中温中压和中温次高压锅炉在垃圾焚烧发电厂的应用比较(2)

2019-01-26 21:26

给料炉排总宽度 9530mm

炉排行程 正常运行 200~300mm 最大行程 1300mm

炉排前进速度 40~240秒/循环 液压油缸工作压力 10MPa

材料(主要零件) JIS SS400(普通热轧钢结构) 铬铸件 5.2 燃烧炉排

数量 4列/台 型式 倾斜多级往复炉排 每列 炉排、炉条的台梯数 13阶 每列炉条数 19条 每台锅炉炉排数量 988条 炉排宽度 9480mm 炉排长度 7170mm 炉排倾角 26° 炉排面积 67.97 m 炉排燃烧速率 275kg/ m.h 最大热负荷 800kw/ m 平均垃圾停留时间 60min 驱动方式 液压驱动 炉排液压缸数量 4组/台

型式 液压推杆液压缸

炉排速度 75~400秒/循环 炉排行程 约420mm 液压油缸工作压力 10Mpa

材料(主要零件) JIS SS400(普通热轧钢结构) 铬铸件 5.3灰渣辊

型式 三菱平炉型 数量 2个 灰渣辊液压缸数量 2组/台 型式 液压推杆炉排

转速 1~10转/分 驱动方式 液压式 辊子外径 约468mm

辊子长度 约9640mm

材料(主要零件) JIS SS400(普通热轧钢结构) 铬铸件 5.4油燃烧器:后燃烧器有二台,左右侧各一台辅助燃烧器 4台套 5.5炉排轴承自动润滑机 2台套 5.6炉排液压站 2台套 6料斗

设计参数 1:焚烧装置 料斗 - 6 -

2

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设计数据 单位 数据 长度 宽度 高度 容积 垃圾给料斗在房间地板平面以上的垂直高度 料斗壁在水平方向上的倾角 料斗钢板材料 可更换衬板材料 料斗钢板厚度 可更换衬板厚度 滑槽 长度 宽度 高度 米 米 米 立方米 米 度 毫米 毫米 毫米 毫米 毫米 约6.0 约10.06 约4.0 约90 约1.0 约35 低碳钢(SS4000或同类材料) S-TEN-2或同类材料 12 12 约1000 约9400 约3900 约7000 约80(78) 低碳钢(SS400或同类材料) 12 超声波型或传导感测型 6 0.2(每个锅炉) 液压油缸 焚烧炉垃圾进料槽进口在房间地板平面以上的垂直高度 毫米 垃圾滑槽在水平方向上的倾角 材料 材料厚度 垃圾水平测量装置类型 水冷套板厚度 每小时焚烧18.75吨废料时的设计最大耗水量(温度从40摄氏度升高到48摄氏度) 挡板驱动类型. 度 毫米 毫米 立方米/小时

关于中温中压和中温次高压的实际运营状况比较

由于广州和深圳在地域、气候、垃圾组分、垃圾热值等方面都较为接近,特选取深圳平湖垃圾焚烧发电一厂(中温中压技术)2007年全年的生产运营汇总数据与李坑一厂(中温次高压技术)2007年全年的生产运营汇总数据进行对比分析:

2007年李坑一厂和深圳平湖一厂运营数据对比 序项 目 广州李坑一厂 深圳平湖一厂 备 号 注 1 规 模 2×520T/D+1×3×225T/D+1× 22MW 12MW 2 3 焚烧炉类型 参数级别 - 7 -

机械炉排炉 中温次高压 机械炉排炉 中温中压 4 5 设计点垃圾热值 年均垃圾热值 7500 KJ/kg 5800 KJ/kg 35.5 12427.9 10004.5 19.5 350 281.8 5650 KJ/kg 5950 KJ/kg 23.23 8943 7367 17.6 385 317 6 处理垃圾量(万吨) 7 发电量(万kw.h) 8 上网电量(万kw.h) 9 厂用电率(%) 10 单吨垃圾发电量(kw.h) 11 单吨垃圾上网电量(kw.h) 估测值

注:1、表中的处理垃圾量为进炉垃圾量;

2、上表中两个厂的投产时间均为2005年下半年,运行周期接近;

3、深圳平湖一厂设计时的垃圾热值取点是偏低的,对后续的运营也造成了一定的影响。 分析:

1、中温次高压的效率优势在垃圾热值未能达到设计点时不能得以很好体现;

2、以李坑二厂为例,设计点的垃圾热值为6800 KJ/kg,这是从整体BOT周期以及经济发

展带动垃圾热值的提升,是估测8—10年后的垃圾热值为基准点,中温中压技术在现阶段垃圾整体热值不是很高的即定条件下,对垃圾热值波动性的适应能力要强于中温次高压技术;

3、李坑一厂的检修周期基本为3个月,这与国内一些采用全国产化设备的垃圾焚烧厂的

运营周期基本差不多,没有显示出设备档次高起点垃圾电厂的运营周期优势(深圳南山垃圾发电厂采用的是西格斯设备,中温中压,其检修周期为5—6个月),每次检修时都对过热器及其他受热面进行全面清理,这对保护受热面是有非常大的作用的。李坑一厂每次检修的周期基本为7天,若以此周期来衡量李坑二厂:李坑二厂单炉处理量为750吨,一次检修为7天,一年为28天,较之一年14天的检修时间要少处理5250吨垃圾,三台炉就要少处理15750吨垃圾,且不说由此而影响的经济效益,单就社会效益而言,定会使投资方承担不小的压力。李坑一厂由于是政府投资建设的项目,主体模式不同且总体处理量不大,其所处理的垃圾量占广州市垃圾总量的比重较小,检修周期短而影响社会效益的弊端暂时不会体现。

