北極星固廢網訊:摘要：近年來，垃圾焚燒爐及垃圾發電廠熱力系統設計問題得到了業內的廣泛關注，研究其相關課題有著重要意義。本文首先對相關內容做了概述，分析了主要焚燒爐型技術特點，並結合相關實踐經驗，分別從多個角度與方面就機組熱力系統優化問題展開了研究，闡述了個人對此的幾點看法與認識，望有助於相關工作的實踐。
關鍵詞：垃圾焚燒爐；垃圾電廠；熱力系統；計中
1前言
作為一項實際要求較高的實踐性工作，垃圾焚燒爐及垃圾電廠熱力系統設計的特殊性不言而喻。該項課題的研究，將會更好地提升對垃圾焚燒爐及垃圾電廠的分析與掌控力度，從而通過合理化的措施與途徑，進一步優化該項設計工作的最終整體效果。
2主要焚燒爐型技術特點分析
2.1爐排爐型焚燒爐
機械爐排爐技術作為世界主流的垃圾焚燒爐技術，技術成熟、可靠，應用前景廣闊，發展空間較大。這種焚燒爐因為具有對垃圾的預處理要求不高，對垃圾熱值適應範圍廣，運行及維護簡便等優點，是目前在處理城市垃圾中使用最為廣泛的焚燒爐。該類型焚燒爐型式很多，主要有固定爐排、鏈條爐排、滾動爐排、傾斜順推往復爐排、傾斜逆推往復爐排等。
為使垃圾燃燒過程穩定，爐排型焚燒關鍵是爐排。爐排分為預熱段、燃燒段、燃燼段，段與段之間可以有垂直落差，也可沒有落差。垃圾在爐排上著火，熱量不僅來自上方的輻射和煙氣的對流，還來自垃圾層內部。在爐排上已著火的垃圾在爐排的特殊作用下，使垃圾層強烈地翻動和攪動，引起垃圾底部開始著火，連續的翻動和攪動使垃圾層鬆動，透氣性加強，有助於垃圾的著火和燃燒。
由於垃圾焚燒技術較複雜、技術含量高，我國目前的大型機械爐排爐焚燒廠建設主要依靠引進國外先進焚燒爐，北京、上海等大中城市均主要採用引進國外先進爐排爐焚燒技術。部分中等城市開始應用國產機械爐排爐。
2.2流化床焚燒爐
流化床焚燒爐不設運動爐體和爐排。流化床底設空氣分布板，使用石英砂作為熱載體。垃圾均勻定量地加入到700℃～750℃的砂子流態化床中，進行熱解氣化和部分燃燒隨後被燃燼，不燃物和焚燒殘渣隨砂子一起通過爐底的排渣口進入篩分機分離出大顆粒不燃物排出爐外。中等顆粒的渣和石英砂，通過提升機送入爐內循環使用。
2.3迴轉窯焚燒爐
迴轉窯焚燒爐技術的燃燒設備主要是一個緩慢旋轉的迴轉窯。它是通過爐本體滾筒連續、緩慢轉動，利用內壁耐高溫抄板將垃圾由筒體下部在筒體滾動時帶到筒體上部，然後靠垃圾自重落下。迴轉窯式垃圾燃燒裝置設備費用低，廠用電耗與其他燃燒方式相比也較少，但焚燒低熱值、高水分的垃圾時有一定的難度。
3汽輪機技術及汽輪機機組旁路系統的特點
3.1汽輪機技術特點
對於垃圾焚燒發電廠而言，在選擇汽輪機時通常情況下都會選擇有較強低壓段抗水蝕能力的且有較強變工況能力的或者是次高壓凝汽式汽輪機。現有配置4臺比利時西格斯焚燒爐的某垃圾發電廠二期工程，該焚燒爐的主要形式為多級傾斜式往復排爐，每臺焚燒爐每天可以對750t的垃圾量進行處理，所有焚燒爐可以達到每天4200t的處理能力，垃圾低位熱值設計值為7118kJ/kg。該垃圾焚燒發電廠配套了由南京汽輪電機有限公司製造的2臺汽輪機，主要為中壓、單缸、抽汽、凝汽式汽輪機，其型號為C30-3.8/1.7/395型，配套的發電機組功率為2×32MW。汽輪機的啟停方式採用定壓式。
3.2汽輪機機組旁路系統特點
垃圾焚燒發電廠與常規的火力發電廠不同的是，其要求「停機不停爐」，通常情況下還要求運行的年時長至少達到8000小時以上，因此垃圾焚燒發電廠的運行方式一般都設置為汽輪機旁路系統。在現階段，對於路旁系統的設計方案主要有配備旁路減溫減壓器和高壓旁路凝汽器的大旁路系統以及只配備旁路減溫減壓器的小旁路系統這兩種。
