垃圾焚烧发电厂蒸汽系统旁路减温减压器与凝汽器使用特征

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发布时间:2022-12-09 09:43:24

  城生活垃圾是一个突出的社会问题,备受人们关注,减量化及无害化处置垃圾,保护人类环境不受损害,利用有价值物质,促进社会发展。焚烧法处理垃圾,凭借其独特优势引起人们重视,应用到国内外许多城垃圾焚烧中,构成了城生活垃圾消纳不可缺少的途径。垃圾焚烧发电厂生产运行十分必要。分析并研究了垃圾焚烧发电蒸汽系统技术,希望为垃圾焚烧研究提供有效参考。

  某有限公司设计了每天的处理量2000吨,配置了从国外引进的顺推阶梯式焚烧炉、汽轮发电机组。项目投入运营生产,是全国范围内运行状况比较好的垃圾焚烧发电厂。考虑到生活垃圾焚烧发电常见的生活特征,且将运行工况考虑其中,不但要结合常规发电厂蒸汽系统,通常还将汽水旁路系统考虑其中,通知考虑与之相互匹配的运行模式。上述配置为生活垃圾焚烧发电比较有代表性的工艺,相比常规小型火力发电厂这是垃圾焚烧发电厂与之不同的关键特征。

  因为垃圾焚烧发电厂虽然停机,然而不停炉,这是其工艺特征,通常汽轮机系统均将旁路系统设置考虑其中。一般选取的汽轮机旁路系统包括两种代表性的组成,一类是“旁路减温减压器与旁路高压凝汽器相结合的形式”,另外一类是“旁路减温减压器与汽轮机、旁路公共凝汽器相结合的形式”。

  该系统比较复杂,不但要设置减温水系统、低负荷减温减压器系统、旁路减温减压器系统,还离不开配套旁路高压凝汽器、旁路射水抽气系统等。如果汽轮机发生停机,在相同额定负荷条件下,焚烧炉还能运转,形成新蒸汽,在减温及温减压条件下,进到旁路高压凝汽器冷凝,成为一部分旁路凝结水。旁路凝结水系统先后经过汽水系统凝结水母管、除氧器。

  汽机在停机状态下,使低负荷减温减压器系统处于开启状态,新蒸汽在减温减压作用下,经过除氧加热蒸汽管,用作锅炉给水除氧加热,也经过空气预热器,用作焚烧炉级空气预热器,继而保证焚烧炉、除氧器等运行的稳定。在方案当中,旁路系统处于热态备用情况下,当发生故障,切换运行时间不长,切换需要的时间与汽轮机降负荷需要的时间是相符的,汽机负荷均符合从零负荷至满负荷整体范围,较好地确保了系统运行的真实及可靠。而该系统应设置一套汽轮机主凝汽器,且还需增加设置一套旁路高压凝汽器,主凝汽器射水及旁路高压凝汽器射水的抽气系统分别为1套,这种方案十分复杂。此外,旁路减温减压器处于设备备用情况下,高压凝汽器也是如此,高压凝汽器中应存在一定的真空度,让通过减温减压器的饱和蒸汽短时间步入到高压凝汽器中,接着被冷却。

  通常此种系统被使用到垃圾电厂,该垃圾电厂装了超过2台的汽轮机,如果随意1台汽轮机处于停机状态,锅炉全部于额定负荷条件下工作,另外1台在运转状态的汽轮机需尽量增多汽量,提供更多的发电电能,且多出的新蒸汽在汽轮机旁路系统协助下被排入运转着中的凝汽器。该旁路系统的构成中有减温水旁路减温减压器等的一些系统,新蒸汽先降温及降压条件下,被排到凝汽器中,这时凝汽器背压便会上升。因为在发生事故情况下,凝汽器中蒸汽温度与压力值全部比正常运行状态下要高出很多倍,许多更多的冷却水量,且冷却面积变得越来越大,所以,凝汽器应经过专门的设计,进行升级。此外,还要装上低负荷减温减压器系统,如果汽轮机处于停机状态,新蒸汽进入该装置,温度及压力得以降低,源源不断地进入到空气预热器加热空气,另外一路以加热蒸汽身份进入除氧器。

