谢达辉
广东翰蓝环保工程有限公司 528000
摘要：从机组配置方面探讨生活垃圾焚烧发电的装机方案，并对两炉两机与两炉一机方案作出了比较，分析各方案优缺点。 毕
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关键词：生活垃圾焚烧，装机容量，两炉两机，两炉一机
通过对生活垃圾产生量的预测及工程建设的经济性考虑，拟按远期规划一次性建成一座日处理量为1000吨的生活垃圾焚烧发电厂，项目建成后，各县（区）现有生活垃圾卫生填埋场可作为备用使用。
生活垃圾焚烧发电厂是以垃圾焚烧为主，汽轮机组的设置是为了回收利用垃圾焚烧产生的热量，提高全厂的经济性。汽轮发电机组容量及数量的确定应能充分利用垃圾焚烧后产生的热量，同时保证垃圾焚烧炉的稳定运行。
1.机组配置方案
1.1装机容量计算
垃圾焚烧处理量：1000t/d（2×500t/d）
垃圾低位热值 设计值：6500kJ/kg（MCR点）
最高点：7800kJ/kg
热能利用效率：22%
电功率计算：
设计（MCR）点发电功率=6500×1000×22%÷﹙24×3600）=16.55MW
110%负荷工况点发电功率=6500×1000×22%÷﹙24×3600）×110%=18.21MW
最高点发电功率=7800×1000×22%÷﹙24×3600）=19.86MW
设计计算MCR工况点发电功率16.55MW；焚烧炉110%超负荷工况点发电功率18.21MW；最高点发电功率19.86MW。
1.2机组配置
考虑垃圾焚烧发电厂垃圾收集量及垃圾热值的多变性，以及垃圾热值总体趋势随当地生活质量提供而增长的特点，汽轮发电机组宜按最高点发电功率配置。同时余热锅炉产生的过热蒸汽参数为4.0MPa，450℃，考虑到蒸汽管道输送过程中的汽水损失，实际进入汽轮发电机组的过热蒸汽量有所减少（P=3.8+0.2-0.3 MPa，t=435+10-15 ℃）。考虑未来热值上涨空间及超负荷运行情况，推荐本期项目汽轮机组装机容量应控制在24MW左右。
在总的蒸汽量相同的情况下，汽轮发电机的台数的选择将影响工程投资及营运效益。因此，决定汽轮发电机的单机功率及总功率时必须综合考虑焚烧厂运行的稳定性，经济效益及厂房布置。
就本项目的垃圾焚烧产生的蒸汽量和预测垃圾数量及热值增长情况来看，可以有以下两种配置方案：
方案一，2台容量为12MW的中温中压纯凝式汽轮机+2台12MW的发电机；
方案二，1台容量为20MW的中温中压纯凝式汽轮机+1台25MW的发电机。
2 两种配置方案的对比
由于城市生活垃圾具有较大的季节性和区域性，垃圾成分和热值变化较大，汽轮发电机组应根据焚烧炉负荷的变化，调整发电负荷，即“机跟炉”运行；
汽轮发电机组选用技术成熟、运行稳定的机组，热力系统在满足焚烧炉运行的基础上尽可能简单、可靠。
2.1运行方式灵活性
两炉两机方案生产运行时运行方式灵活，如果其中一台锅炉出现停炉时，系统可及时调整为一炉一机运行方式；如果一台汽轮机选择停机检修，另一台汽机仍可以超负荷运行，系统的运行方式灵活不仅能满足项目发电需求，而且能保证锅炉不间断焚烧处理生活垃圾。
两炉一机方案的运行方式较为单一，灵活性不如两炉两机方案，运行方式主要为两炉两机运行及一炉一机运行。一炉一机运行时锅炉可选择超负荷运行，增大单台炉垃圾处理量，保证电厂整体经济运行。如果汽轮机需要停机检修，此时汽机不能发电，全厂自用电要采取向市政电网外购来解决。同时当垃圾电厂运行初期及垃圾供应量不足时，或只有一台炉运行时，由于负荷较低，一台20MW机组不如一台12MW机组运行技术经济性高，特别是当负荷低于20MW的30%时，两炉一机的配置方案无法连续稳定运行，而一台12MW机组此时的负荷率仍能保持在50%左右，可连续稳定运行。
2.2系统结构
单台套汽轮发电机组系统配置方案都是基本相同的，而两炉两机方案的系统辅助单元较多，相比两路一机方案多出一整套的汽轮发电机组系统设备及辅机系统，系统较为复杂，后期的运行维护成本较高。
2.3投资成本
两炉两机的系统辅助单元较多相对复杂，对土建结构及设备基础要求数量较多，因此土建投资、设备投资、施工安装成本都相对两炉一机方案要大。单从设备造价分析，两台套12MW的汽轮发电机组设备采购价约达1200万元，而一台套20MW的汽轮发电机组设备采购价约为830万元，设备差价就达370万元。
2.4方案对比表
结论
从技术角度考虑，两炉两机和两炉一机的运行方案在国内均有成功案例，技术都相对成熟，均可适应本项目。考虑单台机组容量越大，机组效率越高，对提高全厂热效率越有利，且单台机组管理运行方面较多台机组要方便，多台机组设计、运行管理均较复杂。方案二优于方案一。
从运行维护费用考虑，系统的辅机单元越少，系统维护工作量越少，运行费用亦较低。方案二优于方案一。
从投资成本角度考虑，机组数量越少，系统越简单，占地越少，基本建设投资就越少。方案二优于方案一。
综上所述，方案二具有投资成本省，运行维护费用低，运行管理相对简便的优势，因此本项目建议采用方案二，1台容量为20MW的中温中压纯凝式汽轮机+1台25MW的发电机。
参考文献
[1]聂永丰，刘富强，王进军.我国城市垃圾焚烧技术发展方向探讨[J].环境科学研究，2000，13（3）20-23
[2]郭广寨，朱建斌，陆正明.国内外城市生活垃圾处理处置技术及发展趋势[J].环境卫生工程，2005，13（4）19-23
论文作者:谢达辉
论文发表刊物:《电力设备》2016年第7期
论文发表时间:2016/7/1
标签：机组论文; 方案论文; 汽轮论文; 机运论文; 热值论文; 一台论文; 垃圾焚烧论文; 《电力设备》2016年第7期论文;