生活垃圾焚燒鍋爐啟動(dòng)調(diào)試方案優(yōu)化

生活垃圾焚燒鍋爐啟動(dòng)調(diào)試方案優(yōu)化

0垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)啟動(dòng)調(diào)試福州紅廟嶺垃圾焚燒處理廠由重鋼集團(tuán)三峰卡萬(wàn)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(yíng)權(quán)。該發(fā)電廠占地78畝,采用德國(guó)馬丁公司SITY2000垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)和半干式煙氣凈化處理技術(shù),日處理城市生活垃圾1200t,配置2臺(tái)600t/d的垃圾焚燒爐,利用余熱發(fā)電,發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量為2臺(tái)12MW機(jī)組。該技術(shù)成熟可靠,適合中國(guó)垃圾低熱值、高水分特點(diǎn),保證煙氣排放達(dá)到《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18485—2001)要求。兩臺(tái)機(jī)組于2007年7月進(jìn)入調(diào)試階段。按當(dāng)?shù)仉娏疽?兩臺(tái)機(jī)組需同時(shí)通過(guò)連續(xù)72h+24h滿負(fù)荷試運(yùn)。這給整套啟動(dòng)調(diào)試帶來(lái)了一定的難度。垃圾焚燒鍋爐是垃圾焚燒發(fā)電的關(guān)鍵設(shè)備,垃圾焚燒發(fā)電整套啟動(dòng)調(diào)試的核心設(shè)備是生活垃圾焚燒鍋爐。借鑒同類機(jī)組的經(jīng)驗(yàn),在馬丁公司調(diào)試技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合本工程自身特點(diǎn),對(duì)該垃圾焚燒鍋爐整套啟動(dòng)調(diào)試方案給予了一定的優(yōu)化,實(shí)際運(yùn)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(hào):SITY2000型數(shù)量:2臺(tái)垃圾處理能力:600t/d/臺(tái)連續(xù)負(fù)荷能力:60%～100%燃料適應(yīng)范圍:垃圾低位熱值在4500～10000kJ/kg爐溫:1050℃出口煙溫保持時(shí)間:當(dāng)出口煙溫≥850℃時(shí),出口煙溫保持時(shí)間≥2s出口煙氣中氧含量:6%～12%垃圾在爐內(nèi)停留時(shí)間:1.5～2.5h焚燒殘?jiān)鼰嶙茰p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(shí)間型號(hào):UG—600—58.39/4.0/400—W數(shù)量:2臺(tái)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(shè)計(jì)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(fù)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(gòu)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(jìn)廠垃圾計(jì)量系統(tǒng);②垃圾卸料及貯存系統(tǒng);③垃圾及輔助燃料進(jìn)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(cè)系統(tǒng);⑩垃圾焚燒自動(dòng)控制系統(tǒng)。3u3000爐排煙點(diǎn)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(jié)構(gòu),為室內(nèi)布置。由19.164m標(biāo)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(fù)爐排。兩個(gè)點(diǎn)火油槍布置在焚燒爐左右側(cè)墻上,四個(gè)輔助油槍布置在焚燒爐后墻上。一次風(fēng)位于焚燒爐爐排下部,二次風(fēng)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(yù)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(gè)垂直煙室。