3汽轮机的选用
3.1汽轮机选型
可供选择的型式有4种:(1)凝汽式汽轮机;(2)抽汽凝汽式汽轮机;(3)背压式汽轮机;(4)抽汽背压式汽轮机。纯粹发电时采用凝汽式,带变化波动的热负荷时采用抽凝式,具有持续稳定的热负荷时采用背压式或抽背式。浙江省电力设计院设计的垃圾焚烧发电站均采用抽凝式汽轮机。如浙江省电力设计院设计的山东菏泽垃圾焚烧发电厂汽轮机选用杭州汽轮机股份有限公司C6-3.43/0.98抽凝式汽轮机,参数见表2所示。
表2菏泽垃圾焚烧发电厂参数
3.2热力系统
按三炉二机设计热力系统,各主要汽水系统采用母管制,回热级数共三级(高压加热器、除氧器、低压加热器)。
3.3效率
以η2表示蒸汽热能转换为发电电能的效率,η=η2a×η2b,η2a表示蒸汽热能转换为汽轮机输出机械能的效率,η2b为发电机效率。我们选用的抽凝式汽轮机在纯凝汽工况下,汽耗约为5kg/kWh可计算出在锅炉中吸取的热耗为10823kJ/kWh,η2a=3600/10823=33.2%,η2b可取为96%,可求得η2=31.9%。
4有关系统的设计
这里只论述具有垃圾焚烧发电厂特色的系统。
4.1垃圾进料与前处理系统
生活垃圾采用自卸汽车先经地磅称重后,在高位卸料平台卸下垃圾,通过垃圾分选处理车间内的人工分选以及两套分选处理设备后进入垃圾库房,再由两台桥式抓斗起重机将处理后的垃圾提升至炉前料斗。
分选方法有:机械分选、风力分选、磁分选及人工分选。可以采用一种或几种,从运行情况来看,我们体会到:根据我国垃圾状况的国情,人工分选是必不可少的,人工分选工位要有多个,要有足够大的人工分选面积。
4.2烟气净化系统
按《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GWKB3-2000)等标准,垃圾焚烧应对烟气、污水、炉渣、飞灰、臭气、噪声等进行控制与处理,防止对环境的污染。首先,应采用先进可靠的技术与设备净化烟气。
湿法净化在发达国家中应用比例较高,缺点是要对液态产物进一步处理,流程较复杂,投资及运行费用大,菏泽工程采用湿法,易形成二次污染。
干法净化效率较低,在发达国家中应用较少。
半干法净化介于湿法和干法之间,效率高且无需对反应物进行二次处理,但操作水平较高,它由半干法反应器加上后续的布袋除尘组成,乔司工程采用本方法。半干法可作为首选方法。
4.3其他
垃圾渗滤水处理采用喷入垃圾前料斗或直接喷入炉内。运行时任意选择。
5厂用电率分析
垃圾焚烧发电厂由于其特殊性,厂用电率较高,根据浙江省电力设计院设计平均约为20%,其原因为:
(1)垃圾焚烧发电厂容量小、蒸汽参数低;(2)循环流化床焚烧锅炉需要高压风机,能耗较高;(3)系统复杂,辅机数量及耗电量增加。如垃圾需要与煤混烧,即要有输煤系统,又要有垃圾处理及运输系统;同时,因垃圾焚烧产生的烟气中有害成分较多,需要有烟气净化处理系统等,增加了辅机,并导致引风机功率增加。
现代垃圾焚烧发电厂与现代火力发电厂能量转换的比较除了表1所示的η1外,另有表3所示的η2,η3,η发,η供。蒸汽热能转换为发电电能的效率用η2表示;发电电能转换为供电电能的效率用η3表示,η3=1-厂用电率;发电效率η发=η1×η2;供电效率η供=η1×η2×η3。
表3现代垃圾焚烧发电与现代火力发电厂能量转换的比较(二)%
6结论
(1)现代垃圾焚烧发电厂由于有其特殊性,其发电及供电效率比现代火力发电厂低得多。
(2)现代垃圾焚烧发电厂应严格符合GWKB3-2000等标准要求为第一目标,并在技术及
经济可行的条件下,尽量提高热能利用率。
(3)从表3可以看出,从化学能转换为热能的效率较高,垃圾焚烧发电厂适宜于供热。
参考文献:
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[2]屠柏锐.国产150t/a垃圾焚烧锅炉的设计[J].余热锅炉,1997,(4):7-8.