生活垃圾焚燒鍋爐啟動調試方案優(yōu)化

生活垃圾焚燒鍋爐啟動調試方案優(yōu)化

0垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)啟動調試福州紅廟嶺垃圾焚燒處理廠由重鋼集團三峰卡萬塔環(huán)境有限公司和北京保利投資有限公司共同投資。2004年12月26日,福州市人民政府正式授予該電廠BOT特許經(jīng)營權。該發(fā)電廠占地78畝,采用德國馬丁公司SITY2000垃圾焚燒發(fā)電技術和半干式煙氣凈化處理技術,日處理城市生活垃圾1200t,配置2臺600t/d的垃圾焚燒爐,利用余熱發(fā)電,發(fā)電機裝機容量為2臺12MW機組。該技術成熟可靠,適合中國垃圾低熱值、高水分特點,保證煙氣排放達到《生活垃圾焚燒污染控制標準》(GB18485—2001)要求。兩臺機組于2007年7月進入調試階段。按當?shù)仉娏疽?兩臺機組需同時通過連續(xù)72h+24h滿負荷試運。這給整套啟動調試帶來了一定的難度。垃圾焚燒鍋爐是垃圾焚燒發(fā)電的關鍵設備,垃圾焚燒發(fā)電整套啟動調試的核心設備是生活垃圾焚燒鍋爐。借鑒同類機組的經(jīng)驗,在馬丁公司調試技術的基礎上,結合本工程自身特點,對該垃圾焚燒鍋爐整套啟動調試方案給予了一定的優(yōu)化,實際運用中取得良好的效果。1鍋爐的特性參數(shù)(1)城市生活垃圾處理型號:SITY2000型數(shù)量:2臺垃圾處理能力:600t/d/臺連續(xù)負荷能力:60%～100%燃料適應范圍:垃圾低位熱值在4500～10000kJ/kg爐溫:1050℃出口煙溫保持時間:當出口煙溫≥850℃時,出口煙溫保持時間≥2s出口煙氣中氧含量:6%～12%垃圾在爐內停留時間:1.5～2.5h焚燒殘渣熱灼減率:≤5%主燃料:城市生活垃圾,Qnet,v,ar=7000kJ/kg輔助燃料:0#輕柴油燃燒方式:層燃逆推爐排(2)蒸汽蒸發(fā)量和水蒸時間型號:UG—600—58.39/4.0/400—W數(shù)量:2臺額定蒸發(fā)量:58.39t/h汽包工作壓力:4.74MPa主蒸汽溫度:400℃主蒸汽壓力:4.0MPa給水溫度:130℃排煙溫度:210℃熱效率:79.2%(3)鍋爐最大燃燒ndk設計低位熱值:7000kJ/kg最小低位熱值:5000kJ/kg(本值為不添加輔助燃料,鍋爐可在滿負荷狀態(tài)下穩(wěn)定燃燒)最大低位熱值:10000kJ/kg可燃成分:37.48%水分:46%容重:0.43t/m3垃圾組成成分如表1、表2所示。2系統(tǒng)構成垃圾焚燒工藝流程如圖1所示,主要由以下系統(tǒng)組成:①進廠垃圾計量系統(tǒng);②垃圾卸料及貯存系統(tǒng);③垃圾及輔助燃料進料系統(tǒng);④垃圾焚燒系統(tǒng);⑤焚燒余熱利用系統(tǒng);⑥煙氣凈化和排放系統(tǒng);⑦灰渣處理系統(tǒng);⑧污水處理系統(tǒng);⑨煙氣排放在線監(jiān)測系統(tǒng);⑩垃圾焚燒自動控制系統(tǒng)。3u3000爐排煙點鍋爐總體布置如圖2所示。