1.引言

在(zai)我國(guo)(guo)，城市(shi)(shi)(shi)活(huo)(huo)(huo)垃(la)(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)發(fa)電(dian)技術是(shi)1980代末期開(kai)始出現的(de)，以焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)(huo)垃(la)(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)為目(mu)的(de)，實(shi)(shi)現垃(la)(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)減(jian)(jian)容(rong)、滅菌和無(wu)害化處(chu)理(li)(li)并(bing)實(shi)(shi)現焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)余熱(re)(re)利(li)用(yong)的(de)一(yi)種新(xin)興生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)(huo)垃(la)(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)處(chu)理(li)(li)方(fang)式。垃(la)(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)余熱(re)(re)利(li)用(yong)主要方(fang)式是(shi)設(she)置余熱(re)(re)鍋爐(lu)(lu)，利(li)用(yong)余熱(re)(re)鍋爐(lu)(lu)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)的(de)蒸汽供熱(re)(re)、發(fa)電(dian)。有效(xiao)(xiao)(xiao)實(shi)(shi)現生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)(huo)垃(la)(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)在(zai)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)爐(lu)(lu)內充(chong)分燃燒(shao)(shao)(shao)(shao)，在(zai)爐(lu)(lu)內完(wan)成(cheng)滅菌、減(jian)(jian)容(rong)、實(shi)(shi)現無(wu)害化處(chu)理(li)(li)并(bing)最終實(shi)(shi)現生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)(huo)垃(la)(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)化學(xue)能(neng)向熱(re)(re)能(neng)——電(dian)能(neng)高(gao)效(xiao)(xiao)(xiao)轉換，是(shi)建設(she)垃(la)(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)發(fa)電(dian)設(she)施(shi)的(de)基(ji)本(ben)要求，深(shen)圳在(zai)1988年率先(xian)(xian)建成(cheng)國(guo)(guo)內第一(yi)座生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)(huo)垃(la)(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)廠(chang)(chang)—— 深(shen)圳市(shi)(shi)(shi)市(shi)(shi)(shi)政環衛綜合處(chu)理(li)(li)廠(chang)(chang)，并(bing)在(zai)此基(ji)礎(chu)上(shang)(shang)成(cheng)功對(dui)引進的(de)二(er)臺(tai)150t／d生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)(huo)垃(la)(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)鍋爐(lu)(lu)進行提高(gao)發(fa)電(dian)工質參數(shu)的(de)改造，使單爐(lu)(lu)發(fa)電(dian)能(neng)力(li)從500kW提高(gao)至 1500kW；與(yu)(yu)杭州(zhou)鍋爐(lu)(lu)廠(chang)(chang)共同研制(zhi)爐(lu)(lu)排型150t／d生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)(huo)垃(la)(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)鍋爐(lu)(lu)，在(zai)國(guo)(guo)內首次實(shi)(shi)現大型垃(la)(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)鍋爐(lu)(lu)國(guo)(guo)產(chan)化。該廠(chang)(chang)目(mu)前已(yi)形成(cheng)處(chu)理(li)(li)垃(la)(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji) 450t／d，4000kw發(fa)電(dian)能(neng)力(li)，是(shi)國(guo)(guo)內第一(yi)家投入運行的(de)垃(la)(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)發(fa)電(dian)廠(chang)(chang)，開(kai)創了國(guo)(guo)內垃(la)(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)余熱(re)(re)發(fa)電(dian)先(xian)(xian)例。以此為開(kai)端(duan)，深(shen)圳、上(shang)(shang)海、廣州(zhou)、寧波、溫州(zhou)和佛山市(shi)(shi)(shi)的(de)南海區(qu)等沿海地(di)區(qu)經濟(ji)較(jiao)為發(fa)達城市(shi)(shi)(shi)已(yi)建成(cheng)一(yi)批(pi)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)(huo)垃(la)(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)處(chu)理(li)(li)設(she)施(shi)，杭州(zhou)、北京(jing)、天津、鄭州(zhou)等城市(shi)(shi)(shi)亦(yi)開(kai)始建設(she)垃(la)(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)發(fa)電(dian)廠(chang)(chang)。目(mu)前，國(guo)(guo)內已(yi)建成(cheng)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)設(she)施(shi)的(de)城市(shi)(shi)(shi)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)(huo)垃(la)(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)低位熱(re)(re)值(zhi)大致在(zai)4600kJ／噸上(shang)(shang)下，含水(shui)(shui)率約為60%左右，與(yu)(yu)發(fa)達國(guo)(guo)家城市(shi)(shi)(shi)相比，其特(te)征是(shi)熱(re)(re)值(zhi)低、含水(shui)(shui)率高(gao)、組分成(cheng)分變化大，垃(la)(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)有一(yi)定難度。早期引進建設(she)的(de)垃(la)(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)設(she)施(shi)，主要解決生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)(huo)垃(la)(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)減(jian)(jian)容(rong)和無(wu)害化處(chu)理(li)(li)，垃(la)(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)熱(re)(re)能(neng)一(yi)電(dian)能(neng)轉換效(xiao)(xiao)(xiao)率較(jiao)低，如深(shen)圳市(shi)(shi)(shi)市(shi)(shi)(shi)政環衛綜合處(chu)理(li)(li)廠(chang)(chang)引進的(de)垃(la)(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)鍋爐(lu)(lu)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)－噸生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)(huo)垃(la)(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)發(fa)電(dian)不(bu)到75kWh，熱(re)(re)能(neng)－電(dian)能(neng)轉換效(xiao)(xiao)(xiao)率遠(yuan)低于(yu)國(guo)(guo)外垃(la)(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)發(fa)電(dian)廠(chang)(chang)，因而(er)垃(la)(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)發(fa)電(dian)效(xiao)(xiao)(xiao)率仍有潛力(li)可挖(wa)。

