生活垃圾焚烧余热锅炉设计探讨

发布时间:2021-06-01 11:02 阅读次数:

北极星垃圾发电网讯:摘要:在中国,垃圾焚烧的前景非常好。目前,生活垃圾焚烧研究主要集中在大型垃圾焚烧发电技术,但对小城镇和农村使用的小型垃圾焚烧炉的研究还存在一些不足。本文主要研究小规模低污染垃圾焚烧处理方案,主要确定垃圾焚烧工艺,垃圾焚烧炉选择固定炉排炉,设计炉膛结构,对烟气有害的部件和颗粒物通过烟气处理系统进行处理,基本可以控制垃圾焚烧的减量化,实现烟气的无害化处理。

简介

垃圾焚烧发电技术具有处理量大、可靠性高、处理周期短、减量化显着、彻底无害化、余热可回收利用等优点。适用于未分类、高热量城市生活垃圾的大规模处理,是国内外城市生活垃圾的最佳处理方式。大型机械炉排式垃圾焚烧炉是垃圾焚烧发电技术的核心设备。其研发对提高我国垃圾焚烧处理领域的技术水平,促进垃圾焚烧处理行业的发展具有重要意义。

1、垃圾发电厂余热锅炉结焦的原因

1. 垃圾质量原因:城市生活垃圾含有工业垃圾和边角料。垃圾含水量低,热值高。低热值约为8000kJ/kg,而焚烧炉设计的低热值LHV=4200kJ/kg。焚烧垃圾的实际热值远高于锅炉设计值余热锅炉 垃圾焚烧,造成严重的锅炉超温现象和锅炉结焦。

2. 锅炉设计原因:锅炉在运行过程中,炉膛后拱设计低,没有设置水冷壁吸热。辐射热不能及时带走,热量直接作用于垃圾表面助燃;大量热量集中在前后拱区,导致热量集中在该区域。

3. 锅炉配风是锅炉运行的重要组成部分,配风控制影响锅炉结焦。

目前,锅炉运行中的配风控制存在两个主要问题:一方面,配风量明显小于锅炉运行量,另一方面,在烟气含氧量控制方面,配风量明显小于锅炉运行量。运行时体积明显过小,导致烟气试验中一氧化碳含量过高,使无机灰渣熔点降低,造成炉壁结焦问题;另一方面,二次风机未投入运行或投入量过小,长期含氧量低,垃圾中未燃尽的颗粒在通过焚烧炉出口时,容易因重量问题造成大面积沉积,喉道顶部结焦,增加粉煤灰在喉道上的沉积效果。

2、 垃圾焚烧发电厂余热利用方案

2.1、 热负荷需求

山西大学东山校区总供热面积70万平方米,供暖热负荷42MW,供冷面积22万平方米,冷负荷22MW,生活热水负荷3MW 各种负荷供暖参数要求:供暖负荷70/50°C,冷负荷7/12°C,生活热水60°C。除了垃圾焚烧发电厂,山西大学东山校区周边没有其他热源可供利用。

2.2、电厂余热利用方案

12MW冷凝式发电机组排风压力为5.88kPa,对应的冷凝水温度仅为36℃左右,属于低品位余热,不能直接用于采暖。需要采用相应的技术方案来增加循环冷却水。温度,使其能满足供热系统热参数的需要。目前常用的余热利用技术方案有两种:一种是提高排汽温度,相应提高循环水温度;另一种是利用热泵技术吸收低温余热。本次改造拟采用第一种方法,即提高汽轮机排气压力,相应提高循环水温度。循环水吸收冷凝蒸汽潜热后,可直接用于加热。同时考虑利用锅炉烟气和电厂冷却水余热,提高电厂供热能力。简要说明如下:

(1)汽轮机排汽余热利用方案将汽轮机排汽压力由目前的5.88kPa提高到38kPa,排汽温度75℃左右;流量75t/h,排汽潜热2322kJ/kg,新型高效低阻换热器替代现有空冷岛冷却系统,排汽潜热回收为山西大学供热负荷,同时节省空冷岛耗电量,排汽余热利用方案系统示意图如图1所示。

图1 排汽余热利用方案系统示意图

采用两套高效低阻换热系统回收空冷岛排汽。每套换热器的容积约为4500宽×3000高×3000长。现场空间可满足热回收换热器的需要。高效低阻换热系统吸收排汽热量,将50℃热网回水加热至70℃,回收热量为:75×2321=174GJ/h=48. 3MW。

(2)烟气余热利用方案,垃圾焚烧炉烟气温度160℃,流量30万立方米/小时,烟气中水蒸气的质量分数约为20%,相应的水露点62℃左右,利用热网水温低于烟气水露点,回收烟气潜热,同时进行白化工程,可吸收烟气热量约0.7MW,锅炉烟囱上安装两级高效低阻换热器,通过冷凝和再加热烟气除湿方式实现烟气回收烟气余热消除白烟烟气余热利用方案系统示意图见图2。

在线客服 联系方式 二维码

电话

13969698929

扫一扫,关注我们