鍋爐為單鍋筒、自然循環(huán)中壓鍋爐,采用前吊后支結構,為室內布置。由19.164m標高位置的非金屬膨脹節(jié)將鍋爐分為焚燒爐和余熱鍋爐兩部分。鍋爐燃燒爐膛位于爐排上方與膨脹節(jié)下方之間。焚燒爐爐排采用逆推式往復爐排。兩個點火油槍布置在焚燒爐左右側墻上,四個輔助油槍布置在焚燒爐后墻上。一次風位于焚燒爐爐排下部,二次風位于焚燒爐前后墻上。在零米地面布置有一二次蒸汽空氣預熱器。位于膨脹節(jié)上方的余熱鍋爐是W型布置,分成了四個垂直煙室。第I煙室四周敷設耐火磚,耐火磚敷設至第II煙室入口處。第I和第II煙室為沒有布置對流受熱面的膜式壁,其中第II煙室中裝有3片垂直屏。第III煙室為膜式壁結構,內部裝有高、低溫過熱器及I、II級蒸發(fā)器。第IV煙室為護板結構,內裝有省煤器管束。位于第II和第III煙室底部及位于第IV煙室底部的灰斗為非水冷式,襯有耐火材料。在第III煙室和第IV煙室側墻均裝有蒸汽吹灰器。在高、低溫過熱器間布置有噴水減溫器。4主電源的啟動測試和控制(1)監(jiān)檢合格的要求分部調試合格并簽證;質監(jiān)部門按《質檢大綱》要求監(jiān)檢合格;電網(wǎng)調度部門同意并網(wǎng);整套啟動調試應具備的其它條件;“啟委會”準予進入整套啟動調試。(2)主電源的啟動和調試過程的控制按工況進行的試驗工作機組試運至連續(xù)72h+24h滿負荷時,鍋爐共需點火兩次,每次的具體工作安排如下:鍋爐第一次點火具體工作:鍋爐點火前進行水汽系統(tǒng)工作壓力下的水壓試驗;進行鍋爐的安全閥整定和蒸汽嚴密性試驗工作;鍋爐點火后按規(guī)程調節(jié)參數(shù),達汽機要求的參數(shù),汽機沖轉并進行機、電的各項試驗;試并網(wǎng)發(fā)電,之后解列汽機作超速試驗;停機停爐消缺。鍋爐第二次點火具體工作:機組帶負荷,進行機、電的各項試驗;試驗結束后,進入連續(xù)72h+24h滿負荷試運。水質控制階段空負荷試運階段:鍋爐點火升壓指標控制;鍋爐安全閥整定及蒸汽嚴密性試驗;主機空負荷試運時鍋爐技術指標控制。帶負荷試運階段:帶50%ECR、100%ECR負荷時鍋爐本體調試和燃燒調整;煙風系統(tǒng)調試;排汽和排污系統(tǒng)調試;吹灰系統(tǒng)調試。連續(xù)72h+24h滿負荷試運階段:主要控制垃圾焚燒量、主蒸汽流量、主蒸汽壓力、主蒸汽溫度、給水溫度、爐膛負壓等鍋爐參數(shù)在設計范圍內。輔助油槍和點火油槍垃圾焚燒鍋爐點火前的準備工作及輔機設備和分系統(tǒng)投入程序,均與電站燃煤鍋爐和工業(yè)燃煤鍋爐的啟動程序大體相同。不同的是:垃圾焚燒鍋爐的垃圾熱值極不穩(wěn)定,燃燒工況較難控制。垃圾需提前3至4天儲備發(fā)酵,發(fā)酵好的垃圾易燃且熱值高。把發(fā)酵好的熟垃圾與生垃圾在垃圾倉內分開堆放。點火前,將垃圾均勻投至給料斗關閉的密封門上,除塵器煙道切換至旁路,按順序啟動送、引風機。啟動引風機,爐膛負壓保持在-20Pa左右,在爐排下一次調節(jié)風門關閉情況下,吹掃2分鐘;在爐排下一次調節(jié)風門打開情況下,再吹掃10分鐘。接著啟動一次風機,最后啟動冷卻風機和密封風機。