國(guo)內(nei)(nei)目前已(yi)建成(cheng)的(de)生活垃(la)(la)圾(ji)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)設(she)施大(da)都采用(yong)(yong)引進(jin)國(guo)外垃(la)(la)圾(ji)焚(fen)燒設(she)備(bei)(bei)(bei)，與國(guo)產中小(xiao)型汽輪(lun)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)機組(zu)配(pei)(pei)套。垃(la)(la)圾(ji)焚(fen)燒廠(chang)熱(re)(re)(re)(re)(re)用(yong)(yong)戶(hu)(hu)主要(yao)由(you)三部(bu)分(fen)構成(cheng)；汽輪(lun)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)機組(zu)—實現熱(re)(re)(re)(re)(re)能(neng)(neng)向電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)轉(zhuan)換(huan)基本(ben)(ben)設(she)備(bei)(bei)(bei)，也(ye)是垃(la)(la)圾(ji)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)廠(chang)最重要(yao)熱(re)(re)(re)(re)(re)力(li)(li)(li)設(she)備(bei)(bei)(bei)；外供(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)用(yong)(yong)戶(hu)(hu)；由(you)熱(re)(re)(re)(re)(re)力(li)(li)(li)除(chu)氧器(qi)、蒸汽式空氣預熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)、鍋(guo)爐給水加(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)等熱(re)(re)(re)(re)(re)力(li)(li)(li)系統配(pei)(pei)置的(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)力(li)(li)(li)設(she)備(bei)(bei)(bei)。經近百年開發(fa)(fa)(fa)、完(wan)善，當今各國(guo)生產的(de)汽輪(lun)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)機組(zu)已(yi)相(xiang)當成(cheng)熟，內(nei)(nei)效(xiao)率相(xiang)當高。進(jin)入汽輪(lun)機發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)工(gong)質(zhi)的(de)大(da)部(bu)分(fen)可用(yong)(yong)能(neng)(neng)可轉(zhuan)化為電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)并已(yi)形(xing)成(cheng)系列產品(pin)；對外供(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)則受(shou)熱(re)(re)(re)(re)(re)用(yong)(yong)戶(hu)(hu)用(yong)(yong)汽量(liang)制(zhi)約(yue)，允許在(zai)一(yi)定(ding)范圍內(nei)(nei)波動，難以保證穩定(ding)負(fu)荷。因而，提(ti)高垃(la)(la)圾(ji)焚(fen)燒熱(re)(re)(re)(re)(re)能(neng)(neng)－電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率主要(yao)途徑是提(ti)高垃(la)(la)圾(ji)鍋(guo)爐熱(re)(re)(re)(re)(re)效(xiao)率；選擇適當的(de)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)工(gong)質(zhi)參數：完(wan)善本(ben)(ben)廠(chang)熱(re)(re)(re)(re)(re)力(li)(li)(li)系統。

2.垃圾焚燒發電廠熱能利用效率低下的原因

2.1早期(qi)垃圾(ji)焚(fen)燒(shao)鍋爐自身(shen)熱效率較(jiao)低(di)

