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    影响垃圾焚烧发电厂热效率的因素有哪些

    发布时间:2019/05/17 点击量:0
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    垃圾焚烧可以减少垃圾总量的80%以上,实现垃圾处理的无害化与减量化,垃圾焚烧产生的热量可以用来供热、发电,实现了回收利用的资源化,垃圾焚烧发电符合国家对垃圾处理“三化”的要求,近年来发展极为迅速。

    一般认为,低位发热量小于3300kJ/kg的垃圾不易采用焚烧处理,介于3300~5000kJ/kg的垃圾可以采用焚烧处理,大于5000kJ/kg的垃圾适宜焚烧处理。同时,为了确保垃圾的彻底燃烧和控制二噁因的产生,国家于2002年颁布实施的《生活垃圾焚烧污染控制标准》要求生活垃圾的焚烧温度要大于850℃,停留时间要大于2s。

    根据热量衡算,垃圾进炉低位发热量应达到6280kJ/kg。而目前,国内已建成焚烧设施的城市生活垃圾低位发热值大致在4600kJ/kg,含水率约为30~60%左右,与发达国家城市相比,其特征是热值低、含水率高、成分复杂。早期引进建设的垃圾焚烧设施,主要解决减容和无害化处理,垃圾焚烧热能-电能转换效率较低,因而垃圾发电效率仍有潜力可挖,那么影响垃圾焚烧发电厂热效率的因素都有哪些呢?

    影响热效率的主要因素

    热效率是电厂输出能量与所消耗燃料发热量及其他输入能量之比。热效率作为垃圾焚烧发电厂的重要指标,相较于火电厂的热效率百分比,垃圾焚烧发电厂的热效率值偏低。垃圾焚烧发电的核心是焚烧锅炉内的能量转化,经过高温燃烧,将垃圾中的化学能转化为蒸汽热能,蒸汽热能进入汽轮发电机组产生电能,因此焚烧锅炉效率直接影响垃圾焚烧发电厂的热效率。

    1、焚烧锅炉的效率

    在垃圾焚烧锅炉中,将垃圾中的化学能转换为蒸汽中的热能,其能量转换效率即焚烧锅炉效率,要比现代火电厂锅炉效率低得多。造成垃圾焚烧锅炉效率低下的原因有:

    1)城市生活垃圾的高水分、低热值;焚烧锅炉热功率相对较小,蒸发量一般不会超过100t/h。出于经济原因,能量回收措施有局限性;

    2)垃圾焚烧后烟气中含灰尘及各种复杂成份,带来燃烧室内热回收的局限性;

    3)排烟温度高,排烟热损失大,锅炉效率下降。为了确保烟气净化处理系统的进口烟气温度满足要求,设计时考虑垃圾焚烧锅炉排烟温度一般为220℃左右,大大高于火电厂锅炉排烟温度,也就是说为了环保效益牺牲了垃圾焚烧锅炉的经济效益。

    2、蒸汽参数的影响

    发电厂的热经济性不仅与循环热效率有关,还与生产过程各设备的效率相关,其中汽轮机的效率又与蒸汽参数有较大关联。蒸汽参数高,特别是初压力高,入口蒸汽容积流量减小,汽轮机高压部分进汽的流动和泄漏损失增大,使汽轮机效率下降,特别是当汽轮机功率小蒸汽容积流量偏小时,效率下降愈甚,甚至超过因采用较高蒸汽参数带来的循环热效率提高的效益。垃圾焚烧锅炉生产的蒸汽参数偏低,原因如下:

    1)焚烧锅炉的热功率较小,在同容量的小型火电厂中也同样不会应用高压蒸汽参数;

    2)焚烧锅炉燃烧气体中含有的氯化物盐类会引起过热器的高温腐蚀。在欧洲与美国,过热器管材应用低合金钢与高镍合金,蒸汽参数一般不超过4.5MPa,450℃。

    3、给水回热系统热效率的影响

    汽轮机组的给水回热系统既是汽轮机热力系统的基础,该系统的性能直接影响到机组的安全和经济性,对全厂的热经济性也起着决定性的作用。因此,在实际的运行过程中,给水回热系统的工作状态也会影响着发电厂的热效率。

    4、厂用电率的影响

    垃圾焚烧发电由于其特殊性,厂用电率较高,约为17%~25 %,其原因为:

    1)垃圾焚烧发电厂容量小、蒸汽参数低;

    2)系统复杂,辅机数量及耗电量增加。垃圾输送储存及炉排驱动系统能耗较大;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。

    通过上述简析,目前影响垃圾焚烧发电厂的热效率影响因素很多,垃圾焚烧发电厂的热效应能力还有待提升。

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