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1、- 1 -中温中压与中温次高压锅炉在垃圾焚烧发电厂的应用比较一、中温中压与中温次高压参数比较1关于蒸汽参数的选择蒸汽参数直接影响到余热锅炉的制造成本、运行成本、热效率与焚烧厂的收益在垃圾焚烧厂中，余热锅炉的蒸汽参数多选用中温中压工况(4.OMPa，400），中温次高压工况（5.3Mpa、450或6.5MPa、450）;在广州李坑垃圾发电一厂则在国内首次采用中温次高压工况（6.5MPa、450）技术。表 1 中温中压、中温次高压两种工况比较项 目 5.3Mpa - 450 4.0Mpa - 400 备 注蒸汽输出量 97% 100%锅炉换热面积 113% 100%其中:省煤器 80% 100%蒸
2、发器 90% 100%水冷壁 90% 100%过热器 170% 100%锅炉受压部分重量 126% 100% 管壁厚度不同材质、供水管线路 过热蒸汽管线 管道、阀门、法兰STPG370S-sch80 STPA12S-sch100 ASME900Psi STPG370S-sch40 STPA10S-sch80 ASME600Psi ASME 标准初始投资 140% 100%25 年维护费 310% 100%电量输出 110% 100%25 年总收入 100% 102%- 2 -当蒸汽温度超过 400时，高温腐蚀加重，特别是过热器的高温防腐问题更为严重表 2 蒸汽温度为 400及 450时的腐性情
3、况蒸汽温度 450 400材质 碳钢 SUS310 高镍合金 碳钢 SUS310腐蚀速度 (推算值)约 2.5mm/年 约 0.9mm/年 约 0.6mm/年 约 1.2mm/年 约 0.3mm/年腐蚀余量 3 mm 3 mm 3 mm 3 mm 3 mm推算寿命 约 1 年 约 3 年 约 5 年 约 2.5 年 约 10 年上述两种工况的比较是在一定外部条件下的粗略估算。不同的条件，上述的比率会有不同，但对比的趋势是相近的。在售电收入方面，次高温高压方案有利， 但锅炉设备费及运营维修费用较高综- 3 -合 25 年运行情况，两种工况的经济效果基本相当。因此，国内外已建成的垃圾焚烧厂中，其余
4、热锅炉约 90以上采用中温中压参数。近年来，由于优质耐腐蚀材料使用于过热器（如高镍合金钢的应用），延长了过热器的寿命，虽然一次性投资较高，但综合经济效益较好因此，中温次高压次高温参数的应用有增加趋势。-1、 中温中压与中温次高压锅炉属于同等技术水平中温中压与中温次高压锅炉属于同等技术水平，中温次高压并非代表技术水平的进步，例如：德国作为垃圾焚烧发电技术的输出地，也经历了“蒸汽参数由高到低，最后稳定在 400”的过程。目前仅有广州李坑一厂采用了中温次高压技术。德国：由高到低基本稳定在 400，美国：由低到高近年来稳定在 450，日本：由低到高基本稳定在 400，并正在尝试 500。东南亚：基本为
5、 400。2、 中温次高压并非是提高发电量的唯一途径1） 、广州李坑一厂采用中温次高压锅炉技术：2006 年广州李坑一厂垃圾热值为 55005600kj/kg,每吨垃圾发电量为 350360kwh;2)、中山中心组团垃圾焚烧发电厂采用中温中压技术：中山中心组团垃圾热值为 5500kj/kg,每吨垃圾发电量为 350kwh；3） 、台湾全部采用中温中压技术，台湾中鼎工程股份有限公司提供的台湾 2005 年统计数据：垃圾热值7700kj/kg,每吨垃圾发电量 470 kwh；热值 9000kj/kg,每吨垃圾发电量 570 kwh。广州李坑一厂 中山中心组团垃圾发电厂 台湾中鼎工程公司焚烧炉种类