早期引進焚(fen)燒(shao)(shao)設備主要解決低(di)(di)熱(re)值生活垃(la)(la)圾能夠燃(ran)燒(shao)(shao)、減容和(he)無害化處理。限(xian)(xian)于當時(shi)技術條(tiao)件與客(ke)觀因(yin)素(su)，即年(nian)代國(guo)內首次引進的(de)垃(la)(la)圾焚(fen)燒(shao)(shao)鍋(guo)爐(lu)熱(re)效(xiao)率為65%，遠低(di)(di)于同年(nian)代普通工業鍋(guo)爐(lu)（80%以(yi)(yi)上(shang)(shang)）；電站鍋(guo)爐(lu)（90%以(yi)(yi)上(shang)(shang)）。因(yin)垃(la)(la)圾燃(ran)燒(shao)(shao)煙氣中主要由(you)含(han)氯成分構成腐(fu)蝕(shi)性(xing)氣體，對余熱(re)鍋(guo)爐(lu)受(shou)(shou)熱(re)面(mian)產生高(gao)溫腐(fu)蝕(shi)和(he)低(di)(di)溫腐(fu)蝕(shi)。余熱(re)鍋(guo)爐(lu)設計(ji)難以(yi)(yi)選擇較高(gao)蒸汽(qi)參數。為避免低(di)(di)溫腐(fu)蝕(shi)，垃(la)(la)圾鍋(guo)爐(lu)排(pai)煙溫度又不能過低(di)(di)，一般(ban)在控制在200℃以(yi)(yi)上(shang)(shang)。因(yin)而，提高(gao)垃(la)(la)圾焚(fen)燒(shao)(shao)鍋(guo)爐(lu)熱(re)效(xiao)率亦受(shou)(shou)到一定(ding)限(xian)(xian)制。

2.2發電工質參數(shu)偏低(di)，進入(ru)汽機的可(ke)用(yong)能偏小

對于(yu)(yu)選(xuan)定(ding)型號(hao)的(de)汽(qi)(qi)輪(lun)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)組，其(qi)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能力(li)(li)主要(yao)由進入(ru)汽(qi)(qi)機(ji)的(de)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)質(zhi)(zhi)數量、工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)質(zhi)(zhi)參(can)(can)(can)數以(yi)及排(pai)(pai)汽(qi)(qi)參(can)(can)(can)數決(jue)定(ding)。垃(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)(shao)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)提供的(de)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)質(zhi)(zhi)數量和工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)質(zhi)(zhi)參(can)(can)(can)數對于(yu)(yu)系統的(de)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能力(li)(li)具有(you)決(jue)定(ding)性的(de)影(ying)響。發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)質(zhi)(zhi)參(can)(can)(can)數越(yue)高，進入(ru)汽(qi)(qi)機(ji)的(de)可(ke)用能就越(yue)大，可(ke)產生的(de)有(you)效做功能力(li)(li)也越(yue)大。垃(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)(shao)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)提供發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)質(zhi)(zhi)應選(xuan)擇較(jiao)高溫度和壓(ya)力(li)(li)參(can)(can)(can)數的(de)過熱蒸汽(qi)(qi)。但與普通余熱鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)不同，生活垃(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)(shao)的(de)是日常(chang)(chang)生活產生的(de)不同固體廢棄物構成的(de)混合體，燃燒(shao)(shao)(shao)(shao)(shao)過程中產生HCL,SOx、NOx、CO2等酸性腐蝕(shi)性氣體，其(qi)特有(you)燃燒(shao)(shao)(shao)(shao)(shao)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)況極易在鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)金屬受熱面產生高溫腐蝕(shi)。為(wei)避免(mian)采用價格(ge)昂貴的(de)耐高溫腐蝕(shi)所(suo)需特殊鋼(gang)材（目前主要(yao)選(xuan)用鎳基合金材料，用于(yu)(yu)垃(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)過熱器部件(jian)制造(zao)），控制焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)(shao)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)造(zao)價，在當前條件(jian)下(xia)，垃(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)蒸汽(qi)(qi)參(can)(can)(can)數不宜過高。新(xin)加(jia)坡TUASⅡ垃(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)(shao)廠是目前世(shi)界(jie)規模最大的(de)爐(lu)(lu)排(pai)(pai)爐(lu)(lu)型垃(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠，首期(qi)安裝(zhuang) 4x720t／d垃(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)(shao)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)，其(qi)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)質(zhi)(zhi)參(can)(can)(can)數為(wei)3.2MPa／370℃。大多數發(fa)達(da)國家垃(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)(shao)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)蒸汽(qi)(qi)參(can)(can)(can)數在4MPa／400℃以(yi)下(xia)，均低于(yu)(yu)常(chang)(chang)規小(xiao)型熱力(li)(li)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)質(zhi)(zhi)參(can)(can)(can)數，因而垃(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠熱效率(lv)低于(yu)(yu)小(xiao)型熱力(li)(li)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠。

2.3機組排(pai)汽熱能無法充分(fen)利用(yong)

