垃圾焚烧电厂焚烧炉炉型选择
城市生活垃圾焚烧发电技术及焚烧炉的选型
城市生活垃圾焚烧发电技术及焚烧炉的选型摘要：本文介绍了国内外生活垃圾焚烧发电技术的特点现状和发展趋势，重点论述了关键设备焚烧炉的种类和选型关键词：生活垃圾；焚烧发电；焚烧炉目前，城市垃圾的处理方式主要有填埋、焚烧和堆肥三种方式。
其中垃圾焚烧方式节约土地资源，对垃圾处理彻底，自动化程度高，几乎不存在二次污染，并可供热、发电回收能源，其特点是减量性好、无害化程度高、防污染彻底、实现综合利用，且有一定的经济回报，已成为我国环保技术政策大力支持推广的一种垃圾处理方式。
1. 垃圾焚烧发电的现状及特点垃圾焚烧发电技术的应用始于20世纪50年代。
最先应用的国家是联邦德国和法国，其后美国、日本、韩国等均建有相当数量的垃圾焚烧电站。
我国于1985年开始首次引进垃圾焚烧发电技术，近几年也发展很快。
1985年深圳市市政环卫综合处理厂引进日本三菱重工生产的垃圾处理能力为150t/d的垃圾焚烧炉2台，该炉利用焚烧垃圾余热产生饱和蒸汽，配500kW发电机组进行发电、供热。
其3号焚烧炉由我国杭州锅炉厂引进日本三菱株式会社垃圾锅炉制造技术设计制造的，垃圾处理能力为150t/d，利用过热蒸汽发电，配置1台3000kW发电机组，于1995年6月投入商业运行，全厂总装机容量为4000kW。
近几年，随着我国经济的发展，城市燃料结构的变化及垃圾热值和垃圾产量的提高，垃圾焚烧发电技术越来越受到人们的关注，目前通过技术引进我国已基本实现了垃圾焚烧炉的国产化，国产化垃圾焚烧炉作为垃圾处理资源化、减量化和无害化设备，在社会效益和经济效益方面都十分可观，而且较进口设备在设备安装、备件、培训等方面的费用都大大降低。
继深圳垃圾焚烧电厂后，国内相继建成了珠海垃圾电站、广东顺德垃圾电站、浙江宁波垃圾电站等多家垃圾焚烧电站。
其中珠海垃圾电站工程规模为3×200t/d，焚烧炉由无锡锅炉厂引进美国Temporlla炉本体设计技术，采用美国DetroitStoker公司炉排生产的，发电设备及辅机全部采用国内产品。
所有垃圾焚烧炉型介绍
5 脉冲抛式炉排焚烧炉
图例
脉冲抛式炉排焚烧炉燃烧工作原理示意图
工作原理：
垃圾经自动给料单元送入焚烧炉的干燥床干
燥，然后送入第一级炉排，在炉排上经高温挥发、 裂解，炉排在脉冲空气动力装置的推动下抛动， 将垃圾逐级抛入下一级炉排，此时高分子物质进 行裂解、其它物质进行燃烧。如此下去，直至最 后燃尽后进入灰渣坑，由自动除渣装置排出。助 燃空气由炉排上的气孔喷入并与垃圾混合燃烧， 同时使垃圾悬浮在空中。挥发和裂解出来的物质 进入第二级燃烧室，进行进一步的裂解和燃烧， 未燃尽的烟气进入第三级燃烧室进行完全燃烧； 高温烟气通过锅炉受热面加热蒸汽，同时烟气经 冷却后排出。
垃圾焚烧炉型介绍
（EQC技术开发部一科培训资料）
（2007/12/14）
垃圾焚烧炉型
1 流化床焚烧炉 2 机械炉排焚烧炉 3 回转式焚烧炉 4 气化熔融焚烧炉 5 脉冲抛式炉排焚烧炉 6 CAO焚烧炉 他----国内焚烧厂基本情况汇总表
1 流化床焚烧炉
图例
工作原理：
炉体是由多孔分布板组成，在炉膛内加 入大量的石英砂，将石英砂加热到600℃以 上，并在炉底鼓入200℃以上的热风，使热 砂沸腾起来，再投入垃圾。垃圾同热砂一 起沸腾，垃圾很快被干燥、着火、燃烧。 未燃尽的垃圾比重较轻，继续沸腾燃烧， 燃尽的垃圾比重较大，落到炉底，经过水 冷后，用分选设备将粗渣、细渣送到厂外， 少量的中等炉渣和石英砂通过提升设备送 回到炉中继续使用。
2005 年 10 月
1.36
2.2
2005 年 7 月
1.6
2001 年 4 月
2.03
2003 年 3 月
3.64
2005 年 6 月
6.25 2003 年 11 月
论述生活垃圾焚烧发电厂的炉型选择
论述生活垃圾焚烧发电厂的炉型选择【摘要】本文对设计中焚烧炉炉型的选择进行了探讨与分析。
分析认为，炉排炉及循环流化床焚烧炉与机械炉排焚烧炉相比，在燃料的适应性、二次污染物排放、灰渣综合利用，以及低热值垃圾焚烧处理方面具有明显优势。
建议垃圾焚烧应尽可能选用循环流化床锅炉。
【关键词】垃圾发电；垃圾焚烧；循环流化床；焚烧炉；炉排炉目前，世界上焚烧炉的种类较多，主要为四大类型：炉排型垃圾焚烧炉、流化床垃圾炉、回转窑垃圾焚烧炉和垃圾热解气化焚烧炉。
下面对这四种炉型分别进行介绍。
1 炉排炉型焚烧炉机械炉排炉技术作为世界主流的垃圾焚烧炉技术，技术成熟、可靠，其应用前景广阔，发展空间较大。
这种焚烧炉因为具有对垃圾的预处理要求不高，对垃圾热值适应范围广，运行及维护简便等优点，是目前在处理城市垃圾中使用最为广泛的焚烧炉。
该类型焚烧炉型式很多，主要有固定炉排（主要是小型焚烧炉）、链条炉排、滚动炉排、倾斜顺推往复炉排、倾斜逆推往复炉排等。
为使垃圾燃烧过程稳定，炉排型焚烧关键是炉排。
炉排的布置、尺寸、形状随着垃圾水分、热值的差异以及生产厂商的不同而不同，炉排有水平布置，也有呈倾斜15°-26°布置，炉排设计分为预热段、燃烧段、燃烬段，段与段之间可以有垂直落差，也可没有落差。
垃圾在炉排上着火，热量不仅来自上方的辐射和烟气的对流，还来自垃圾层内部。
在炉排上已着火的垃圾在炉排的特殊作用下，使垃圾层强烈地翻动和搅动，引起垃圾底部开始着火，连续的翻动和搅动使垃圾层松动，透气性加强，有助于垃圾的着火和燃烧。
炉拱设计要考虑烟气流有利于热烟气对新入垃圾的热辐射预热干燥和燃烬区垃圾的燃烬。
配风设计要确保空气在炉排上垃圾层分布均匀，并合理使用一、二次风。
