最新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Word格式文档下载.docx
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STPG370S-sch40STPA10S-sch80ASME600Psi
ASME标准
初始投资
140%
25年维护费
310%
电量输出
110%
25年总收入
102%
当蒸汽温度超过400℃时,高温腐蚀加重,特别是过热器的高温防腐问题更为严重.
表2蒸汽温度为400℃及450℃时的腐性情况
蒸汽温度
450℃
400℃
材质
碳钢
SUS310
高镍合金
腐蚀速度(推算值)
约2.5mm/年
约0.9mm/年
约0.6mm/年
约1.2mm/年
约0.3mm/年
腐蚀余量
3mm
推算寿命
约1年
约3年
约5年
约2.5年
约10年
上述两种工况的比较是在一定外部条件下的粗略估算。
不同的条件,上述的比率会有不同,但对比的趋势是相近的。
在售电收入方面,次高温高压方案有利,但锅炉设备费及运营维修费用较高.综合25年运行情况,两种工况的经济效果基本相当。
因此,国内外已建成的垃圾焚烧厂中,其余热锅炉约90%以上采用中温中压参数。
近年来,由于优质耐腐蚀材料使用于过热器(如高镍合金钢的应用),延长了过热器的寿命,虽然一次性投资较高,但综合经济效益较好.因此,中温次高压次高温参数的应用有增加趋势。
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1、中温中压和中温次高压锅炉属于同等技术水平
中温中压和中温次高压锅炉属于同等技术水平,中温次高压并非代表技术水平的进步,例如:
德国作为垃圾焚烧发电技术的输出地,也经历了“蒸汽参数由高到低,最后稳定在400℃”的过程。
目前仅有广州李坑一厂采用了中温次高压技术。
德国:
由高到低基本稳定在400℃,美国:
由低到高近年来稳定在450℃,日本:
由低到高基本稳定在400℃,并正在尝试500℃。
东南亚:
基本为400℃。
2、中温次高压并非是提高发电量的唯一途径
1)、广州李坑一厂采用中温次高压锅炉技术:
2006年广州李坑一厂垃圾热值为5500~5600kj/kg,每吨垃圾发电量为350~360kwh;
2)、中山中心组团垃圾焚烧发电厂采用中温中压技术:
中山中心组团垃圾热值为5500kj/kg,每吨垃圾发电量为350kwh;
3)、台湾全部采用中温中压技术,台湾中鼎工程股份有限公司提供的台湾2005年统计数据:
垃圾热值7700kj/kg,每吨垃圾发电量470kwh;
热值9000kj/kg,每吨垃圾发电量570kwh。
广州李坑一厂
中山中心组团垃圾发电厂
台湾中鼎工程公司
焚烧炉种类
三菱马丁机械式炉排
机械式炉排
余热锅炉
中温次高压技术
中温中压技术
垃圾低位热值
(2006年)
5500~5600kj/kg
5500kj/kg
7700kj/kg
蒸汽参数
6.5MPa、450℃
4.0MPa、400℃
每吨垃圾发电量
Kwh/t(2006年)
350~360kwh
350kwh
570kwh
3、中温次高压技术存在较大的风险
由于中温次高压技术提高了蒸汽参数,导致:
1)、对过热器材料要求高,管壁厚度增加,导致总投资和成本上升(约增加4000万元投资);
2)、对过热器的腐蚀高,导致使用寿命减少,更换频率高,增加维护成本(每次更换约500万元);
3)、导致每年维护时间无法控制,同时在运营中,必须注意监测过热器寿命,并保证在焚烧炉检修期间完成过热器的更换;
因此应注意中温次高压的运行和维护风险。
4、社会效应
垃圾焚烧发电厂是为政府提供长期稳定可靠的生活垃圾处理服务,垃圾处理的环保性和长期可靠性是作为当地政府和投资人首先考虑的问题。
如果因频繁更换过热器而影响设备正常和安全运行,将会影响市政服务的社会效益。
李坑一厂中温次高压锅炉设备简要特性
1焚烧炉主要设备和设计规范
制造厂家日本三菱
焚烧炉炉排形式三菱-马丁回转炉排
每台焚烧炉额定处理垃圾量21.67t/h(520t/d)
进炉垃圾低位发热量设计值5860kJ/kg(1400kcal/kg)
不投油垃圾最低热值1000kcal/kg
炉膛出口烟气温度>
850℃
锅炉年连续运行时间>
8000h
热灼减率<
3%
燃料种类城市生活垃圾
2余热炉主要设备和设计规范(与杭州锅炉厂合作)
制造厂家杭州锅炉厂
型号SLC450-6.5/450
余热炉形式三菱单筒式,自然循环
每台余热锅炉额定蒸发量约47.46t/h
过热器出口蒸汽压力6.5MPa
过热器出口蒸汽温度450℃(-5/+10)
汽包工作温度262℃
汽包工作压力6.7MPa
汽包设计压力6.8MPa
给水温度125℃
给水压力9.0Mpa
一次进风量54,660Nm3/h
一次风进炉温度250℃
二次进风量18,220Nm3/h
二次进风温度22℃
排烟温度200℃~230℃
过热器前烟温<
915℃
锅炉出口排烟气量88,630Nm3/h
省煤器出口烟气含量:
水(重量百分比、湿)12.16
氧(体积百分比、干)8%~12%
密度(公斤/标准立方米)1.24
锅炉效率(清洁锅炉)80%
3燃料(生活垃圾)分析
3.1李坑生活垃圾组分(应用基)%
水分45.16
灰渣13.98
可燃物40.86
3.2李坑垃圾设计特征(%)
C21.25
H2.94
O+其它成分15.16
N0.78
S0.20
CI0.53
垃圾数量(吨/天)450
低热值7,500Kj/kg
4燃用油料及油质分析
点火及助燃用油采用轻柴油.
点火用液化石油气
5主要参数
5.1给料炉排(日本三菱)
给料液压缸数量4组/台
型式液压推杆液压缸
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)JISSS400(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67.97m2
炉排燃烧速率275kg/m2.h
最大热负荷800kw/m2
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
炉排速度75~400秒/循环
炉排行程约420mm
液压油缸工作压力10Mpa
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
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
设计数据
1:
焚烧装置
单位
数据
料斗
长度
米
约6.0
宽度
约10.06
高度
约4.0
容积
立方米
约90
垃圾给料斗在房间地板平面以上的垂直高度
约1.0
料斗壁在水平方向上的倾角
度
约35
料斗钢板材料
低碳钢(SS4000或同类材料)
可更换衬板材料
S-TEN-2或同类材料
料斗钢板厚度
毫米
12
可更换衬板厚度
滑槽
约1000
约9400
约3900
焚烧炉垃圾进料槽进口在房间地板平面以上的垂直高度
约7000
垃圾滑槽在水平方向上的倾角
约80(78)
材料
低碳钢(SS400或同类材料)
材料厚度
垃圾水平测量装置类型
超声波型或传导感测型
水冷套板厚度
6
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)
立方米/小时
0.2(每个锅炉)
挡板驱动类型.
液压油缸
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
序号
项目
广州李坑一厂
深圳平湖一厂
备注
1
规模
2×
520T/D+1×
22MW
3×
225T/D+1×
12MW
2
焚烧炉类型
机械炉排炉
3
参数级别
中温次高压
中温中压
4
设计点垃圾热值
7500KJ/kg
5650KJ/kg
5
年均垃圾热值
5800KJ/kg
5950KJ/kg
估测值
处理垃圾量(万吨)
35.5
23.23
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