受天氣(qi)因(yin)素影響，排汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)參數不可(ke)能(neng)(neng)低于對(dui)應(ying)的飽(bao)(bao)和(he)溫(wen)度(du)，一般(ban)排汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)力為(wei)(wei)0.005－0.009MPa，對(dui)應(ying)飽(bao)(bao)和(he)溫(wen)度(du)為(wei)(wei)32.5－43.4℃。蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)輪機內膨脹(zhang)做工降壓(ya)至排汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)力后即進入凝汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)器中凝結放熱(re)，這部分蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)能(neng)(neng)量難以(yi)直接(jie)利(li)用(yong)(yong)，在(zai)熱(re)力學上稱之為(wei)(wei)不可(ke)利(li)用(yong)(yong)熱(re)能(neng)(neng)，一般(ban)占(zhan)全廠熱(re)能(neng)(neng)損失(shi)(shi)60%左右。垃圾(ji)焚(fen)燒(shao)鍋爐(lu)熱(re)力系(xi)統采用(yong)(yong)的壓(ya)力式(shi)熱(re)力除氧器（亦作為(wei)(wei)一級(ji)給水加熱(re)器，提高給水溫(wen)度(du)，避免(mian)鍋爐(lu)省煤器發生低溫(wen)腐蝕）和(he)鍋爐(lu)給水加熱(re)器是極為(wei)(wei)穩定、理想(xiang)的熱(re)用(yong)(yong)戶，而(er)早期引進的垃圾(ji)電(dian)廠的蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)式(shi)空氣(qi)預熱(re)器、除氧器、鍋爐(lu)給水加熱(re)器直接(jie)由鍋爐(lu)減(jian)壓(ya)供汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)，未利(li)用(yong)(yong)其(qi)壓(ya)差發電(dian)，直接(jie)造(zao)成了蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)可(ke)用(yong)(yong)能(neng)(neng)的損失(shi)(shi)。

2.4汽輪(lun)發電機(ji)組與鍋(guo)爐出力(li)不(bu)匹配

一些(xie)垃圾焚(fen)燒(shao)設施選用(yong)進口焚(fen)燒(shao)鍋(guo)爐(lu)，配置(zhi)國產的汽(qi)(qi)輪發(fa)(fa)電(dian)(dian)機(ji)(ji)組(zu)只能(neng)選擇系列產品，設計項目(mu)雖不(bu)考慮擴建，汽(qi)(qi)輪機(ji)(ji)組(zu)功(gong)率(lv)往往大(da)(da)(da)于鍋(guo)爐(lu)最大(da)(da)(da)出(chu)(chu)(chu)力(li)(li)，而電(dian)(dian)站輔(fu)機(ji)(ji)仍(reng)需按(an)汽(qi)(qi)輪發(fa)(fa)電(dian)(dian)機(ji)(ji)組(zu)額定功(gong)率(lv)配置(zhi)。某廠(chang)三臺鍋(guo)爐(lu)總蒸(zheng)發(fa)(fa)量(liang)為30t／h，配置(zhi)6MW汽(qi)(qi)輪機(ji)(ji)，發(fa)(fa)電(dian)(dian)汽(qi)(qi)耗量(liang)略(lve)大(da)(da)(da)于30t／h。其中除氧(yang)器、蒸(zheng)汽(qi)(qi)式空氣預熱(re)(re)器由本廠(chang)熱(re)(re)力(li)(li)系統直接(jie)減壓供汽(qi)(qi)，用(yong)汽(qi)(qi)量(liang)近l0t／h，可供汽(qi)(qi)輪發(fa)(fa)電(dian)(dian)機(ji)(ji)組(zu)做(zuo)功(gong)汽(qi)(qi)量(liang)不(bu)足20t／ha其發(fa)(fa)電(dian)(dian)出(chu)(chu)(chu)力(li)(li)在(zai)3MW上下，機(ji)(ji)組(zu)長時期(qi)工作在(zai)低負荷運行(xing)狀態，熱(re)(re)力(li)(li)系統長期(qi)出(chu)(chu)(chu)現小(xiao)馬拉大(da)(da)(da)車狀況(kuang)，導(dao)致廠(chang)用(yong)電(dian)(dian)極大(da)(da)(da)浪費，既(ji)不(bu)經濟，又不(bu)安(an)全。亦有個(ge)別垃圾焚(fen)燒(shao)廠(chang)配置(zhi)發(fa)(fa)電(dian)(dian)機(ji)(ji)組(zu)功(gong)率(lv)遠小(xiao)于鍋(guo)爐(lu)平均出(chu)(chu)(chu)力(li)(li)，熱(re)(re)力(li)(li)系統多余蒸(zheng)汽(qi)(qi)需直接(jie)冷卻，產生不(bu)必要(yao)熱(re)(re)能(neng)損失(shi)。

2.5熱(re)(re)力系統設計(ji)不完善，一些可利用(yong)熱(re)(re)能未充(chong)分利用(yong)