对于成分复杂的垃圾，炉温太高时，物料熔融结块，炉排、炉壁易烧坏，同时产生过多的氧化氮；炉温太低时，烟气滞留时间过短，产生不完全燃烧，对人体有严重危害的二恶英难以完全分解。
因此，炉膛出口温度应保证不低于850℃，烟气滞留时间不低于2s。
垃圾焚烧电厂焚烧炉炉型选择探讨
垃圾焚烧电厂焚烧炉炉型选择探讨【摘要】作为垃圾焚烧的重要设备，性能优越的焚烧炉对于提高电厂垃圾焚烧的效率和综合效益具有重要作用。
本文首先介绍了垃圾焚烧电厂焚烧炉的常见炉型，然后对焚烧炉炉型进行综合比较选择，以期为相关技术与研究人员提供参考。
【关键词】垃圾焚烧电厂；焚烧炉；炉型选择作为一种新型能源技术，垃圾焚烧是实现垃圾减容化、资源化和稳定化的重要手段。
焚烧炉是垃圾焚烧电厂垃圾处理的基本设备类型，因当前垃圾成分复杂度及热值不断增加，垃圾焚烧系统及焚烧炉的炉体结构也出现了较多改进。
焚烧炉的构造设计应满足垃圾在炉内的燃烧温度、停留时间、烟气在炉内的停留时间与紊流等要求，才能保证气体与固体燃烧充分、二恶英与恶臭得到抑制。
因此，加强有关垃圾焚烧电厂焚烧炉性选择研究，对于改善电厂垃圾焚烧水平具有重要的现实意义。
1.垃圾焚烧电厂焚烧炉的常见炉型1.1循环流化床焚烧炉（1）原理：通过料斗将垃圾投入到双螺旋桨给料机内，利用波轮机及链板机输送到炉内；垃圾同床料经过混合、烘干、升温、燃烧等流程进行处理，燃烧后的废物经过排渣口输送至除渣系统中，旋风分离器则将延期中的气体与颗粒分离，分离完成的物料会重新输送至燃烧室，待排渣冷却后，将沙与大体积不燃物分离，再将沙送回至炉中；空气通过布风板进入炉内，垃圾燃烧充分；在燃烧时输送进炉内的冷水会被转化为水蒸气或过热蒸汽，再通过集汽箱排出。
[1]（2）优点：①过剩空气系数较低，且利用分级送风方式，NOx生成量较少；②依据该炉型设计理论，流化床能保证空气与可燃垃圾接触充分，因此其燃烧速率较快，且燃烧完全，酌减率在2%以下；③流化床具有广泛的适用性，可对林产工业废物、污水厂污泥、农业废弃物、低品位煤、生活垃圾、炼油厂焦油及渣油等多种废弃物进行处理；④流化床内为安置可转动机械设备，结构简单，成本较低。
（3）缺点：①需使用燃煤辅助燃烧，依据国内部分政策规定，掺煤部分的电量不得享受电价优惠，在当前煤炭成本较高的状况下，掺煤会在一定程度上影响电厂经济效益；②空气鼓入压力过高，焚烧炉本体阻力较大，动能消耗相对较多；③因砂体需连续翻动，容易磨损耐火内衬构件；烟气流速较大，容易对焚烧炉造成严重磨损和冲刷；所以焚烧炉运行寿命相对较短，标准的7200年运行小时数实际运行小时数通常在7000小时以下；④流态化焚烧造成烟气粉尘含量较大，烟气净化系统负荷过高，除尘成本增加；⑤为确保炉内垃圾的充分流化，需严格控制进入炉内垃圾的尺寸，在垃圾进炉前选开展一系列粉碎及筛选处理，以提高颗粒尺寸的均匀度，通常破碎颗粒粒径需低于15cm，这容易对工作环境造成污染；且配套的辅机故障率较高，动能消耗过大。
焚烧炉的选型原则是什么
焚烧炉的选型原则是什么焚烧炉的结构型式与废物的种类,性质和燃烧形态等因素有关.不同的焚烧方式有相应的焚烧炉与之相配合.通常根据所处理废物对环境和人体健康的危害大小,以及所要求的处理程度,将焚烧炉分为城市垃圾焚烧炉,一般工业废物焚烧炉和危险废物焚烧炉三种类型.不过,更能反应焚烧炉结构特点的分类方法,是按照处理废物的形态,将其分为液体废物焚烧炉,气体废物焚烧炉和固体废物焚烧炉三种类型.固体废物焚烧炉种类繁多,主要有炉排型焚烧炉,炉床型焚烧炉和沸腾流化床焚烧炉三种类型.但每一种类型的炉子又视其具体的结构不同又有不同的型式,具体分为以下几种类型:炉排型焚烧炉将废物置于炉排上进行焚烧的炉子称为炉排型焚烧炉.(a)固定炉排焚烧炉固定炉排焚烧炉只能手工操作,间歇运行,劳动条件差,效率低,拨料不充分时导致焚烧不彻底.(b)活动炉排焚烧炉活动炉排焚烧炉,即为机械炉排焚烧炉.炉排是活动炉排焚烧炉的心脏部分,其性能直接影响垃圾的焚烧处理效果,可使焚烧操作自动化,连续化.按炉排构造不同可分为链条式,阶梯往复式,多段滚动式焚烧炉等.我国目前制造的大部分中小型垃圾焚烧炉为链条炉和阶梯往复式炉排焚烧炉,功能较差.大部分功能较好的机械炉排均为专利炉排.炉床式焚烧炉炉床式焚烧炉采用炉床盛料,燃烧在炉床上物料表面进行,适宜于处理颗粒小或粉状固体废物以及泥浆状废物,分为固定炉床和活动炉床两大类.(a)固定炉床焚烧炉最简单的炉床式焚烧炉是水平固定炉床焚烧炉,其炉床与燃烧室构成一整体,炉床为水平或略呈倾斜,燃烧室与炉床成为一体.废物的加料,搅拌及出灰均为手工操作,劳动条件差,且为间歇式操作,故不适用于大量废物的处理.倾斜式固定炉床焚烧炉的炉床作成倾斜式,便于投料,出灰,并使在倾斜床上的物料一边下滑一边燃烧,改善了焚烧条件.与水平炉床相同,该型焚烧炉的燃烧室与炉床成为一体.这种焚烧炉的投料,出料操作基本上是间歇式的.但如固体废物焚烧后灰分很少,并设有较大的贮灰坑,或有连续出灰机和连续加料装置,亦可使焚烧作业成为连续操作.(b)活动床焚烧炉活动床焚烧炉的炉床是可动的,可使废物能在炉床上松散和移动,以改善焚烧条件,进行自动加料和出灰操作.这种类型的焚烧炉有转盘式炉床,隧道回转式炉床和回转式炉床(即旋转窑)三种.应用最多的是旋转窑焚烧炉.(c)流化床焚烧炉这是一种近年发展起来的高效焚烧炉.利用炉底分布板吹出的热风将废物悬浮起呈沸腾状进行燃烧.一般常采用中间媒体即载体(砂子)进行流化,再将废物加入到流化床中与高温的砂子接触,传热进行燃烧.