第I煙室四周敷設(shè)耐火磚,耐火磚敷設(shè)至第II煙室入口處。第I和第II煙室為沒(méi)有布置對(duì)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(jié)構(gòu),內(nèi)部裝有高、低溫過(guò)熱器及I、II級(jí)蒸發(fā)器。第IV煙室為護(hù)板結(jié)構(gòu),內(nèi)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(cè)墻均裝有蒸汽吹灰器。在高、低溫過(guò)熱器間布置有噴水減溫器。4主電源的啟動(dòng)測(cè)試和控制(1)監(jiān)檢合格的要求分部調(diào)試合格并簽證;質(zhì)監(jiān)部門按《質(zhì)檢大綱》要求監(jiān)檢合格;電網(wǎng)調(diào)度部門同意并網(wǎng);整套啟動(dòng)調(diào)試應(yīng)具備的其它條件;“啟委會(huì)”準(zhǔn)予進(jìn)入整套啟動(dòng)調(diào)試。(2)主電源的啟動(dòng)和調(diào)試過(guò)程的控制按工況進(jìn)行的試驗(yàn)工作機(jī)組試運(yùn)至連續(xù)72h+24h滿負(fù)荷時(shí),鍋爐共需點(diǎn)火兩次,每次的具體工作安排如下:鍋爐第一次點(diǎn)火具體工作:鍋爐點(diǎn)火前進(jìn)行水汽系統(tǒng)工作壓力下的水壓試驗(yàn);進(jìn)行鍋爐的安全閥整定和蒸汽嚴(yán)密性試驗(yàn)工作;鍋爐點(diǎn)火后按規(guī)程調(diào)節(jié)參數(shù),達(dá)汽機(jī)要求的參數(shù),汽機(jī)沖轉(zhuǎn)并進(jìn)行機(jī)、電的各項(xiàng)試驗(yàn);試并網(wǎng)發(fā)電,之后解列汽機(jī)作超速試驗(yàn);停機(jī)停爐消缺。鍋爐第二次點(diǎn)火具體工作:機(jī)組帶負(fù)荷,進(jìn)行機(jī)、電的各項(xiàng)試驗(yàn);試驗(yàn)結(jié)束后,進(jìn)入連續(xù)72h+24h滿負(fù)荷試運(yùn)。水質(zhì)控制階段空負(fù)荷試運(yùn)階段:鍋爐點(diǎn)火升壓指標(biāo)控制;鍋爐安全閥整定及蒸汽嚴(yán)密性試驗(yàn);主機(jī)空負(fù)荷試運(yùn)時(shí)鍋爐技術(shù)指標(biāo)控制。帶負(fù)荷試運(yùn)階段:帶50%ECR、100%ECR負(fù)荷時(shí)鍋爐本體調(diào)試和燃燒調(diào)整;煙風(fēng)系統(tǒng)調(diào)試;排汽和排污系統(tǒng)調(diào)試;吹灰系統(tǒng)調(diào)試。連續(xù)72h+24h滿負(fù)荷試運(yùn)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(fù)壓等鍋爐參數(shù)在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。輔助油槍和點(diǎn)火油槍垃圾焚燒鍋爐點(diǎn)火前的準(zhǔn)備工作及輔機(jī)設(shè)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(dòng)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(chǔ)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(cāng)內(nèi)分開(kāi)堆放。點(diǎn)火前,將垃圾均勻投至給料斗關(guān)閉的密封門上,除塵器煙道切換至旁路,按順序啟動(dòng)送、引風(fēng)機(jī)。啟動(dòng)引風(fēng)機(jī),爐膛負(fù)壓保持在-20Pa左右,在爐排下一次調(diào)節(jié)風(fēng)門關(guān)閉情況下,吹掃2分鐘;在爐排下一次調(diào)節(jié)風(fēng)門打開(kāi)情況下,再吹掃10分鐘。接著啟動(dòng)一次風(fēng)機(jī),最后啟動(dòng)冷卻風(fēng)機(jī)和密封風(fēng)機(jī)。上述風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí),爐膛負(fù)壓保持在-50Pa左右。吹掃結(jié)束3分鐘后,以15%出力啟動(dòng)一支點(diǎn)火油槍。