一些(xie)垃(la)(la)圾(ji)發(fa)電(dian)廠熱力系(xi)統(tong)設計蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)直(zhi)接(jie)冷(leng)(leng)凝(ning)器，用于在緊急狀態下（如汽(qi)(qi)(qi)機因(yin)突發(fa)事故停運(yun)）直(zhi)接(jie)冷(leng)(leng)卻(que)鍋爐蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)。為避免直(zhi)接(jie)冷(leng)(leng)凝(ning)器和供汽(qi)(qi)(qi)管道在投用時發(fa)生水(shui)擊，要求在焚(fen)燒設備(bei)運(yun)行情況下，冷(leng)(leng)凝(ning)器處于熱備(bei)用狀態，因(yin)而(er)必須(xu)保證系(xi)統(tong)直(zhi)接(jie)冷(leng)(leng)凝(ning)設備(bei)有少量(liang)蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)流動，實際(ji)運(yun)行中(zhong)其(qi)流量(liang)調節閥開度往往大于實際(ji)需要。一些(xie)垃(la)(la)圾(ji)電(dian)廠選(xuan)擇(ze)機組功率偏小，在設備(bei)正常(chang)運(yun)行時，將熱力系(xi)統(tong)多余蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)直(zhi)接(jie)冷(leng)(leng)卻(que)。供直(zhi)接(jie)冷(leng)(leng)凝(ning)器蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)非(fei)但(dan)不(bu)做功，反而(er)需耗能(neng)冷(leng)(leng)卻(que)，產生電(dian)能(neng)損失(shi)和熱能(neng)直(zhi)接(jie)冷(leng)(leng)凝(ning)損失(shi)。

2.6鍋爐排(pai)污(wu)的熱能損失

垃圾(ji)鍋(guo)爐(lu)在(zai)運行中，為(wei)使爐(lu)水含鹽量控制在(zai)允許范圍內，在(zai)運行中采用排(pai)除一(yi)部分(fen)爐(lu)水，以放走一(yi)部分(fen)鹽分(fen)和爐(lu)水中渣、垢(gou)，代之以較(jiao)(jiao)清潔給水，這種方式稱之為(wei)鍋(guo)爐(lu)排(pai)污。鍋(guo)爐(lu)排(pai)污水是(shi)壓力較(jiao)(jiao)高(gao)的飽和水，可(ke)以進行減壓，分(fen)離(li)一(yi)些參數較(jiao)(jiao)低的蒸汽(qi)予以利用。

3.提高垃圾焚燒發電廠熱能(neng)利用(yong)效率途徑(jing)

3.1提高鍋爐(lu)熱效率，降低(di)散熱損(sun)失

3.1.1 根(gen)據各地生(sheng)活(huo)垃(la)(la)(la)圾不(bu)同特性(xing)，選擇合(he)(he)適的(de)(de)生(sheng)活(huo)垃(la)(la)(la)圾焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)鍋(guo)(guo)(guo)(guo)爐(lu)(lu)爐(lu)(lu)型，其基本(ben)要求是，入爐(lu)(lu)垃(la)(la)(la)圾實(shi)現完全(quan)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)，在焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)(lu)床(chuang)上(shang)完成失水(shui)，燃燒(shao)(shao)，燃燼(jin)全(quan)部過程；鍋(guo)(guo)(guo)(guo)爐(lu)(lu)燃燒(shao)(shao)溫度850－950℃；不(bu)投助(zhu)燃用(yong)(yong)油能實(shi)現穩定燃燒(shao)(shao)；爐(lu)(lu)渣熱(re)灼減率(lv)＜4.5%；新(xin)建垃(la)(la)(la)圾焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)鍋(guo)(guo)(guo)(guo)爐(lu)(lu)熱(re)效(xiao)率(lv)應(ying)大(da)于70%。對于熱(re)效(xiao)率(lv)低(di)的(de)(de)舊設備可考(kao)慮(lv)進(jin)(jin)行(xing)技術改造，提高(gao)(gao)(gao)熱(re)能利用(yong)(yong)率(lv)，例(li)如深(shen)圳市(shi)市(shi)政(zheng)環衛綜合(he)(he)處理廠早期引(yin)進(jin)(jin)的(de)(de)二臺垃(la)(la)(la)圾焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)鍋(guo)(guo)(guo)(guo)爐(lu)(lu)，出(chu)口蒸汽為1.6Mpa的(de)(de)飽和蒸汽，僅(jin)供一臺背壓式雙列速度級汽輪(lun)機組發電(dian)，背壓0.13Mpa且(qie)不(bu)利用(yong)(yong)，汽耗(hao)率(lv)高(gao)(gao)(gao)達17kg/kWh。在對垃(la)(la)(la)圾焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)鍋(guo)(guo)(guo)(guo)爐(lu)(lu)進(jin)(jin)行(xing)技術改造，加(jia)裝(zhuang)過熱(re)器后(hou)，出(chu)口蒸汽參(can)數提高(gao)(gao)(gao)到1.4Mpa /350℃，配(pei)備一臺國(guo)產3000kW汽輪(lun)發電(dian)機組，汽耗(hao)率(lv)降至6.7kg/kWh，在鍋(guo)(guo)(guo)(guo)爐(lu)(lu)熱(re)出(chu)力(li)不(bu)變的(de)(de)前(qian)提下，單(dan)爐(lu)(lu)發電(dian)能力(li)從原來的(de)(de)500kW提高(gao)(gao)(gao)到 1500kW，僅(jin)上(shang)網發電(dian)一項，二臺焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)鍋(guo)(guo)(guo)(guo)爐(lu)(lu)年創收(shou)益超過500萬(wan)元。