按照有无流化媒体(载体)及流化状态进行分类.3,多室焚烧炉多室焚烧炉是有多个燃烧室的焚烧炉,可使废物的燃烧过程分为两步进行:首先是引燃室中废物的初级燃烧(或称固体燃烧)过程,接着是二级燃烧(或称气相燃烧)过程,二级燃烧区域由两部分组成,一个是下行烟道(或混合室),另一个为上行的扩大室(或燃烧室).现代多室焚烧炉的结构有两种基本的类型,按其布局不同而命名:一类是气体的回流所通过的各室呈"U"型布局,称为曲径型,另一类各室按直线排列,称为串联型.(a)典型的曲径式多室焚烧炉如左图所示,内部有多个导流板,结构紧凑.导流板所处位置能使燃烧气体在水平和垂直方向上作90度的转弯运动.在每次烟气气流方向变化时,均有灰尘从烟气流中掉出.一燃室内炉排位置较高,收集灰渣的灰坑较深.一次空气和二次空气分别从一燃室炉排的下方和上方,通过鼓风机,以控制的风量进入炉内.辅助燃料气体通过火焰口进入二燃室,或者进入二燃室前的一个较小点的混合室.火焰口实际上是一个把一燃室和二燃室分隔开来的跨接墙上方的孔穴.当有混合室时,二燃室单独设进风口.一燃室和二燃室均设有燃烧器,可加入辅助燃料.如果废物在点燃后炉温可增高到维持废物不断自燃的程度,则一燃室不再需要加入辅助燃料.而二燃室则通常需要不断添加辅助燃料.一燃室是固体废物燃烧室,二燃室为气相燃烧室.由一燃室至二燃室需经过火焰口及混合室,形成燃烧带.废物进入一燃室,投在固定炉排上,经干燥,着火而燃烧.在燃烧时,挥发分及水分挥发通过燃烧室部分氧化.其余部分随气流通过火焰口向下流经混合室与二次空气混合,因为混合室使气流流动区域受到限制和突然改变流向而产生湍流,促使混合均匀并产生气相反应.膨胀的气体受到帘墙阻挡使气流改变方向,经过帘墙口从混合室到达最后的燃烧室,可燃组分在同轴式多室内氧化.飞灰和其他固体颗粒物质受墙碰撞而沉落在燃烧室内.因此,这种类型的焚烧炉排出烟气中的颗粒物浓度相对较低.在许多情况下,即使没有其它空气污染控制设备,也能够满足排放标准.多室焚烧炉的特点是适合采用小量多次间歇式投加,固态含挥发分高的废物的焚烧,其适用范围在10kg/h~375kg/h.(b)同轴多室焚烧炉这种类型的焚烧炉比曲径式多室焚烧炉大,燃烧空气直接进入焚烧炉,同时运动气流只在垂直方向上变化.与曲颈式多室焚烧炉相同,气流在此式焚烧炉内的流动方向变化和碰撞,使飞灰和其他固体颗粒物质随烟气在二燃室混合均匀,能更有效的燃烧.处理量大于500kg/h的焚烧炉通常配备自动连续进料和出灰设备.炉排可用固定式或活动式机械炉排.(c)多室焚烧炉的特点及实用性曲径型多室焚烧炉的基本特点是:燃烧室的布局使燃烧气流在水平和垂直方向上都要转过多个90的弯.气体的回流允许初级和二级燃烧阶段之间的墙壁共用.混合室,火焰口和隔墙口的长宽比为1:1至2.4:1.火焰口下方的挡火墙的厚度是混合室和燃烧室大小的函数;这点使得在建造250kg/h以上的焚烧炉时略显笨重.串联型同轴多室焚烧炉的基本特点是:(1)燃烧气体直接流过焚烧炉,仅在垂直方向上拐几个90°弯.(2)由于运行,维护或其他原因,要求将各室的空间相互分开,这种串联布局安装简捷.(3)所有的孔口和室都能展宽至与焚烧炉相同的宽度.火焰口,混合室和隔墙口通道截面的长宽比为2:1到5:1.多燃烧室焚烧炉因其结构方面固有的特点,在运行和应用方面受到限制.(1)火焰口和混合室的比例决定了气体速度的合适范围.(2)在整个火焰口和混合室中需维持合适的火焰分布,(3)火焰要通过混合室进入燃烧室.这是引起这两种焚烧炉运行性能不同的基本因素.燃烧空气需要量对这二种焚烧炉相同,大约为300%的过剩空气量.约有一半所需燃烧空气是由加料门和焚烧炉的其他地方因泄漏而进入焚烧炉.其余所需空气量的分配为:70%为从炉排进入一燃室的二次空气,10%为由炉排下进入的一次空气,20%进入混合室或二燃室.多室焚烧炉一般多用于处理固态废物.对于可流动的物料,诸如污泥,液体和气体,则只有使用了合适的燃烧喷嘴,才能在多室焚烧炉中焚烧处理.多室焚烧炉通常是间歇进料,常规使用推杆型送料系统.对于含有高挥发性物质的废料,需要经常性地小批量间歇进料.4,机械炉排焚烧炉机械炉排焚烧炉采用活动式炉排,可使焚烧操作连续化,自动化,是目前在处理城市垃圾中使用最为广泛的焚烧炉,其典型结构如右图所示: 焚烧炉燃烧室内放置有一系列机械炉排,通常按其功能分为干燥段,燃烧段和后燃烧段.垃圾经由添料装置进入机械炉排焚烧炉后,在机械式炉排的往复运动下,逐步被导入燃烧室内炉排上,垃圾在由炉排下方送入的助燃空气及炉排运动的机械力共同推动及翻滚下,在向前运动的过程中水分不断蒸发,通常垃圾在被送落到水平燃烧炉排时被完全干燥并开始点燃.燃烧炉排运动速度的选择原则是应保证垃圾在达到该炉排尾端时被完全燃尽成灰渣.从后燃烧段炉排上落下的灰渣进入灰斗.产生的废气流上升而进入二次燃烧室内,与由炉排上方导入的助燃空气充分搅拌,混合及完全燃烧后,废气被导入燃烧室上方的废热回收锅炉进行热交换.机械炉排焚烧炉的一次燃烧室和二次燃烧室并无明显可分的界限,垃圾燃烧产生的废气流在二燃室的停留时间,是指烟气从最后的空气喷口或燃烧器出口到换热面的停留时间.4.1燃烧室及炉排应具备的机能焚烧炉的燃烧室及机械炉排,是机械炉排焚烧炉的心脏,燃烧室几何形状(即气流模式)与炉排的构造及性能,决定了焚烧炉的性能及垃圾焚烧处理效果.为保证垃圾焚烧效率,燃烧室应具备的条件和功能为:有适当的炉排面积,炉排面积过小时,火层厚度会增加,阻碍通风,引起不完全燃烧.燃烧室的形状及气流模式,必须适合垃圾的种类及燃烧方式.提供适当的燃烧温度,为垃圾提供足够的在炉体内进行干燥,燃烧及后燃烧的空间,使垃圾及可燃气体有充分的停留时间而完全燃烧.