6、三菱马丁机械式炉排 三菱马丁机械式炉排 机械式炉排余热锅炉 中温次高压技术 中温中压技术 中温中压技术垃圾低位热值(2006 年)55005600kj/kg 5500kj/kg 7700kj/kg蒸汽参数 6.5MPa、450 4.0MPa、400 4.0MPa、400每吨垃圾发电量Kwh/t(2006 年)350360kwh 350kwh 570 kwh- 4 -3、 中温次高压技术存在较大的风险由于中温次高压技术提高了蒸汽参数，导致：1） 、对过热器材料要求高，管壁厚度增加，导致总投资与成本上升（约增加 4000 万元投资） ；2） 、对过热器的腐蚀高，导致使用寿命减少，更换频率高，增加维
7、护成本（每次更换约 500 万元） ；3） 、导致每年维护时间无法控制，同时在运营中，必须注意监测过热器寿命，并保证在焚烧炉检修期间完成过热器的更换；因此应注意中温次高压的运行与维护风险。4、 社会效应垃圾焚烧发电厂是为政府提供长期稳定可靠的生活垃圾处理服务，垃圾处理的环保性与长期可靠性是作为当地政府与投资人首先考虑的问题。如果因频繁更换过热器而影响设备正常与安全运行，将会影响市政服务的社会效益。李坑一厂中温次高压锅炉设备简要特性 1 焚烧炉主要设备与设计规范 制造厂家 日本三菱 焚烧炉炉排形式 三菱-马丁回转炉排 每台焚烧炉额定处理垃圾量 21.67t/h（520t/d） 进炉垃圾低位发热量
8、设计值 5860kJ/kg(1400kcal/kg) 不投油垃圾最低热值 1000kcal/kg 炉膛出口烟气温度 850 锅炉年连续运行时间 8000h 热灼减率 3% 燃料种类 城市生活垃圾 2 余热炉主要设备与设计规范（与杭州锅炉厂合作） 制造厂家 杭州锅炉厂 型号 SLC450-6.5/450 - 5 -余热炉形式 三菱单筒式,自然循环 每台余热锅炉额定蒸发量 约47.46t/h 过热器出口蒸汽压力 6.5MPa 过热器出口蒸汽温度 450（-5/+10） 汽包工作温度 262 汽包工作压力 6.7MPa 汽包设计压力 6.8 MPa 给水温度 125 给水压力 9.0Mpa 一次进风
9、量 54,660 Nm 3/h 一次风进炉温度 250 二次进风量 18,220 Nm 3/h 二次进风温度 22 排烟温度 200230 过热器前烟温 915 锅炉出口排烟气量 88,630Nm 3/h 省煤器出口烟气含量: 水（重量百分比、湿） 12.16 氧（体积百分比、干） 8%12% 密度（公斤/标准立方米） 1.24 锅炉效率（清洁锅炉） 80% 3 燃料（生活垃圾）分析 3.1李坑生活垃圾组分（应用基）% 水分 45.16 灰渣 13.98 可燃物 40.86 3.2李坑垃圾设计特征(%) C 21.25 H 2.94 O+其它成分 15.16 N 0.78 S 0.20 CI
10、0.53 垃圾数量(吨/天) 450 低热值 7,500Kj/kg 4 燃用油料及油质分析 点火及助燃用油采用轻柴油. 点火用液化石油气 5 主要参数 5.1 给料炉排（日本三菱） 给料液压缸数量 4组/台 型式 液压推杆液压缸 - 6 -给料炉排总宽度 9530mm 炉排行程 正常运行 200300mm 最大行程 1300mm 炉排前进速度 40240秒/循环 液压油缸工作压力 10MPa 材料（主要零件） JIS SS400(普通热轧钢结构) 铬铸件 5.2 燃烧炉排 数量 4列/台 型式 倾斜多级往复炉排 每列 炉排、炉条的台梯数 13阶 每列炉条数 19条 每台锅炉炉排数量 988条 炉排宽度 9480mm 炉排长度 7170mm 炉排倾角 26 炉排面积 67.97 m 2炉排燃烧速率 275kg/ m 2.h 最大热负荷 800kw/ m 2 平均垃圾停留时间 60min 驱动方式 液压驱动 炉排液压缸数量 4组/台 型式 液压推杆液压