3.1.2充分利(li)用鍋(guo)爐(lu)(lu)排(pai)(pai)(pai)(pai)污(wu)(wu)(wu)水熱量(liang)，降低散(san)熱損(sun)失。垃圾焚(fen)燒鍋(guo)爐(lu)(lu)在正常運行過程中(zhong)，需將(jiang)爐(lu)(lu)水表面(mian)含鹽分較(jiao)高的爐(lu)(lu)水排(pai)(pai)(pai)(pai)出，一(yi)(yi)般在上鍋(guo)筒設連續排(pai)(pai)(pai)(pai)污(wu)(wu)(wu)系統(tong)，排(pai)(pai)(pai)(pai)污(wu)(wu)(wu)率(lv)為(wei)(wei)(wei)3%左右；此外鍋(guo)爐(lu)(lu)還(huan)在底部(bu)設定(ding)期(qi)排(pai)(pai)(pai)(pai)污(wu)(wu)(wu)系統(tong)，將(jiang)爐(lu)(lu)水底部(bu)渣、垢(gou)排(pai)(pai)(pai)(pai)出。鍋(guo)爐(lu)(lu)運行中(zhong)因(yin)排(pai)(pai)(pai)(pai)污(wu)(wu)(wu)帶走熱量(liang)可設置(zhi)集中(zhong)排(pai)(pai)(pai)(pai)污(wu)(wu)(wu)擴容熱能利(li)用設備(bei)，將(jiang)這(zhe)部(bu)分熱能有效利(li)用，一(yi)(yi)般可分離0.2－0.4MPa飽和蒸(zheng)(zheng)汽(qi)用于熱用戶(hu)。按目(mu)(mu)前較(jiao)為(wei)(wei)(wei)成(cheng)熟(shu)技術，一(yi)(yi)臺(tai)中(zhong)參數蒸(zheng)(zheng)發(fa)量(liang)為(wei)(wei)(wei)15t/h余(yu)(yu)熱鍋(guo)爐(lu)(lu)，其排(pai)(pai)(pai)(pai)污(wu)(wu)(wu)余(yu)(yu)熱利(li)用設備(bei)可提(ti)供(gong) 0.2－0.4MPa飽和蒸(zheng)(zheng)汽(qi)0.2t／h。有三(san)臺(tai)同樣蒸(zheng)(zheng)發(fa)量(liang)鍋(guo)爐(lu)(lu)的垃圾電廠(chang)排(pai)(pai)(pai)(pai)污(wu)(wu)(wu)余(yu)(yu)熱每(mei)小(xiao)時(shi)可提(ti)供(gong)0.6－0.7t低參數蒸(zheng)(zheng)汽(qi)，目(mu)(mu)前深圳(zhen)地區(qu)外供(gong)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)價格(ge)(ge)大約為(wei)(wei)(wei)200元(yuan)/t，如(ru)按垃圾焚(fen)燒廠(chang)發(fa)電平均價格(ge)(ge)0.52元(yuan)／度(du)計，對這(zhe)部(bu)分蒸(zheng)(zheng)汽(qi)進(jin)行有效利(li)用相當于每(mei)小(xiao)時(shi)多發(fa)230－270度(du)電，經(jing)濟效益可觀。