有适当的设计,便于垃圾与空气充分接触,使燃烧后的废气能混合搅拌均匀.结构及材料应耐高温,耐腐蚀(如采用水墙或空冷砖墙),能防止空气或废气的泄漏.具备有燃烧机,置于炉排上方左右侧壁及炉排尾端上方,供开机或加温时使用.为使垃圾充分,快速地燃烧完全,需要使垃圾在炉排上具有良好的移动及搅拌功能.各段炉排应具备的功能如右表中所列.4.2炉排类型与构造机械炉排类型很多,有链条式,阶梯往复式,多段滚动式和启形炉排等.但除链条式,阶梯往复式外,其他炉排均为专利炉排.(1)链条式炉排链条炉排结构简单,对垃圾没有搅拌和翻动.垃圾只有在从一炉排落到下一炉排时有所扰动,容易出现局部垃圾烧透,局部垃圾又未燃尽的现象,这种现象对于大型焚烧炉尤为突出.此外,链条炉排不适宜焚烧含有大量粒状废物及废塑料等废物.因此,链条炉排目前在国外焚烧厂已很少采用.不过,我国一些中小型垃圾焚烧炉仍在使用这种炉排.(2)阶梯往复炉排分固定和活动两种炉排.固定和活动炉排交替放置,活动炉排的往复运动由液压油缸或由机械方式推动,往复的频率根据生产能力可以在较大范围内进行调节,操作控制方便.阶梯往复式炉排的往复运动能将料层翻动扒松,使燃烧空气与之充分接触,其性能较链条式炉排好.阶梯往复式炉排焚烧炉对处理废物的适应性较强,可用于含水量较高的垃圾和以表面燃烧和分解燃烧形态为主的固体废物的焚烧,但不适宜细微粒状物和塑料等低熔点废物.(3)逆动式焚烧炉(马丁炉)炉排长度固定,宽度则依炉床所需的面积调整,可由数个炉床横向组合而成,每个炉床包含13个固定及可动阶梯炉条,固定炉条及可动炉条采用横向交错配置,炉床为倾斜度26的倾斜床面.垃圾的干燥,燃烧及后燃烧均在此炉床进行,一次空气由炉床底部经由炉条的空气槽从炉条两侧吹出.可动炉条由连杆及横梁组成,由液压传动装置驱动,其移动速度可调整,以配合各种燃烧条件,其搅拌垃圾方式如图(b),(c),(d)所示,可动炉条逆向移动,使得垃圾因重力而滑落,使垃圾层达到良好的揽拌,最后灰烬经由灰渣滚轮移送至排灰槽.(4)旋转圆桶式焚烧炉炉排由5~7个圆桶形滚轮,呈倾斜式排列,每个圆桶间旋转方向相反,有独立的一次空气导管,由圆桶底部,经由滚筒表面的送气孔到达垃圾层.垃圾因圆桶的滚动而往下移动,并可充分搅拌混合,圆桶以电力驱动,其转速可依垃圾性质调整.此型式炉排炉条冷却效果良好,但圆桶的空气送气口易阻塞,阻塞后易造成气锁.(5)阶段反复摇动式焚烧炉阶段反覆摇动式焚烧炉的每个炉排上都有固定炉条及可动炉条以纵向交错配置,可动炉条由连杆及棘齿组成,在可动炉条支架上水平方向作反覆运动,此种运动方式将剪力作用于垃圾层的前后及左右各方向,使得垃圾层能松动及均匀混合,并与火上空气充分接触.一次空气由炉排底部经由炉条两侧的缝隙吹出.在燃烧区的固定炉条上的炉条有切断刀刃装置,其功能为松动垃圾块,垃圾层及调整垃圾停留时间,使供给空气分布均匀,以及使二次空气的通道有自清作用,垃圾借此力量反覆翻搅及移动.(6)逆动翻转式炉排瑞士W+E逆动翻转式炉排的构造如右图(a)所示,炉排包含固定炉条及可动炉条,每个固定炉条及可动炉条横向交错配置,炉排呈水平设置,无倾角及阶段落差,垃圾的干燥,燃烧及后燃烧均在此炉排进行.一次空气由炉排底部分为数个管道进入炉排,再由炉条两侧吹出.可动炉条由连杆曲柄机构组成,由液压传动装置驱动,其运动方式如图(b)所示,在固定炉条两侧的可动炉条以相反方向作反覆运动,使得垃圾在前进及旋转中达到搅拌的作用.因为此型式的炉排为水平装置,故焚烧炉所需的高度可相对降低.(7)机械反复摇动式焚烧炉此型式炉排构造包含一个干燥炉排,一个燃烧炉排,及一个旋转窑炉排,但旋转窑炉排可视实际情况来决定是否需装设.机械式炉排为倾斜床面,其中固定炉排及可动炉排以纵向交错配置,有阶段落差,可动炉条由炉条组件及可动支架组合而成,由液压装置驱动.一次空气由炉排底部经由干燥区片状炉条的两侧吹出,及由燃烧区板式炉条的前端及表面细孔吹出,板式炉条的优点为可使燃烧用空气分布均匀,炉条冷却效果佳,可避免炉条烧损.燃烧区炉排的可动炉条在前后方向反覆运动,使得垃圾移动,剪断,经由阶段落差,达到搅动混合的作用.通过燃烧炉排的垃圾可经由下游附加的旋转窑进行后燃烧,旋转窑的构造为钢制圆筒,内部以耐火材料施工,窑体稍为倾斜,一次空气由窑体前方吹入,窑体出口有气密装置,以隔绝外部气体入侵,圆桶下方装设有滚轮,操作时以电力驱动滚轮,使其带动圆桶窑体转动,窑尾在面对废气出口方向的炉壁上通常设有一个燃烧器,可由尾端加热窑内的垃圾,在燃烧炉排左右两侧的耐火砖墙上通常也各设有一个燃烧器,垃圾经后燃烧阶段,最后灰渣由重力及滚动方式排出.(8)阶段往复摇动式焚烧炉日本Takuma阶段往复摇动式炉排干燥,燃烧及后燃烧三段炉排均为倾斜床排,固定炉条及可动炉条以纵向交错排列.高压高速的一次空气由炉底的空气导管送入炉条底部,再由盒状炉条两侧的空气喷嘴吹出,如图(a)所示.可动炉条由炉条支架及连杆曲柄机构组成,由液压传动装置驱动,如图(b)所示,各炉排的可动炉条水平前后移动,使得垃圾因重力滑落,及切断垃圾,经过阶段落差使得垃圾产生混合搅拌.垃圾移动所需的力与垃圾自重及炉条的摩擦系数成正比,炉条的倾斜角愈大时,垃圾所需的移动力愈小,同时垃圾作用于炉条的反作用力也愈小.(9)逆摺移动式炉排炉法国Stein逆摺移动式炉排为倾斜床面,无阶段落差.一次空气由炉条底部经由炉条两侧吹出.可动炉条分为前后两部份,分别由连杆及移动架组成,再由液压传动装置驱动,由于可动炉条逆向反覆移动,使得垃圾因重力而落下,而使垃圾层达到良好的搅拌混合作用,灰烬经由调整叶片控制,再移至排灰槽.