上述風機啟動時,爐膛負壓保持在-50Pa左右。吹掃結束3分鐘后,以15%出力啟動一支點火油槍。當?shù)谝恢c火油槍達到滿負荷后,啟動第二支點火油槍?？刂频诙c火油槍負荷,保持爐膛煙溫增長率小于50℃/h。當爐膛出口煙溫達到850℃且保持2秒以上時,打開給料斗密封門投垃圾,啟動推料器將垃圾推至爐排上。啟動輔助油槍給垃圾點火,將除塵器煙道切換至主路。此時爐排已啟動,只是爐排行進速度較慢。打開密封門同時,垃圾吊不斷地將垃圾投入給料斗內,直至達到正常料位為止。爐膛負壓始終保持在-50Pa左右。垃圾點燃后,根據(jù)垃圾質量調節(jié)一次風量,通過調節(jié)擋渣板來保持爐排底層20cm厚的灰渣厚度。隨著垃圾逐漸趨于穩(wěn)定燃燒和垃圾燃量不斷增加,在保證爐膛出口煙溫在850℃以上的情況下,輔助油槍和點火油槍的負荷應逐漸降低。當火焰沿著爐排寬度方向有規(guī)律的分布時,調整一二次風量以保持焚燒爐出口煙氣中氧含量在7%左右。當火焰在爐排一半長度方向有規(guī)律分布時,垃圾燃燒變得穩(wěn)定,負荷達到其額定值。當僅投垃圾即能保證垃圾穩(wěn)定燃燒且爐膛出口煙溫在850℃以上時,停運輔助油槍和點火油槍。若垃圾不能穩(wěn)定燃燒,此時啟動輔助油槍。在對燃燒工況調整的同時,也在對余熱鍋爐的工況不斷地調整。當鍋爐壓力達到0.1MPa時,關閉排空閥和疏水閥。當鍋爐壓力達到0.2MPa時,啟動排汽閥控制汽包水溫的增長率小于50℃/h,直至達到主蒸汽壓力4MPa為止。當蒸發(fā)量大于15t/h時,水位控制切換至“三沖量”模式,否則水位控制為“二沖量”模式。蒸發(fā)量增長率控制在3t/h以內。當蒸發(fā)量至35t/h時,通過汽包內的給水加熱器來調節(jié)省煤器出口煙溫,使其保持在210℃。蒸汽一旦產(chǎn)生,可用于空氣預熱器、主蒸汽、除氧器等蒸汽管路的暖管。當飽和蒸汽滿足除氧器所需參數(shù)值時,除氧器投入;當飽和蒸汽壓力達到空氣預熱器所需蒸汽額定壓力且風量為額定風量35%以上時,空氣預熱器投入;當蒸發(fā)量大于35t/h且主蒸汽溫度大于400℃時,減溫器投入;當主蒸汽滿足汽輪機啟動所需參數(shù)值時,打開主汽門,汽輪機啟機。5鍋爐單位自身作用福州紅廟嶺垃圾焚燒發(fā)電廠二爐二機,已于2007年9月同時順利通過連續(xù)96h滿負荷試運。在試運期間,鍋爐燃燒狀況良好。鍋爐具有較強的超負荷能力:當垃圾焚燒量超出設計值10%時,1#鍋爐蒸發(fā)量超出設計值20%以上,2#鍋爐蒸發(fā)量超出設計值14%以上,鍋爐汽溫、汽壓穩(wěn)定。現(xiàn)就1#、2#鍋爐連續(xù)96h滿負荷試運時的主要數(shù)據(jù)平均值與其設計值作一比較,如表3所示。從鍋爐運行中可以看出:(1)存放在垃圾倉中3天以后的垃圾,由于其瀝水和發(fā)酵,很容易著火燃燒,而當天進倉的垃圾,較難著火燃燒;(2)空氣預熱器的投用,對提高熱風溫度和促使垃圾干燥具有明顯的效果;(3)垃圾焚燒后的煙氣經(jīng)II、III煙室轉向后分離出較多的灰塵,因此減輕了對III、IV煙室內對流受熱面的磨損與積灰,也減輕了尾部除塵裝置工作的壓力;(4)蒸汽吹灰對提高過熱器