3.2提(ti)高鍋(guo)爐出(chu)口蒸汽參數

垃(la)圾(ji)(ji)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)廠(chang)屬(shu)于(yu)小型熱力(li)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)廠(chang)，發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)工質提(ti)高(gao)壓力(li)需(xu)提(ti)高(gao)熱力(li)設備(bei)承壓等級；過(guo)高(gao)溫(wen)度需(xu)采用價(jia)格昂貴(gui)的耐高(gao)溫(wen)腐蝕金屬(shu)材(cai)料制(zhi)造過(guo)熱器，其整體經濟效益不一(yi)定(ding)(ding)經濟。因(yin)而，一(yi)定(ding)(ding)要測算(suan)出設備(bei)投入—產(chan)出效能(neng)比較并與汽(qi)輪發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)機組(zu)相匹配，優選(xuan)(xuan)最佳(jia)方案。目(mu)前(qian)國(guo)內(nei)外大中型垃(la)圾(ji)(ji)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)廠(chang)常選(xuan)(xuan)用發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)工質參(can)數(shu)為 4.OMPa／400℃過(guo)熱蒸汽(qi)，發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)汽(qi)耗(hao)率(lv)小于(yu)6.Okg／kWh,2003年建(jian)成的溫(wen)州第二座垃(la)圾(ji)(ji)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)廠(chang)，采用國(guo)產(chan)垃(la)圾(ji)(ji)焚(fen)燒鍋爐，其蒸汽(qi)參(can)數(shu)為 3.9Mpa／45090，發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)汽(qi)耗(hao)率(lv)已(yi)(yi)接近5.Okg／kWh,已(yi)(yi)達到當代垃(la)圾(ji)(ji)電(dian)(dian)廠(chang)國(guo)際先進(jin)水平。

3.3優化、完善熱(re)力系統(tong)，采(cai)用(yong)回熱(re)循環等措施增加(jia)熱(re)能利用(yong)率(lv)

3.3.1減少全(quan)(quan)廠熱力(li)(li)系統損失，除考慮對外供(gong)(gong)熱用(yong)戶供(gong)(gong)汽(qi)(qi)能(neng)力(li)(li)外，要求(qiu)機(ji)(ji)組發(fa)電能(neng)力(li)(li)與全(quan)(quan)部運(yun)行(xing)鍋(guo)爐最大供(gong)(gong)汽(qi)(qi)量相適應。在(zai)正常(chang)運(yun)行(xing)工(gong)(gong)況下，垃(la)圾(ji)鍋(guo)爐產生的蒸(zheng)汽(qi)(qi)全(quan)(quan)部用(yong)于供(gong)(gong)熱和供(gong)(gong)汽(qi)(qi)輪發(fa)電機(ji)(ji)組發(fa)電，不(bu)允許出現熱力(li)(li)系統蒸(zheng)汽(qi)(qi)直接(jie)旁(pang)路冷卻工(gong)(gong)況，以盡可能(neng)利(li)用(yong)垃(la)圾(ji)焚燒(shao)鍋(guo)爐提(ti)供(gong)(gong)熱能(neng)。

3.3.2選擇抽(chou)汽(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)組，采(cai)用回(hui)熱(re)(re)(re)(re)(re)循環(huan)(huan)增加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)能(neng)利(li)用率。垃圾(ji)電(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)(chang)熱(re)(re)(re)(re)(re)力系(xi)統(tong)的(de)(de)除氧器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)式(shi)(shi)空(kong)氣(qi)(qi)預(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)低(di)壓給(gei)(gei)水(shui)(shui)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)是(shi)用汽(qi)(qi)(qi)量基本恒定(ding)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)用戶。選用抽(chou)汽(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)組將汽(qi)(qi)(qi)輪(lun)機(ji)(ji)(ji)(ji)高壓段(duan)作過(guo)功(gong)部(bu)分(fen)蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)抽(chou)出供(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)力系(xi)統(tong)混合(he)式(shi)(shi)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)（熱(re)(re)(re)(re)(re)力除氧器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)）表面式(shi)(shi)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)（低(di)壓給(gei)(gei)水(shui)(shui)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)式(shi)(shi)空(kong)氣(qi)(qi)預(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)等(deng)）用于(yu)給(gei)(gei)水(shui)(shui)除氧、加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)鍋爐給(gei)(gei)水(shui)(shui)和(he)助燃(ran)空(kong)氣(qi)(qi)，可充分(fen)利(li)用這(zhe)部(bu)分(fen)蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)中所蘊涵的(de)(de)較低(di)品質熱(re)(re)(re)(re)(re)能(neng)，提高了系(xi)統(tong)的(de)(de)整(zheng)體效(xiao)率。一般發(fa)電(dian)(dian)(dian)工質采(cai)用次中參數(shu)以(yi)上(shang)，單機(ji)(ji)(ji)(ji)容量在30O0kW以(yi)上(shang)的(de)(de)垃圾(ji)電(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)(chang)應選用抽(chou)汽(qi)(qi)(qi)—凝(ning)汽(qi)(qi)(qi)式(shi)(shi)汽(qi)(qi)(qi)輪(lun)機(ji)(ji)(ji)(ji)組，對本廠(chang)(chang)(chang)熱(re)(re)(re)(re)(re)力系(xi)統(tong)蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)式(shi)(shi)空(kong)氣(qi)(qi)預(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、除氧器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)低(di)壓給(gei)(gei)水(shui)(shui)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)采(cai)取多(duo)級(ji)抽(chou)汽(qi)(qi)(qi)供(gong)系(xi)統(tong)回(hui)熱(re)(re)(re)(re)(re)循環(huan)(huan)。其中一段(duan)抽(chou)汽(qi)(qi)(qi)參數(shu)較高，供(gong)蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)式(shi)(shi)助燃(ran)空(kong)氣(qi)(qi)預(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)，做功(gong)后背壓進除氧器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)；二段(duan)和(he)三段(duan)抽(chou)汽(qi)(qi)(qi)供(gong)除氧器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)低(di)壓給(gei)(gei)水(shui)(shui)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。從(cong)熱(re)(re)(re)(re)(re)力發(fa)電(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)(chang)意義來看(kan)，垃圾(ji)電(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)(chang)仍(reng)屬于(yu)小型火(huo)力發(fa)電(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)(chang)，抽(chou)汽(qi)(qi)(qi)級(ji)數(shu)不宜過(guo)多(duo)，以(yi)免造成垃圾(ji)電(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)(chang)熱(re)(re)(re)(re)(re)力系(xi)統(tong)過(guo)于(yu)復雜，反而不利(li)于(yu)系(xi)統(tong)管理和(he)運行(xing)。