此型炉排的机械设计与德国Martin的炉排十分类似.(10)西格斯多级炉排比利时西格斯炉排为台阶式炉排,由固定式炉条,滑动式炉条和翻动式炉条的相互结合,并且可以各自单独控制.西格斯炉排由相同标准的元件组成,每一元件包括由刚性梁组成的下层机构,每片炉条的铸钢支撑和覆有耐火材料的钢质炉条.每件标准炉排元件有六行炉条,分三种不同炉条按两套布置:固定式,水平滑动式和翻动式.下层机构的低层框架直接支撑固定炉条.全部炉条顶层表面形成一个带21°斜角的炉排倾斜面,全部元件皆按这个方式布置.滑动炉条推动垃圾层向炉排末端运动,而翻动炉条使垃圾变得膨松并充满空气.在炉条下面的燃烧风经过几个冷却鳍片和位于每片炉条前端的开口和槽后离开炉条,并吹过下一炉排片的顶部.每一片炉条有燃烧风出口开口.从而保证整个炉排表面的空气分布.燃烧室的构造炉体两侧为钢构支柱,侧面设置横梁,以支持炉排及炉壁.垃圾焚烧厂燃烧室依吸热方式的不同,可分为耐火材料型燃烧室与水冷式燃烧室二种.耐火材料型燃烧室仅靠耐火材料隔热,所有热量均由设于对流区的锅炉传热面吸收,此种型式仅用于较早期的焚烧炉.水冷式燃烧室与炉床成为一体,燃烧室四周采用水管墙吸收燃烧产生的辐射热量,为近代大型垃圾焚烧炉所采用.炉壁为可耐高温的耐火砖墙,燃烧火焰最高温度约为l000℃以上,耐火砖墙的外部,须有足够厚度的保温绝热材料及外壳,使炉壁气密性好,避免高温气体外泄,炉体顶部大部分均为水墙构造,其目的是吸收燃烧室高温的辐射热,保护炉壁,同时也可增加锅炉的传热面积,提高锅炉的蒸气产量.炉壁的构造分为砖墙,不定型耐火砖墙,空冷砖墙,以及水墙四种.(a)砖墙由于炉膛温度较高,同时被焚烧物料及燃烧后产物,如碱性熔融物,对炉衬有腐蚀性,一般选用氧化铝含量较高的高铝耐火材料,抗碱性腐蚀的铬镁质,镁质及铝镁质耐火材料.(b)空冷砖墙与水冷壁在砖墙的外侧加设一道板式热交换器,利用炉内的焚烧热源与进炉之前的助燃冷空气进行热交换,既降低炉壁温度,又可回收废热.因降低炉体温度而避免炉壁附着溶渣及抑制氮氧化物的产生,有利于燃烧.5,控气式焚烧炉控气式焚烧炉由一个一燃室和一个二燃室两部分组成,分两段燃烧.操作过程中严格控制进入一燃室和二燃室的空气量.引入一燃室的助燃空气量一般为理论助燃空气量的70-80%.贫氧条件下燃烧产生的含有易燃组分的裂解气体在二燃室中燃烧,二燃室的设计为完全去除裂解气中的有机物提供了足够的停留时间.同一燃室一样,严格控制量的气体被引入二燃室.不过在富氧的情况下,140-200%的理想配比的气体被引入以维持完全燃烧.与其他焚烧方式相比较,一燃室中烧废物的气体量小,速度低.气体的低速和废物的几乎不湍流使得气流带走的颗粒物数量很少.完全燃烧在二燃室中完成,产生的废气清洁且几乎不含颗粒物质,如烟尘和烟灰.通常满足排气标准而不必使用附加的空气净化装置,如涤气器或袋滤器等.在供气量少于完全氧化需氧量的一燃室,其运行控制如下:温度升高时减小进气量;温度降低时增大进气量.二燃室是为完全焚烧设计的,其供气量多于理想配比的供气量.在理想配比的状况下,可燃物质会完全燃烧.过量的气体会使裂解气体熄灭,也就是说,会降低尾气的温度.因此,二燃室的运行控制如下:温度升高,增大进气量;温度降低,减小进气量.(1)模组式CAO模组式固定床焚烧炉是先在工厂内铸造好,再运到现场组装.焚烧炉包括两个圆筒状,内敷耐火砖的碳钢制成的燃烧室.通常不设置昂贵而复杂的空气污染控制系统,仅以粒状污染物控制为主.主燃烧室成阶梯形,每阶梯间装有输送杆,每隔7~8min即往前推进一次,便于废物及灰渣的移动.每个燃烧室至少装置一个辅助燃烧器,以维持炉内温度.为了避免不完全燃烧气体外泄,炉内的压力略低于炉外,主燃烧室底部装有空气导管,以吸取炉外的空气.一燃室内供风量小,温度在700℃左右,能使生垃圾热解,避免风量过大将大量不完全燃烧的悬浮微粒带入第二燃烧室中;在二燃室再以辅助燃油及超量助燃空气将燃烧温度提升到1000℃以上,以完全氧化不完全燃烧的碳氢化合物.主燃烧室内的温度(或燃烧速率)的变化呈周期性,但顺序控制进料杆及输送杆的移动可以降低温度上下的幅度.此外,将水蒸汽喷入主燃烧室内,也可调节温度的变化,同时减少一氧化碳的产生.由于温度起伏不定,炉内耐火砖经常承受热震,耐火材料必须经常修补.空气控制式模组焚烧炉由于燃烧情况较缺氧式好,而且可以自动连续进料及排灰,废热亦可回收,产生蒸汽及热水,已经成为主要的小型废物焚烧炉,普遍为一般学校,机关,医院,工厂及小型乡镇使用.适用于废纸,城市垃圾和医疗垃圾的处理,也可用于焚烧其它一般固体,液体及污泥废物,但不十分适合危险废物焚烧使用.该焚烧炉的优缺点见下表:(2)螺旋式焚烧炉螺旋式焚烧炉是由华盛顿州西雅图的波音(Boeing)工程和建筑公司开发的.一燃室包括圆柱形燃烧室的外壳,进料装置,出料装置,强制通风系统,集灰器和不等螺距的螺旋推进器.一燃室内有一非等距螺旋推动废物在初级燃烧室内移动.经过破碎的废物(要求90%小于20cm)以一定的控制速度进入燃烧室,并由螺旋推进器的第一个螺旋片推成一堆.然后废物被螺旋推动滚过燃烧室.在螺旋推动废物移动时,也起到了搅拌物料的作用,从而使废物物料最大限度地与注入燃烧室的空气相接触.当物料经过燃烧,体积减少时,推动物料移动的螺旋螺距也相应地减小.废物床的搅拌作用与准确控制注入空气相结合,使一燃室在均匀的中等气温下运行,废物在不完全燃烧的情况下接近气化.燃烧室排出尾气向上通过热导管再向下进入后燃烧室完全燃烧.后燃烧室中的旋风气流也能分离去除从燃烧室中带走的大部分颗粒,注入后燃烧室的空气可以将后燃烧室排出气体的温度控制在使灰分初始软化的最低温度以下的安全水平.燃烧室和后燃烧室都通过预热空气冷却,即注入每一个装置的空气,在注入之前首先通过该装置的换热结构,预热空气,同时也使装置得到冷却.从而减少了热损失并改善了运行性能.(3)熔渣高温气化焚烧炉。