4、李坑一厂主蒸汽温度的运行点基本在430℃左右,未能达到设计的450℃,按照金属材

质的特性,在高温腐蚀区域,管壁温度每升高一度,其高温腐蚀的速率将增加2%。由此可见,李坑一厂目前过热器的状况较设计要理想很多,是有很多客观的因素存在的,同时其中温次高压技术的经济优势也由于受到其他因素的影响而未能完全体现,达到与所增加的设备投资相匹配的经济效益。

广州环保投资有限公司(筹):何徐顺

关于李坑二厂两种参数的分析比较

序比较号 项目 1 参数 2 电厂中温中压技术A 4.0MPa,400℃ 22—25% - 8 -

中温次高压技术B 6.5MPa,450℃ 24—26% 备注 3 4 5 6 7 效率 技术可靠性 建设成本差别 运行电耗差别 运行备件差别 运行收益差别 安全、可靠 安全、可靠 0万元/初期 +2850万元/初期 基于A增量 基于A增量 基于A增量 基于A增量 BOT周期平均 基于A增量 未考虑财务费用 估测实际运行周期 0万元/年 +144万元/年 0万元/年 +400万元/年 0万元/年 +1300万元/年 8 总体经济效益 0万元/年 +756万元/年 9 过热4×8000H 2×8000H 器使用寿命 10 经济中温次高压技术按2年更换一次高温过热器,成本为900万收益(含直接成本和间接成本),2年间中温次高压比中温中压分析 多收入1512万元,实际每年增加收入:(1512-900)/2=306万元

分析说明:

1、中温中压技术和中温次高压技术本身在我国都是很成熟的技术;

2、中温中压和中温次高压参数的垃圾焚烧余热锅炉,主要差别是在受热面的材质,特别

是过热器,一般认为蒸汽温度430℃是垃圾焚烧锅炉过热器选用材质的分界线,且两种材质的价格相差较大;

3、上表中的经济分析,尚未考虑如李坑一厂类似的运营方式,为减缓受热面的腐蚀而缩

短运行周期所造成的经济损失;

4、从上表中可以看出,中温次高压技术的优势并未能很好地体现,增加的效益与初期投

资的增加比率不一致,这主要是由垃圾热值达不到设计要求所引起的。垃圾焚烧炉热值设计点的选择是着眼于长远,着眼于整个BOT周期,在项目投产前期,垃圾热值必然是无法达到设计点的要求,这也就是对中温次高压技术的效率优势不能很好体现的根本原因;

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5、由于我国现有的垃圾焚烧发电设备成熟技术都集中在中温中压技术上,又有一套成熟的中温中压运行管理经验,而中温次高压技术在我国才刚起步,运行维护经验不足,使蒸汽参数提高带来的收益将低于预期。由于中温次高压技术的设备初投资高,投资回收年限将增长,增加了投资的投资风险,降低了投资回报率; 6、截止目前全国单台处理能力最大的垃圾焚烧炉(800吨/炉.天)采用的是中温中压技术,另外,国内尚未有一个BOT形式的垃圾焚烧发电厂采用中温次高压技术,由此可见在现阶段,中温次高压的垃圾焚烧发电系统对于BOT投资人来说还是存在一定的风险的。 7、从我国目前的技术发展趋势来看,随着制造水平的提高和耐腐蚀材料的应用,以及垃圾分类收集的进一步完善,这使锅炉过热器耐腐蚀能力的进一步提高成为可能,因主蒸汽参数的提高带来的发电收益将会提高,对大容量焚烧炉尤为明显,中温次高压技术在我国大容量垃圾焚烧炉上是一个发展趋势。但从上述分析也可以看出,目前作为BOT项目采用中温次高压技术存在较大的风险,因此建议在李坑二厂项目中还是采用成熟的中温中压技术,待我们掌握了从BWV引进的垃圾焚烧技术及烟气控制技术以及有了一定的大容量垃圾焚烧炉的运行经验后,在各项因素都齐备的基础上可以在以后的项目中采用中温次高压技术。

广州环保投资有限公司(筹):何徐顺

影响垃圾焚烧发电厂效率主要因素的分析

随着经济迅速发展,人民生活水平的提高,城市生活垃圾量增长迅速,我国每年以6%~8%的速度增长,预计2000年全国城市垃圾产出量将达14亿t。因此,如何有效地对

市生活垃圾进行净化处理,已成为人们广泛关注的问题。

用焚烧方式并回收其中能量的垃圾处理技术在近20年得到了迅速发展,美国、欧洲、日本等发达国家已开始大量应用,并产生了良好的环保效益与经济效益。焚烧垃圾,回收能源,以实现城市生活垃圾的减容化、无害化和资源化,被认为是我国处理城市生活垃圾的一个重要方向。

城市生活垃圾焚烧发电厂由于有自己的特点,发电效率比现代化火电厂低得多,本文对其主要影响因素进行分析。在技术上及经济上可行的情况下,提高发电效率,是垃圾发电产

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