一、余熱鍋爐的介紹
垃圾焚燒用余熱鍋爐在垃圾焚燒爐后利用余熱回收顯著地提高了垃圾燃燒釋放的熱量的利用率。
鑒于目前我國國內(nèi)城市生活垃圾成分的復(fù)雜性，以及未進(jìn)行分撿的特點(diǎn)，進(jìn)入焚燒廠焚燒線的垃圾中含有大量廢舊塑料等含氯化合物。這些含氯化合物焚燒后產(chǎn)生大量的氯化氫和氯氣等氣體，并且煙氣中大量的氯氣和其它金屬元素重新化合反應(yīng)后，生成對一般金屬有較大腐蝕作用的金屬氯化物，及相關(guān)的共晶體混合物。這些生成的氯化物則在260℃以上時對焚燒爐及余熱鍋爐金屬管壁、金屬管表面產(chǎn)生腐蝕。而生活垃圾焚燒的主要任務(wù)為城市垃圾減量化、資源化和無害化處理，發(fā)電供熱只是輔助作用，為保證垃圾焚燒電廠的長期安全可靠運(yùn)行，確保垃圾連續(xù)的處理能力，目前與國內(nèi)垃圾焚燒線配套的余熱鍋爐主要采用中溫中壓(4MPa、400℃)蒸汽參數(shù)，可以有效的防止過熱器等受熱面管高溫腐蝕。
隨著國內(nèi)垃圾焚燒業(yè)行業(yè)的競爭越來越激烈，為追求企業(yè)的利潤最大化，開始積極探尋發(fā)電上網(wǎng)收入(此項(xiàng)收入占焚燒廠總收入的2/3或以上)上升的可能性及上升空間(目前的上網(wǎng)電價是0.6元/kWh，每噸垃圾的上網(wǎng)電量上限是280kWh)。而提升發(fā)電上網(wǎng)收入最直接有效的方法為提高發(fā)電效率，提高垃圾焚燒發(fā)電的效率就需要提高發(fā)電蒸汽參數(shù)。另外，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展國民生產(chǎn)水平提高，垃圾源頭分類政策逐步完善，垃圾熱值逐年遞增，垃圾成分也呈簡單化態(tài)勢，這些都為電廠采用更高的高溫次高壓蒸汽技術(shù)提供了有利的技術(shù)條件。目前在國內(nèi)采用中溫中壓以上蒸汽參數(shù)的垃圾焚燒廠有廣州李坑(6.4MPa、450℃)、武漢新溝(6.4MPa、450℃)、湖北黃石(6.4MPa、485℃)、河北廊坊(6.4MPa、485℃)等，其余大多為中溫中壓蒸汽參數(shù)。
相比較目前國內(nèi)采用的中溫中壓蒸汽參數(shù)和中溫次高壓蒸汽參數(shù)，中溫中壓高溫過熱器的溫度為400℃左右，而其管壁溫度在420℃～450℃之間;中溫次高壓高溫過熱器的溫度為450℃，其管壁溫度在470℃～500℃之間。中溫次高壓高溫的過熱器的管壁溫度對應(yīng)的金屬腐蝕速率約為中溫中壓高溫過熱器管壁溫度所對應(yīng)腐蝕速率的2～3倍。然而國內(nèi)第一個采用中溫次高壓技術(shù)的李坑垃圾焚燒發(fā)電廠至今已有運(yùn)行6年的業(yè)績，采用中溫次高壓設(shè)計(jì)，由于蒸汽溫度高，原設(shè)計(jì)過熱器(材質(zhì)15CrMoG)高溫腐蝕嚴(yán)重，僅需兩年就需更換的過熱器，其管腐蝕程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)計(jì)壽命，并且在2008年至2009年間，該廠鍋爐水冷壁腐蝕嚴(yán)重，爆管次數(shù)頻繁，達(dá)20多次。這也說明高溫過熱器的高溫腐蝕除和溫度有關(guān)外，還與其所在的煙氣成分有關(guān)，而煙氣成分又受到垃圾的成份、鍋爐運(yùn)行操作習(xí)慣、余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等諸多因素影響。
然而采用中溫次高壓參數(shù)的垃圾電廠是未來垃圾焚燒發(fā)電的發(fā)展方向，國內(nèi)也逐漸開始積累了一些相關(guān)垃圾焚燒的建設(shè)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，但受制于不同的電廠氣候環(huán)境和垃圾成分，以及爐內(nèi)氣氛，除采用價格昂貴的進(jìn)口耐腐蝕材料外，至今也未找出阻止在采用高參數(shù)時控制爐內(nèi)各受熱面快速腐蝕的有效方法，故目前垃圾焚燒發(fā)電采用中溫中壓參數(shù)(4.2MPa、405℃)余熱鍋爐還是主流。
二、汽機(jī)的選型特點(diǎn)
根據(jù)垃圾焚燒廠“機(jī)跟爐”的運(yùn)行特點(diǎn)，通過先確定余熱鍋爐蒸汽參數(shù)，再對汽輪機(jī)進(jìn)行選型。
中溫中壓汽輪機(jī)組屬于常規(guī)機(jī)組，目前在小型發(fā)電廠被普遍采用，國內(nèi)的大多數(shù)垃圾焚燒發(fā)電廠也使用該機(jī)組。中溫中壓機(jī)組的容量規(guī)格有6MW、12MW、15MW、18MW等，可根據(jù)不同的需求進(jìn)行選擇。
與余熱鍋爐相配套，垃圾焚燒廠配套的機(jī)組的參數(shù)也從中溫中壓逐漸向中溫次高壓發(fā)展，例如湖北黃石及河北廊坊垃圾焚燒項(xiàng)目，其珍格格發(fā)電機(jī)組參數(shù)已提高至6.4MPa、485℃。目前機(jī)組的布置形式普遍采用的都是常規(guī)排汽方式，即下排汽。