城市垃圾焚烧发电厂锅炉炉型的选择
城市垃圾焚烧发电厂锅炉炉型的选择1 概述四川某地级市（川西南）垃圾焚烧发电厂项目，厂址距市中心约30公里，紧邻城市垃圾填埋场。
设计规模800t/d，焚烧处理该市以及周边区县的城市生活垃圾，并利用余热发电。
项目建设2条焚烧线，选用2台额定处理量为400t/d，最大处理量500 t/d的垃圾焚烧炉，单台余热锅炉额定产蒸汽量42t/h，最大产蒸汽量48t/h。
1.1 垃圾特点重庆市环境卫生监测站于2010年12月对该市及周边地区的生活垃圾就成分、含水率、热值进行检测。
从检测结果看出该市及周边地区的生活垃圾具有如下特点：（1）含水率高。
一般约在50%～60%，而发达国家约为25～45%；（2）热值较低。
收到基垃圾平均低位发热值为3200～4500kJ/kg，发达国家为8300～12500kJ/kg；（3）成分复杂。
由于该市城市垃圾未实行分类收集和分检，同时由于不同地域、不同季节、不同生活水平也使垃圾的成分相去甚远，垃圾中的有机物和可燃物比例低于沿海等发达城市。
1.2 垃圾热值确定该城市生活垃圾化学特性见表1：对该市生活垃圾的热值情况分析如下：（1）参考本地垃圾和周边垃圾热值状况。
成都市2004年一月至九月垃圾热值在2219～9353kJ/kg之间波动，平均热值为5557kJ/kg。
重庆市2001年一月至2001年十二月垃圾热值在3874～5204kJ/kg之间波动。
（2）垃圾热值随季节波动情况：一年内夏季热值最低，冬季最高，相差1465～2930kJ/kg。
（3）常年垃圾热值波动范围：垃圾处理厂运行期30年，根据我国经济增长水平，随着市民生活水平逐步提高，垃圾热值相应增大，沿海经济发达地区的垃圾热值明显高于内地城市就是例证。
（4）垃圾收集运输及垃圾贮存倒堆技术状况会使垃圾的水分发生变化，进而影响其热值。
（5）垃圾管理规范化程度，也一定程度影响垃圾有回收价值（例如橡胶、塑料及纸张等）的成份比率进而影响垃圾热值。
城市生活垃圾焚烧发电技术及焚烧炉的选型.
城市生活垃圾焚烧发电技术及焚烧炉的选型石发聚(福州市城市管理执法局红庙岭场摘要:本文介绍了国内外生活垃圾焚烧发电技术的特点现状和发展趋势, 重点论述了关键设备焚烧炉的种类和选型。
关键词:生活垃圾焚烧发电焚烧炉目前,城市垃圾的处理方式主要有填埋、焚烧和堆肥三种方式,其中垃圾焚烧方式节约土地资源,对垃圾处理彻底、自动化程度高,几乎不存在二次污染,并可供热、发电回收能源,其特点是减量性好,无害化程度高,防污染彻底,实现综合利用,且有一定的经济回报,已成为我国环保技术政策大力支持推广的一种垃圾处理方式。
1 垃圾焚烧发电的现状及特点垃圾焚烧发电技术的应用始于20 世纪50 年代,最先应用的国家是联邦德国和法国,其后美国、日本、韩国等均建有相当数量的垃圾焚烧电站。
我国于1985年开始首次引进垃圾焚烧发电技术,近几年也发展很快。
1985年深圳市市政环卫综合处理厂引进日本三菱重工生产的垃圾处理能力为150t/d 的垃圾焚烧炉2 台,该炉利用焚烧垃圾余热产生饱和蒸汽,配500kW 发电机组进行发电、供热。
其3号焚烧炉由我国杭州锅炉厂引进日本三菱株式会社垃圾锅炉制造技术设计制造的,垃圾处理能力为150t/d,利用过热蒸汽发电,配置 1 台3000kW 发电机组,于1995年6月投入商业运行,全厂总装机容量为4000kW。
近几年,随着我国经济的发展,城市燃料结构的变化及垃圾热值和垃圾产量的提高,垃圾焚烧发电技术越来越受到人们的关注。
目前通过技术引进我国已基本实现了垃圾焚烧炉的国产化,国产化垃圾焚烧炉作为垃圾处理资源化、减量化和无害化设备,在社会效益和经济效益方面都十分可观,而且较进口设备在设备安装、备件、培训等方面的费用都大大降低。
继深圳垃圾焚烧电厂后,国内相继建成了珠海垃圾电站、广东顺德垃圾电站、浙江宁波垃圾电站等多家垃圾焚烧电站。
其中珠海垃圾电站工程规模为3×200t/d,焚烧炉由无锡锅炉厂引进美国Temporlla炉本体设计技术,采用美国Detroit Stoker 公司炉排生产的,发电设备及辅机全部采用国内产品。
垃圾焚烧发电厂焚烧炉的选型
１ 循环 流 化床 焚 烧炉 ． ３
与 炉 排炉 的层 燃 方 式不 同，循 环 流化 床 锅
循 环流化 床锅炉 的优 点 ： （） 作 方便 ，运行 稳定 。 由于流化 床床料 １操
炉采 用 流 态化 燃烧 ，气 、固之 间呈 强紊 流 态 。 同时 ，未 完全 燃烧 的大 颗 粒经 分 离 后 返 回炉 膛
－● 删 ：ｈ
：几 ＝ｌ 上
一
般采 用 小 容 量 的 、低 压余 热 锅 炉 。 回转 窑 焚烧 炉排 渣 方 式可 分 为干 排 渣 和熔
经 预处 理后 的垃 圾 以一 定 的粒度 被 送入 炉
膛 的密 相 区 ，炉 内灼 热 的床 料 呈沸 腾 状 流动 。 垃 圾 进入 炉 内后 ，与 床料 充分 混合 ，温度 迅 速
垃 圾 入 炉 后 直 接 参 与 燃 烧 。 因 此 ，要 求 垃 圾
感 ，低 热 值 垃 圾 在 炉 内燃 烧 时 需 要 使用 大 量 燃 油作 为辅 助燃 料 ， 同时低 热值 燃 料将 危及 再 燃室 及余 热 锅炉 的工 作 状况 。因此 ，在 炉排 炉 内敷 设大 量 的卫燃 带 ，增加炉 排 上垃 圾层 的厚 度 等 措施 均 是为 保证 低热 值 垃圾 可 以稳 定着火
