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有关垃圾焚烧发电厂热能转换效率的几点分析

2017-10-12 16:08:37来源:环卫科技网 作者:李双愉浏览: 评论:0
  垃圾焚烧余热利用主要方式是设置余热锅炉,利用余热锅炉产生的蒸汽供热、发电。有效实现生活垃圾在焚烧炉内充分燃烧;在炉内实现无害化处理,最终实现向热能-电能的转换。目前,国内已建成焚烧设施的城市生活垃圾低位发热值大致在4600kj/kg,含水率约为30~60%左右,与发达国家城市相比,其特征是热值低、含水率高、成分复杂。早期引进建设的垃圾焚烧设施,主要解决减容和无害化处理,垃圾焚烧热能-电能转换效率较低,热能-电能转换效率远低于国外垃圾发电厂,因而垃圾发电效率仍有潜力可挖。   而我认为垃圾焚烧热能——电能转换效率低下主要体现在以下几个方面:   1、因垃圾燃烧烟气中腐蚀性气体,对余热锅炉受热面产生腐蚀。余热锅炉设计难以选择较高蒸汽参数。为避免低温腐蚀,垃圾锅炉排烟温度又不能过低。因而,提高垃圾焚烧锅炉热效率亦受到一定限制。目前垃圾锅炉热效率一般在70%左右。   2、发电工质参数偏低,在汽轮机内焓降偏小。热力发电厂提高发电效率基本途径是,尽可能提高汽轮机发电工质参数;降低汽机轮排汽参数,增加机内焓降。然而与普通余热锅炉不同,生活垃圾焚烧的是日常生活产生的不同固体废弃物构成的混合体,燃烧过程中产生酸性腐蚀性气体,其特有燃烧工况极易在锅炉金属受热面产生高温腐蚀。为避免采用价格昂贵的耐高温腐蚀所需特殊钢材,控制焚烧锅炉造价,在当前条件下,垃圾锅炉蒸汽参数不宜过高。大多数发达国家垃圾焚烧锅炉蒸汽参数在4MPa/400℃以下,均低于常规小型热力发电厂发电工质参数,因而垃圾电厂热效率低于小型热力发电厂。   3、发电工质做功后冷源损失偏大。最大热能损失是蒸汽做功后乏汽在汽机凝汽器中凝结放热损失,亦称为汽轮机冷源损失,这部分作功后乏汽因其温度较低(一般在28-42℃)难以直接利用。   4、热力系统设计不完善,一些可利用热能未充分利用。一些垃圾发电厂热力系统设计蒸汽直接冷凝器,用于在紧急状态下(如汽机因突发事故停运)直接冷却锅炉蒸汽。为避免直接冷凝器和供汽管道在投用时发生水击,要求在焚烧设备运行情况下,冷凝器处于热备用状态,因而必须保证系统直接冷凝设备有少量蒸汽流动,在运行中其流量调节阀开度往往大于实际需要。一些垃圾电厂选择机组功率偏小,在设备正常运行时,将热力系统多余蒸汽直接冷却。供直接冷凝器蒸汽非但不做功,反而需耗能冷却,产生电能损失和热能直接冷凝损失。   5、锅炉排污的热能损失。垃圾锅炉在运行中,为使炉水含盐量控制在允许范围内,在运行中采用排除一部分炉水,以放走一部分盐分和炉水中渣、垢,代之以较清洁给水,这种方式称之为锅炉排污。锅炉排污水是压力较高的饱和水,可以进行减压,分离一些参数较低的蒸汽予以利用。   因此提高垃圾焚烧热能-电能转换效率主要途径也是提高垃圾锅炉热效率;选择适当的发电工质参数,完善本厂热力系统。
 

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