  这种方案十分方便,无需太多的配套辅助设备,占地面积不大,对应的循环冷却水与凝结水系统并不复杂,减少了运行当中维护费用的消耗,增加用户的经济效益。而凝汽器与凝结水系统全部是一种非标设计,要求设备的设计与制造要达到很高的条件。

  以上两种比较有代表性的构成均有自身特征。在第一种方案中,要求制造的汽轮机主凝汽器与旁路凝汽器需要达到常规标准,尽管旁路凝汽器、旁路抽真空系统等数目越来越多,同时占用非常大的面积,而整体系统有了可靠性及经济性的担保,同时应用到实践当中,这点获得了认可,无需花费较多的投资费用。第二种方案使用用到了非常少的设备,占地面积并不大,而一定要将密封性十分突出的矩形排汽逆止阀设置到汽轮机排汽接管上,确保汽轮机于停机检修当中,切实关闭好逆止阀,防止蒸汽于公共凝汽器中逆流到汽缸中;次卧,公共凝汽器本体需承受汽轮机排汽、二次蒸汽,其中汽轮机排汽源于各方向及各温度的排气,二次蒸汽由旁路减温减压阀二产生而来,这两方面均会对公共凝汽器本体造成影响;所以,这要求制作的公共凝汽器与矩形逆止阀要达到非常高的条件,我国技术不容易完成此项工作,需要从国外引入设备,这让工程投资费用越来越多。

  ①二台焚烧炉与余热锅炉相结合在额定或负荷正常波动区间中运转,余热锅炉形成的蒸汽均用作电能发电,被送至汽轮机,在负荷或满负条件下电网接受机组有一定波动地运转,电动主汽阀与自动主汽阀均处于开启状态,于压力控制条件下,主蒸汽母管压力在汽轮机调节汽阀调控之下,汽轮机于额定负荷中运转,让机组最大可能发电,获得更多的经济收益。

  ②汽水旁路系统运行,汽轮机降负荷。孤网运行。于额定或负荷正常波动区间内,二台焚烧炉与余热锅炉相结合投入运转中,主汽阀与自动主汽阀均处于开启状态,在速度控制前提下,调节汽阀维持稳定的用电系统频率,有效控制发电量,而该部分发电量就是总体消耗的电量。多出的过热蒸汽在减温及减压条件下,进到旁路凝汽器,凝结水被送到除氧器,经过除氧给水,最终被送到余热锅炉。因为汽轮机负荷处于非常低的水平,第一级非调整抽汽处于非常低的压力状态,提供的气量及压力无法达到蒸汽要求,这时便使低负荷减温减压系统处于开启状态,提供除氧加热蒸。

  ③汽水旁路系统运行,汽轮机停机。在不超过额定或负荷正常波动区间内二台焚烧炉与余热锅炉相结合运转,汽轮发电机组解列,使电动主汽阀与自动主汽阀处于关闭状态,调节汽阀全关,让抽汽逆止阀处于关闭状态,低负荷减温减压系统投入运行当中,汽水旁路系统也处于运转当中。余热锅炉产生过热蒸汽,经过减温及减压之后,进入旁路凝汽器,凝结水在旁路凝结水泵协助下,送至除氧器,经过除氧、给水,在给水泵作用下,压力不断上升被送到余热锅炉。在该运行状况下,主蒸汽母管压力于旁路减温减压阀把控之下。一小部分过热蒸汽在降温及降压作用下,一些经过空气加热,然后排入到疏水系统;另外一些蒸汽用作除氧加热,在余热锅炉给水中发挥除氧加热作用。

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