循环燃 烧 。 循 环 流 化 床 锅 炉 由炉 膛 、 水 平 烟 道 、 分 离器 、回料 装 置 、 尾部 烟 道和 冷 渣 器 等部 分 组 成 。炉 膛 自下 而 上 分 为密 相 区和 稀 相 区 。其 结
构示意 图如 图２ 。
为石 英沙或 炉渣 ，蓄热量 大 ，燃烧 稳定 。 （ 对 燃料 适应 性 强 ，当垃圾热 值变 化 时， ２ ）
燃 烧 。 回转 窑燃用 低 热值 垃圾 时，也存 在 相 同
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
垃圾焚烧电厂焚烧炉炉型选择屠 进1,宋黎萍1,池 涌2(1.浙江省电力设计院,浙江杭州 310007;2.浙江大学,浙江杭州 310027)[摘 要] 结合由浙江省电力设计院设计并已建成投产的山东菏泽和杭州乔司垃圾焚烧电厂,对设计中焚烧炉炉型的选择进行了探讨与分析。
分析认为,循环流化床焚烧炉与机械炉排焚烧炉相比,在燃料的适应性、二次污染物排放、灰渣综合利用,以及低热值垃圾焚烧处理方面具有明显优势。
建议垃圾焚烧应尽可能选用循环流化床锅炉。
[关键词] 垃圾发电;垃圾焚烧;循环流化床;焚烧炉;炉排炉[中图分类号]T M6 [文献标识码]A [文章编号]10023364(2003)10000503 焚烧炉是垃圾焚烧电厂的关键设备,目前国内已建成的垃圾焚烧电厂多采用机械炉排焚烧炉或流化床焚烧炉。
浙江省电力设计院设计的山东菏泽垃圾焚烧电厂(荷泽厂)和杭州乔司垃圾焚烧电厂(乔司厂)均采用异重循环流化床焚烧炉。
菏泽厂应用3台单炉处理垃圾量200t/d并产汽35t/h的焚烧炉,辅助燃煤与垃圾重量比为3∶7;乔司厂也有焚烧炉3台,其中1台与菏泽厂完全相同,另外2台单炉处理垃圾量300t/d并产汽35t/h,辅助燃煤与垃圾重量比为2∶8。
本文对2种焚烧炉的选用进行分析、对比。
1 机械炉排焚烧炉和流化床焚烧炉的对比(1)应用情况 机械炉排炉在国外有成熟的长期运行经验,使用数量最多,近年来国内也有较多的使用。
而流化床炉相对使用较少。
(2)适用垃圾对象 从环保考虑,为了保证垃圾稳定燃烧并具有较高的燃烧效率,要求垃圾平均低位热值应达到5000k J/kg以上。
我国多数城市生活垃圾热值不是很高且季节波动比较大,流化床炉可以添加适量的辅助燃料(煤),使混合燃烧的热值达到要求,故适宜选用。
(3)单炉容量 机械炉排炉在国外最大单炉处理垃圾量可达1200t/d。
目前杭州锅炉厂引进日本三菱马丁炉排生产技术,为深圳垃圾焚烧电厂制造的3号炉单炉容量为150t/d,现在的新设计可提高到225t/d[1];而该厂制造的异重循环流化床炉单炉容量为300t/d[2],其辅助燃煤与垃圾重量比为2∶8,能完全实现国产化。
2种炉型的单炉垃圾处理量今后均可提高至(400～500)t/d。
(4)蒸汽参数 在单炉垃圾处理量相同情况下,由于流化床炉有辅助燃煤,故其蒸发量比机械炉排炉大。
例如,深圳垃圾焚烧电厂单炉容量为150t/d的机械炉排炉的蒸发量为10.65t/h,杭州乔司厂300t/d流化床炉的蒸发量为35t/h。
另由于机械炉排炉在垃圾焚烧时产生的HCl、S O x等有害气体对过热器会产生高温腐蚀,因此,蒸汽压力4MPa,蒸汽温度不超过400℃;流化床炉属中温燃烧,而且可在炉内加石灰石控制HCl、S O x的生成,故蒸汽压力4MPa,温度可达450℃,山东菏泽厂及杭州乔司厂均采用此蒸汽参数。
浙江余杭某流化床炉在450℃主蒸汽温度下连续运行4年以上未曾发现高温腐蚀现象。
(5)二次污染控制 垃圾焚烧所产生的二次污染主要指重金属和二恶英,流化床焚烧垃圾有助于控制重金属的排放。
根据菏泽厂对烟气处理系统捕集下来的飞灰所作的重金属分析结果看,单位重量飞灰中Cd,Hg,Pb的含量只略高于国际农用垃圾的排放标准;此外,流化床焚烧炉掺一定比例煤焚烧垃圾能有效控制二恶英的产生。
在菏泽厂焚烧炉尾部烟气取样检测,二恶英类污染物的浓度(标准状态)仅0.02ng/m3,技术经济综述热力发电・2003(10)5 远低于国家关于垃圾焚烧排放1ng/m3的标准。
因此,从燃烧过程中控制二次污染来看,流化床垃圾焚烧炉要优于机械炉排炉。
(6)烟气净化 机械炉排炉焚烧灰渣大部分(约90%)作为主灰由炉排底部排出,烟气净化较容易;流化床炉烟气中飞灰含量远高于机械炉排炉,烟气净化复杂。
因此,使用流化床焚烧垃圾,要十分重视布袋除尘器的布袋质量,消除漏灰现象,以免造成环境污染。
(7)垃圾预处理 机械炉排炉一般不设置垃圾预处理系统,只需将大尺寸的垃圾挑出即可;而流化床对入炉垃圾的粒度一般要求为(150～200)mm,因此需设置垃圾预处理系统,选用冲击式破碎机再加人工分选。
(8)飞灰处理 机械炉排炉焚烧飞灰中含有大量重金属及有机类污染物,这些危险废弃物需进行固化处理后填埋;流化床炉飞灰量大,但单位重量飞灰中重金属及有机类污染物量非常低,便于飞灰的综合利用。
从以上分析可以看出,机械炉排炉有成熟的长期运行经验,烟气飞灰处理负荷较轻,不需要垃圾预处理系统;而流化床炉对燃料适应性好,在燃烧二次污染控制上具有明显优势,蒸汽参数较高,且已能完全国产化制造。
目前国产化的流化床炉在技术上已经具备了和机械炉排炉竞争的条件,但尚需在商业运行中积累经验并不断改进。
2 垃圾焚烧电厂影响发电成本的因素为了对垃圾焚烧电厂提供技术经济分析的计算实例,现提出建设1个1200t/d垃圾处理量的垃圾焚烧电厂,不考虑供热,纯凝发电,垃圾热值随经济发展增长为(4186～6279)k J/kg,分析垃圾补贴、垃圾热值与炉型选择之间的关系。