3.4對入爐垃圾前進行(xing)適度堆酵，提高鍋(guo)爐燃燒效率

對入(ru)(ru)爐垃(la)(la)圾(ji)進(jin)行(xing)堆酵，可實現部分滲(shen)瀝(li)(li)液瀝(li)(li)除，同時在(zai)攪拌過程中(zhong)，一部分無(wu)機質(zhi)(zhi)材料(liao)沉(chen)入(ru)(ru)存貯池底，垃(la)(la)圾(ji)實現脫水(shui)、減重(zhong)，可有效提(ti)(ti)高(gao)(gao)單位(wei)質(zhi)(zhi)量入(ru)(ru)爐垃(la)(la)圾(ji)低(di)位(wei)熱(re)值(zhi)，促進(jin)垃(la)(la)圾(ji)在(zai)爐內的完全(quan)燃燒(shao)(shao)，提(ti)(ti)高(gao)(gao)焚(fen)燒(shao)(shao)垃(la)(la)圾(ji)燃燒(shao)(shao)效率(lv)。深圳市政環衛綜合處(chu)理廠的經(jing)驗，對含水(shui)率(lv)在(zai)60%以上的低(di)熱(re)值(zhi)生活垃(la)(la)圾(ji)在(zai)焚(fen)燒(shao)(shao)前進(jin)行(xing)2－3天的堆酵，可瀝(li)(li)除12%左右的滲(shen)瀝(li)(li)液，整體(ti)減重(zhong)約20%，實際入(ru)(ru)爐垃(la)(la)圾(ji)低(di)位(wei)熱(re)值(zhi)增加836kJ／kg.提(ti)(ti)高(gao)(gao)入(ru)(ru)爐垃(la)(la)圾(ji)熱(re)值(zhi)，亦是提(ti)(ti)高(gao)(gao)系統整體(ti)熱(re)效率(lv)的一種有效方(fang)法。

4.結論

由于(yu)垃圾(ji)焚(fen)燒(shao)爐產生的煙氣(qi)具有腐蝕(shi)性大、易(yi)產生高(gao)溫腐蝕(shi)和低(di)溫腐蝕(shi)的特點(dian)，制(zhi)約了(le)鍋(guo)(guo)爐蒸(zheng)汽(qi)參數的提(ti)升(sheng)，其(qi)整體熱(re)效(xiao)(xiao)率低(di)于(yu)一(yi)般的電(dian)(dian)站鍋(guo)(guo)爐。但可通過適當選型(xing)、降(jiang)低(di)焚(fen)燒(shao)鍋(guo)(guo)爐散熱(re)損失、對(dui)進廠垃圾(ji)進行堆(dui)酵以瀝出其(qi)中水分(fen)、提(ti)高(gao)入爐垃圾(ji)低(di)位熱(re)值等方法(fa)和手段提(ti)高(gao)鍋(guo)(guo)爐熱(re)效(xiao)(xiao)率；通過適當提(ti)高(gao)發電(dian)(dian)工質(zhi)參數、選用熱(re)效(xiao)(xiao)率較高(gao)的汽(qi)輪機發電(dian)(dian)機組、采(cai)用回(hui)熱(re)循環等措施提(ti)高(gao)系統發電(dian)(dian)效(xiao)(xiao)率，從而提(ti)高(gao)垃圾(ji)焚(fen)燒(shao)發電(dian)(dian)廠整體的熱(re)能利用效(xiao)(xiao)率。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章