垃圾焚燒發電廠選擇的是旁路系統額定流量為168t/h的第一種配置方案。該方案中，焚燒爐燃燒所產生的新蒸汽會在汽輪機停機時直接進行減溫減壓作用，然後再通過路旁高壓凝汽器使之冷凝成路旁凝結水，最後再通過路旁凝結水系統進入除氧器。當啟動和低負荷減溫減壓器系統被同時開啟時，通過減溫減壓的新蒸汽會分別進入除氧加熱蒸汽和空氣預熱器母管，然後分別在鍋爐給水加熱除氧和焚燒爐空氣預熱器中被應用，從而保證能正常運行焚燒爐、餘熱鍋爐以及除氧器。
4機組熱力系統優化分析
4.1除氧器加熱蒸汽系統優化
該垃圾焚燒發電廠二期工程給水除氧採用壓力式熱力除氧，除氧器正常運行時的加熱汽源來自汽輪機二段抽汽，調試啟動期間由主蒸汽通過減溫減壓後的加熱蒸汽作為啟動備用汽源。該廠初期通過機械式彈簧減壓閥將加熱蒸汽減壓來達到除氧器的壓力範圍，但在實際運行過程中，由於啟動初期主蒸汽壓力不穩定，該閥門頻繁開啟和關閉，造成了除氧器加熱蒸汽壓力也不穩定，除氧效果不佳。同時由於加熱蒸汽至除氧器的供汽母管沿途未設置疏水管路，導致管路中大量積水，積水中雜質集聚到機械式彈簧減壓閥前，使得該閥門常發生彈簧卡澀而無法正常開啟，除氧器供汽量不足。通過改造減壓閥和增設疏水管路解決了該問題。
4.2軸封供汽管道改造
該垃圾焚燒發電廠汽輪機機組加熱蒸汽通過均壓箱後供汽輪機前後汽封，均壓箱上裝有汽封壓力調整分配閥，使均壓箱保持2.94～29.4kPa的正常壓力，當均壓箱中壓力低於2.94kPa時，二段抽汽作為備用軸封供汽通過該分配閥向均壓箱供汽，當均壓箱中壓力高於29.4kPa時，多餘的蒸汽通過汽封壓力調整分配閥排入凝汽器。該廠啟動初期在汽輪機前後汽封正常投入時，均壓箱壓力卻無法建立起來。初步分析為均壓箱供汽不足，通過計算分析得出設計院給定的加熱蒸汽至均壓箱的供汽管道直徑太小（直徑為20cm），同時存在軸封回汽不暢的問題，由於疏水系統設計未將無壓和有壓疏水分開，造成有壓疏水通過無壓疏水管道時因反串到軸封供汽管道內而積水，致使軸封供汽不暢。後通過將供汽管道直徑改造為108cm，增加了軸封供汽量，通過隔離有壓疏水管路，並通過在均壓箱內加熱蒸汽對軸封管道充分暖管疏水來解決軸封管道積水問題。
4.3軸封供汽溫度調整
在該垃圾焚燒發電廠中，其汽輪機組要求的低壓汽封供汽溫度在120～180℃（整定值為150℃）的範圍內，軸封的供汽溫度對於汽輪機機組的正常運行會造成較大影響，一旦溫度過高，汽輪機機組軸封就會出現鬆動情況，而在較大的熱應力作用下，又會使機組產生動靜摩擦，對轉子的壽命造成很大影響；溫度過低則會將軸封供汽水帶入到汽輪機機組之中。然而，由於該垃圾焚燒發電廠的抽汽供均壓箱和軸封的供汽都沒有設計調溫設置，在很長一段時間內會出現溫度大於220℃的情況在運行期間，現階段要想對溫度進行調整，只能通過對均壓箱的進汽量調整來實現，因此，為了解決這個問題，建議該廠增設減溫裝置在均壓箱處。
5結束語
綜上所述，加強對垃圾焚燒爐及垃圾電廠熱力系統設計問題的研究分析，對於其良好實踐效果的取得有著十分重要的意義，因此在今後的垃圾焚燒爐及垃圾電廠熱力系統設計工作過程中，應該加強對其關鍵環節與重點要素的重視程度，並注重其具體實施措施與方法的科學性。
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