选择的2种配置方案如下:(1)日处理400t/d的循环流化床垃圾焚烧炉2台(采用国产设备),另有备用炉1台,配2台12000kW (最大功率15000kW)汽轮发电机组。
(2)日处理400t/d的机械炉排垃圾焚烧炉3台(采用引进技术国内生产设备),另有备用炉1台,配2台6000kW(最大功率9000kW)汽轮发电机组。
采用上述2种方案分别对发电成本进行分析比较。
发电成本由以下3项组成:(1)电厂总投资的折旧成本;(2)燃料成本;(3)运行维护成本。
2个方案均选取较有代表性的2个垃圾值数据(4186k J/kg、6279k J/kg)进行比较,并假定在比较过程中垃圾热值不变。
关于投资折旧成本,参照国内近几年已建的同类工程的价格,得出单位t/d造价(静态)分别为26.67万元(方案1)和35万元(方案2);折旧年限按15年计,年运行小时数按7000h计。
关于燃料成本,取标煤价350元/t。
关于运行维护成本,方案1按电力建设项目经济评价方法规定,每年提取总投资额的2.5%作为运行维护费用,方案2考虑到焚烧炉本体含有部分进口的部件,暂定每年提取总投资额的1.5%作为运行维护费用进行计算。
其它数据见表1,2个方案在不同垃圾补贴时的电价分别见表2和表3。
表1 燃料耗量数据项 目垃圾低位热值4186k J/kg 垃圾低位热值6279k Jkg流化床炉炉排炉流化床炉流化床炉炉排炉发电功率/kW2×120002×60002×120002×150002×9000供电垃圾耗率/kg・(kW・h)-1 2.56 5.11 2.56 2.56 3.41供电标煤耗率/kg・(kW・h)-10.40500.2220.2220燃料重量比(标煤/垃圾)13.7/86.30/1008/9213.7/86.30/100对比计算选用值<<<<表2 不同垃圾补贴对电价的影响(垃圾低位热值4186k J/kg)垃圾补贴/元・t-1203040506080100120145流化床炉不含税电价/元・(MW・h)-1476.19450.27424.34398.40372.47320.61268.75216.89153.15炉排炉不含税电价/元・(MW・h)-1801.10749.29697.41645.60593.82490.23386.64283.05153.15表3 不同垃圾补贴对电价的影响(垃圾低位热值6279k J/kg)垃圾补贴/元・t-1203040506080100120140.5流化床炉不含税电价/元・(MW・h)-1434.48408.54382.61356.66330.73278.98227.27179.29123.41炉排炉不含税电价/元・(MW・h)-1538.44503.87469.30434.73400.16331.12262.18192.94123.41技术经济综述 6 热力发电・2003(10) 由表2可以看出,在垃圾热值为4186k J/kg时,采用流化床处理垃圾具有明显的优势。
在垃圾补贴达到约145元/t时,2种炉型电价相当。
垃圾补贴再提高,则宜采用机械炉排炉。
同时还可以看出,在垃圾热值较低时,炉排炉方案的电价数据对垃圾补贴变动的敏感程度较高,采用该方案将依赖于垃圾的高补贴价格。
由表3可见,在垃圾热值达到6279k J/kg时,采用流化床处理垃圾仍具有一定的优势。
在垃圾补贴达到140.5元/t时,2种炉型电价相当。
需要注意的是,垃圾热值为6279k J/kg时,炉排炉的电价随垃圾补贴变动率变小。
由于垃圾焚烧电厂初始总投资较大,尤其是炉排炉,投资在发电成本中的权重较高,而垃圾热值增加对炉排炉来说可增加机组发电量,相应降低了投资折旧成本在发电成本中的比例,因此较为有利。
目前国内已建成的流化床垃圾焚烧电厂的主辅机设备均已国产化,若考虑今后建设工程中系统升级而增加的开发费用和进口设备比重,对垃圾热值在6279k J/kg时流化床方案的总投资分别增加5%、10%和15%时与炉排炉方案进行电价平衡分析。
计算结果表明,若流化床方案总投资变动,对电价平衡点的影响较大,总投资每增加5%,电价平衡点处的垃圾补贴约减少19.6元/t,为线性关系。
表4列出了流化床炉方案的电价平衡分析计算,若流化床方案总投资增加15%,与炉排炉方案比较求出的电价平衡点处(325.6元/MW・h)的垃圾补贴为81.6元。
此外,考虑到垃圾热值的季节波动性,在发电量一定情况下,热值降低会造成供电标煤耗的增加,因此对垃圾热值在6279k J/kg时流化床方案中的供电标煤耗的增加和炉排炉方案作了敏感性比较分析。
结果表明,供电标煤耗的增加对电价平衡点的影响不如投资敏感。
当供电标煤耗每增加20g/(kW・h)时,电价平衡点处的垃圾补贴约减少8元/t,这主要是垃圾焚烧电厂的发电成本组成中,投资在成本中的权重较大,而燃烧成本所占的比例不高。
表4 不同垃圾补贴对电价的影响(垃圾低位热值6279k J/kg,流化床炉投资增加15%)垃圾补贴/元・t-12030405060708081.690流化床炉不含税电价/元・(MW・h)-1485.34459.30433.37407.46381.53355.60329.65325.60303.72炉排炉不含税电价/元・(MW・h)-1538.44503.87469.30434.73400.16365.58330.99325.60296.41 从上述成本影响因素分析,可得出如下认识:(1)当垃圾热值不高时,垃圾焚烧电厂宜采用流化床焚烧炉。