當(dāng)?shù)谝恢c(diǎn)火油槍達(dá)到滿負(fù)荷后,啟動(dòng)第二支點(diǎn)火油槍。控制第二支點(diǎn)火油槍負(fù)荷,保持爐膛煙溫增長(zhǎng)率小于50℃/h。當(dāng)爐膛出口煙溫達(dá)到850℃且保持2秒以上時(shí),打開(kāi)給料斗密封門投垃圾,啟動(dòng)推料器將垃圾推至爐排上。啟動(dòng)輔助油槍給垃圾點(diǎn)火,將除塵器煙道切換至主路。此時(shí)爐排已啟動(dòng),只是爐排行進(jìn)速度較慢。打開(kāi)密封門同時(shí),垃圾吊不斷地將垃圾投入給料斗內(nèi),直至達(dá)到正常料位為止。爐膛負(fù)壓始終保持在-50Pa左右。垃圾點(diǎn)燃后,根據(jù)垃圾質(zhì)量調(diào)節(jié)一次風(fēng)量,通過(guò)調(diào)節(jié)擋渣板來(lái)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(diǎn)火油槍的負(fù)荷應(yīng)逐漸降低。當(dāng)火焰沿著爐排寬度方向有規(guī)律的分布時(shí),調(diào)整一二次風(fēng)量以保持焚燒爐出口煙氣中氧含量在7%左右。當(dāng)火焰在爐排一半長(zhǎng)度方向有規(guī)律分布時(shí),垃圾燃燒變得穩(wěn)定,負(fù)荷達(dá)到其額定值。當(dāng)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(shí),停運(yùn)輔助油槍和點(diǎn)火油槍。若垃圾不能穩(wěn)定燃燒,此時(shí)啟動(dòng)輔助油槍。在對(duì)燃燒工況調(diào)整的同時(shí),也在對(duì)余熱鍋爐的工況不斷地調(diào)整。當(dāng)鍋爐壓力達(dá)到0.1MPa時(shí),關(guān)閉排空閥和疏水閥。當(dāng)鍋爐壓力達(dá)到0.2MPa時(shí),啟動(dòng)排汽閥控制汽包水溫的增長(zhǎng)率小于50℃/h,直至達(dá)到主蒸汽壓力4MPa為止。當(dāng)蒸發(fā)量大于15t/h時(shí),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(zhǎng)率控制在3t/h以內(nèi)。當(dāng)蒸發(fā)量至35t/h時(shí),通過(guò)汽包內(nèi)的給水加熱器來(lái)調(diào)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(yù)熱器、主蒸汽、除氧器等蒸汽管路的暖管。當(dāng)飽和蒸汽滿足除氧器所需參數(shù)值時(shí),除氧器投入;當(dāng)飽和蒸汽壓力達(dá)到空氣預(yù)熱器所需蒸汽額定壓力且風(fēng)量為額定風(fēng)量35%以上時(shí),空氣預(yù)熱器投入;當(dāng)蒸發(fā)量大于35t/h且主蒸汽溫度大于400℃時(shí),減溫器投入;當(dāng)主蒸汽滿足汽輪機(jī)啟動(dòng)所需參數(shù)值時(shí),打開(kāi)主汽門,汽輪機(jī)啟機(jī)。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(jī),已于2007年9月同時(shí)順利通過(guò)連續(xù)96h滿負(fù)荷試運(yùn)。在試運(yùn)期間,鍋爐燃燒狀況良好。鍋爐具有較強(qiáng)的超負(fù)荷能力:當(dāng)垃圾焚燒量超出設(shè)計(jì)值10%時(shí),1#鍋爐蒸發(fā)量超出設(shè)計(jì)值20%以上,2#鍋爐蒸發(fā)量超出設(shè)計(jì)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(fù)荷試運(yùn)時(shí)的主要數(shù)據(jù)平均值與其設(shè)計(jì)值作一比較,如表3所示。從鍋爐運(yùn)行中可以看出:(1)存放在垃圾倉(cāng)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(dāng)天進(jìn)倉(cāng)的垃圾,較難著火燃燒;(2)空氣預(yù)熱器的投用,對(duì)提高熱風(fēng)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(zhuǎn)向后分離出較多的灰塵,因此減輕了對(duì)III、IV煙室內(nèi)對(duì)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(duì)提高過(guò)熱器