diào)節(jié)汽閥調(diào)控之下，汽輪機于額定負(fù)荷中運轉(zhuǎn)， 讓機組最大可能發(fā)電，獲得更多的經(jīng)濟收益。 汽水旁路系統(tǒng)運行， 汽輪機降負(fù)荷。 孤網(wǎng)運行。 于額定或負(fù)荷正常波動區(qū) 間內(nèi)，二臺焚燒爐與余熱鍋爐相結(jié)合投入運轉(zhuǎn)中， 主汽閥與自動主汽閥均處于開 啟狀態(tài)，在速度控制前提下， 調(diào)節(jié)汽閥維持穩(wěn)定的用電系統(tǒng)頻率， 有效控制發(fā)電 量

9、，而該部分發(fā)電量就是總體消耗的電量。 多出的過熱蒸汽在減溫及減壓條件下， 進(jìn)到旁路凝汽器，凝結(jié)水被送到除氧器，經(jīng)過除氧給水，最終被送到余熱鍋爐。 因為汽輪機負(fù)荷處于非常低的水平，第一級非調(diào)整抽汽處于非常低的壓力狀態(tài)， 提供的氣量及壓力無法達(dá)到蒸汽要求， 這時便使低負(fù)荷減溫減壓系統(tǒng)處于開啟狀 態(tài)，提供除氧加熱蒸。 汽水旁路系統(tǒng)運行， 汽輪機停機。 在不超過額定或負(fù)荷正常波動區(qū)間內(nèi)二 臺焚燒爐與余熱鍋爐相結(jié)合運轉(zhuǎn)， 汽輪發(fā)電機組解列， 使電動主汽閥與自動主汽 閥處于關(guān)閉狀態(tài)， 調(diào)節(jié)汽閥全關(guān)， 讓抽汽逆止閥處于關(guān)閉狀態(tài)， 低負(fù)荷減溫減壓 系統(tǒng)投入運行當(dāng)中， 汽水旁路系統(tǒng)也處于運轉(zhuǎn)當(dāng)中。 余熱鍋爐產(chǎn)生過熱蒸汽， 經(jīng) 過減溫及減壓之后， 進(jìn)入旁路凝汽器， 凝結(jié)水在旁路凝結(jié)水泵協(xié)助下， 送至除氧 器，經(jīng)過除氧、給水，在給水泵作用下，壓力不斷上升被送到余熱鍋爐。在該運行狀況下， 主蒸汽母管壓力于旁路減溫減壓閥把控之下。 一小部分過熱蒸汽在降溫及降壓作用下，一些經(jīng)過空氣加熱，然后排入到疏水系統(tǒng); 另外一些蒸汽用作除氧加熱，在余熱鍋爐給水中發(fā)揮除氧加熱作用。人們?nèi)諠u增強了環(huán)保意識