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提高垃圾焚烧电厂热能利用效率的几个途径

北极星垃圾发电网  来源:《中国电业》    2021/1/22 14:17:15  我要投稿  

北极星垃圾发电网讯:摘要:在我国经济快速发展的过程中,垃圾处理技术也在不断的进步,城市垃圾焚烧发电技术是上世纪80年代末期就已经出现并且沿用至今的一种垃圾处理技术,主要是对生活垃圾进行焚烧以及填埋,进而实现垃圾的减容、灭菌以及无害化处理。这些经过处理的垃圾可以在焚烧过程中产生余热,而这些余热也可以被进一步利用,比如:供热以及发电等。目前,随着节能减排措施的推行,垃圾焚烧电厂热能利用率的提升已经成为了垃圾焚烧处理工作的重要内容。本文主要对于垃圾焚烧电厂热能利用效率的提高进行简单的介绍,希望可以给大家带去一些启发。

关键词:垃圾处理;焚烧;电厂热能利用;效率

1.前言

现如今我国使用的生活垃圾发电设施,大多都是由国外进行引进的,然后与我国自主生产的中小型汽轮发电机组进行配套使用。关于垃圾焚烧厂热处理主要包括三个部分,分别是汽轮发电机组、外部供热用户以及热力设备。并且伴随着技术的不断发展,垃圾焚烧厂热能利用技术也在不断进步,在下文当中将进行详细论述。

2.垃圾焚烧发电厂热能利用效率低的原因

2.1垃圾焚烧锅炉热效率低

对于垃圾焚烧发电厂来讲,在早期所引进的焚烧设备,主要目的是为了能够使热值低的生活垃圾实现燃烧以及减容和无害化处理。因为当时存在技术限制以及客观因素限制,所以在当时那个年代,所引进的垃圾焚烧锅炉热处理效率仅仅达到了65%,相比较于普通锅炉的80%热效率以及电站锅炉的90%以上热效率要远远不足。

2.2发电工质参数较低

因为对于垃圾焚烧厂的热能利用来讲,主要是通过汽轮发电机组来实现热能利用,而气轮发电机组本身的发电能力是受到进入汽轮发电机组当中的工质数量以及排气参数所决定的。上述参数的数值越高,那么能够进入到汽轮发电机组内部的可用能量就越大,所产生的有效做功能力也会越强。在当前条件下,垃圾焚烧厂的发电工质参数较低,因而垃圾电厂的热效率较低。

2.3热能无法充分利用

在垃圾焚烧厂工作过程中,因为存在天气影响,所以垃圾焚烧厂的汽轮发电机组排气参数不能够低于饱和温度。蒸汽在汽轮机内膨胀做功,然后压力降低到排气压力之后,就可以进入到冷凝器内部进行冷凝并放热,因此在整个放热过程中所产生的蒸汽能量利用效率非常低。

2.4热力系统设计不完善

对于一些垃圾焚烧厂来讲,在进行热力系统设计时,直接将蒸汽与冷凝器进行连接,其主要目的是为了能够在紧急状态下直接将冷却锅炉当中所产生的蒸汽进行冷却。为了避免供气管道在使用过程中出现水击现象,需要使焚烧设备在运行的过程中,其冷凝器处于热备用状态,所以需要确保整个热力系统以及冷凝设备有蒸汽存在并流动,这就导致在热力系统运行过程中,流量调节阀的开度相比较于实际需要来讲要大很多。而这种不科学的设计会导致冷凝器蒸汽在冷却的过程中消耗大量的能量,所产生的电能损失和热能将会直接在冷凝过程阶段被消耗,并不会产生多余的能量。

3.垃圾焚烧发电厂热能利用效率提升对策

3.1提高锅炉热效率,降低运行中散热损失

首先,应当根据所焚烧处理的生活垃圾特性,来进行合适的焚烧锅炉选择。锅炉选择的最基本要求是使进入到锅炉内部的垃圾,能够进行完全燃烧,并且在焚烧炉床上能够完成燃烧和燃尽的整个全过程。所以在进行锅炉焚烧效率提升的过程中可以对过去的旧设备进行改造,通过增加过热器来实现对生活垃圾处理时的热效率提升。其次是使用锅炉排污水热量,降低热能损耗。在垃圾焚烧锅炉使用过程中,锅炉表面会出现含盐分比较高的炉水,这些炉水需要进行及时的排放,所以在上锅筒会设置连续排污系统,锅炉底部也会增加定期排污系统,保证锅炉水底所存在的水渣以及水垢能够及时排出。在进行污水以及水渣和水垢排出的过程中,整个过程所带走的热量,可以通过增设集中排污扩容热能利用设备,使得这部分被带走的热能能够得到有效的利用。

3.2增强锅炉出口蒸汽参数

垃圾焚烧过程中所建立的发电厂是小型热力发电厂,本身的发电工质提高压力需要提高热力设备本身的承压等级,而如果垃圾焚烧过程中温度不高,那么需要使用价格非常贵的耐高温腐蚀金属材料,作为过热器的制作材料成本会大大提升。所以在进行锅炉出口蒸汽参数提升的过程中,需要将设备投入与产出效能进行比较之后,实现汽轮发电机组的最优匹配,这样才能够提高锅炉蒸汽出口参数,同时又可以降低成本投入。

3.3全面完善热力系统

热力系统运转过程中,对于热能的损耗是比较大的,所以需要对热力系统进行全面的完善,从而使得热能的利用率得到提升。首先在正常工作状态下,垃圾锅炉所产生的蒸汽需要全部用在供热以及供气轮发电机组发电工作当中。其次则是进行科学的抽气机组选择,从而保证回热循环效率得到增加,提高热能利用效率。

3.4垃圾的提前处理

首先,对于需要进入到锅炉内部进行焚烧处理的垃圾,可以进行提前堆酵,将垃圾当中所存在的渗沥液沥出。其次,在进行垃圾搅拌的过程中,一些无机垃圾会沉入到存贮池底部进行脱水以及减重,使得垃圾焚烧过程中单位质量的垃圾低位热值得到提升,实现垃圾焚烧炉内垃圾的完全燃烧,提高垃圾的燃烧效率。

4.结束语

综上所述,对于垃圾焚烧锅炉来讲,在实际运行过程中所产生的烟气具有极强的腐蚀性,会对锅炉蒸汽参数的提升造成影响。因此,一定要科学的选择垃圾焚烧处理设备,使得焚烧锅炉本身的散热损失降到最低,以提高垃圾焚烧过程中对于热能的利用效率,增强垃圾焚烧发电厂的热能使用效率。


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