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垃圾焚燒發電廠汽輪機特點及熱力系統優化(一)與常規火電廠不同,垃圾焚燒發電廠以垃圾處理為主,發電為輔。受垃圾總產量及垃圾熱值不高的限制(相對于標煤熱量),垃圾焚燒發電廠均配置小功率的汽輪機組,采用定壓啟動的運行方式,同時不參與調頻。相配套的垃圾焚燒鍋爐蒸汽參數均為中溫中壓工況(4.0MPa,400℃)[1-2],僅有少數垃圾焚燒電廠采用了中溫次高壓工況(6.4MPa,450℃)[3]。由于垃圾焚燒發電廠汽輪機的主蒸汽溫度不高易導致汽輪機低壓段濕蒸汽區擴大,為了避免低壓段的水蝕,汽輪機低壓段葉片級數就必須增加。又因垃圾熱值會隨季節波動,導致鍋爐主蒸汽流量和參數變化幅度也相當大,所以首選具有較強變工況運行能力的汽輪機組[4]。蘇州干燥劑處理 本文結合垃圾焚燒發電廠汽輪機組及其熱力系統的技術特點,對汽輪機的選型合理性進行了計算分析,同時針對國內典型垃圾焚燒發電廠汽輪機組熱力系統方面存在的問題,給出了合理的優化措施,其分析結論適用于同類型機組。 1 寶安垃圾焚燒發電廠汽輪機及其相關熱力系統特點分析 1.1 汽輪機技術特點蘇州工業垃圾清運 由以上分析得出,垃圾焚燒發電廠常選擇低壓段抗水蝕能力強、變工況能力強的中壓或次高壓凝汽式汽輪機。寶安垃圾焚燒發電廠二期工程配置4臺比利時西格斯的焚燒爐,形式為多級傾斜式往復排爐,單臺焚燒爐日處理垃圾量為750t,日處理能力可達4200t,垃圾低位熱值設計值為7118kJ/kg。配套的2臺汽輪機由南京汽輪電機有限責任公司制造,中壓、單缸、抽汽、凝汽式汽輪機,型號為C30-3.8/1.7/395型,配套2×32MW的發電機組。采用定壓啟停方式。汽輪機相關技術數據見表1。 表1 寶安垃圾發電廠(二期)汽輪機技術參數蘇州工業廢水處置
1.2汽輪機選型合理性分析 垃圾焚燒發電廠不同于火力發電機組,在以垃圾處理為主的情況下,需考慮如何降低發電成本。從汽輪機選型合理性的角度來分析,汽輪機的額定容量成為關鍵分析因素,既要選取額定功率較小的汽輪發電機組,同時也要避免汽輪發電機組的額定功率太小,導致與鍋爐出力不相匹配的情況發生。以下對寶安垃圾焚燒發電廠的汽輪機選型情況進行校核計算。
以下結合寶安垃圾發電廠2臺焚燒爐匹配1臺汽輪機組的滿負荷實際運行工況下的相關數據,應用以上計算公式,得出了機組滿負荷運行所需汽輪機的最大輸出功率,見表2。 表2 滿負荷運行工況下汽輪機的功率計算結果蘇州工業固廢處置
由表2計算結果可知,在滿負荷運行工況下,也即2臺焚燒爐達到最大出力工況時,汽輪機組的輸出功率略高于31.64MW,才能與鍋爐出力基本相匹配。該廠配置額定輸出功率為30MW(最大功率32MW)的汽輪機組,滿足垃圾焚燒電廠的正常運行,所以該廠汽輪機組的選型合理。 |







