1、 电力管理大全15冯玉杰 主编 中国言实出版社 图 书 在 版 编 目 (CIP)数 据电 力 管 理 大 全 15/冯 玉 杰 主 编北京 中国言实出版社 2004.9ISBN 7-80128-321-6电 卢电力工业 法规 中国 汇编 F407.616中国版本图书馆 CIP 数据核字(2004)第 103281 号中国言实出版社出版发行 (北 京 市 西 城 区 府 右 街 2 号 邮政编码 100017)中铁十六局印刷厂787 1092 32 499.125 印张2004 年 9 月第 1 版 2004 年 9 月第 1 次印刷印数 1 1 000 册定价 2560.00 元 (本 卷
2、16.00 元 )I目 录热电比和总效率在热电厂节能分析中的应用 .121 世纪中国水电开发前瞻 10资源(垃圾)电厂大有可为 .14小热电的评价及热电厂经济指标的探讨 .27优化广州市电源结构的探讨 .36当前实施峰谷分时电价存在的问题与思考 .46BOT 投资方式与我国的电力建设 51超导电力科学技术 发展中的新学科和新技术 .59电力发展重在优化电力结构 .71从热电联产走向冷热电联产 .7621 世纪中国输电线路发展前景展望 84电业改革出路在竞争 从英国电力工业改革 的成功经验说起 94二十一世纪的电力工程勘测 .98关于发电企业走向电力市场的探索与实践 .107广西电力工业五十年建
3、设成就 .120个人发电厂 .134火电厂粉尘危害及其防治对策 .135I发电用天然气如何定价 .144电监会关于开展华东电力市场试点工作的通知 .146模式选择:先量体后裁衣对电力市场竞价 模式问题的一些看法 150统一认识加强组织稳步推进 .156蓄能空调技术及其发展 .162二滩水电为何卖不掉 .173北京地区蓄能空调应用情况的报告 .179电力安全管理 1文热电比和总效率在热电厂节能分析中的应 用一 前言节能法第三十九条 提出 国家鼓励发展下列通 用 节 能 技 术 :推 广 热 电 联 产集 中 供 热 提 高 热 电 机 组的利用率因此在热电联产工程中 用一指标 简 明 而 准 确
4、 地 反 映 热 电 机 组 的 利 用 率 和 节 能 程 度 就 是一个需要解决的问题 从 60 年代我国就有部分热 电 厂 用 热 电 比 这 一 指 标 来 反 映 热 电 机 组 的 利 用 率 和 节能效果 目前一些热电厂仍在应用这一指标 1998 年 国 家 三 部 委 为 贯 彻 节 能 法 下 发 的 计 交 能 (1998)220 号 关于发展热电联产的若干规定 中就明确提出 用 热 电 比 和 总 热 效 率 两 个 经 济 特 性 指 标 考 核 热 电 厂 的经济效果 其目的就是要保证热电机组的利用率 使热电厂具有节能效益 但由于各种原因 人们对热 电比的理解还不够统
5、一 对其计算也有不同的解释 为 此 本 文 就 热 电 比 这 一 指 标 的 特 性 进 行 分 析 以 供 讨 论二 热电比的含义及其特性分析热电比 h=Qh/3600W 是热电机组对外供热量与 同一时间机组在额定功率下总发电量的比值 总发电 电力安全管理 2量即 W=Wh+Wc(Wh 为供热汽流的发电量 Wc 为凝电力安全管理 3汽流的发电量)一 般 热 电 机 组 的 设 计 热 电 比 即 最 佳 值 是 指 机 组 在 设 计 工 况 下 的 额 定 抽 汽 供 热 量 与 额 定 发 电 量 的 比 值 此时热电机组的利用率和热电联产程度最高 因 此 确 定 运 行 热 电 机
6、组 的 利 用 率 及 其 节 能 效 果 应 以 设 计工况的最佳热电比为基准 因供热机组运行热负荷 经常变化 所以这一指标通常是以热电机组实际抽汽 供 热 量 来 表 明 运 行 中 机 组 的 利 用 率 和 热 电 联 产 的 程 度 所以可用它来评价热电机组节能效果的优劣 但 它不能表明热经济性的绝对值 所以称它为经济特性 指标对于广泛应用的 C 型机 当供热抽汽量达到额定 值 (即 设 计 工 况 )时 机组相似于背压机 热电联产程 度和机组的利用率最高 此时的热电比为最佳值 随 着供热抽汽量的减少 Wh 减小 Wc 增大 机组的 热电比逐渐减小 热电联产程度和机组利用率降低 当供
7、热抽汽量减至零时 热电联产程度为零 热电比 也为零 这时热电机组为纯凝汽发电工况 其热经济 性较低 因此用热电比这一指标考核运行热电机组的 利用率和节能效果是一种科学而有效的方法对于 B 型机 因其热 电能生产具有相互制约性 当 机 组 从 满 负 荷 降 至 低 负 荷 运 行 时 机 组 的 发 量 W电力安全管理 4随 Qh 的变化基本上按线性比例关系同时增减 反映 了 B 型机以热定电的运行特性 因此其热电比 h 基 本上为一常数 但由 B 型和 C 型两种以上热电机组 构成的热电厂 一般是先由 B 型机带基本热负荷后用 C 型机带变动热负荷 因此热电厂仍可以用热电比这 一 经 济 特
8、 性 指 标 考 核 热 电 厂 或 机 组 的 利 用 率 和 节 能 效果热 电 比 是 反 映 机 组 本 身 热 力 特 性 及 热 电 联 产 状 态的经济特性指标 其值的大小与机组的初参数 供 热参数 容量 型式等因素有关 不同热电机组有不 同的最佳热电比 由于热电比只表明本机组热电联产 的利用程度 所以其值不宜作为热电机组之间的横向 比较 只能用它衡量热电机组本身的利用率或节能经 济效果一般热电厂是由多台热电机组构成 各台机组的 初参数 供热参数 容量 型式等可能有差异 但各 台 机 组 的 综 合 热 电 比 可 以 作 为 全 厂 总 的 经 济 特 性 指 标 对本厂不同时
9、间(或时期)的热经济性进行纵向比 较 即退过热电比了解不同时期热负荷的变化程度和 趋向 从热电比的升高或降低来判断本厂的节能效益 是提高还是降低了 虽然热电比指标不是用经济的绝 对值形式来衡量热电厂的经济性 但通过热电比值的电力安全管理 5变 化 来 说 明 热 电 厂 节 能 经 济 效 果 的 程 度 和 变 化 趋 势 有重要的实际意义尽 管 热 电 比 的 值 是 针 对 具 体 机 组 或 热 电 厂 而 言 的 但其定义可适用于任何热电机组或热电厂三 热电比与热电厂总效率的关系 热电厂的总热效率表达式为:tp(3600W+Qh)/Bq1=(3600W+Qh)/Qtp(1)式 中 Q
10、tp 热电厂总热耗量 Qh 热电机组的对外供热量 式(1)可 写 成 如 下 形 式 : tp=(3600W+Qh)/Qtp= totp(e)(1+ h)(2)式中 totp(e)=3600W/Qtp 热 电 厂 总 热 耗量仅生产电能时的热效率h=Qh/3600W 供热机组的热电比 (3)可 看 出 式 (1)中 分 子 为 两 种 质 量 不 等 价 的 能 量 相 加 因此热电 厂 总 热 效 率 tp 只 能 表 示 热 电 厂 在 不 同 工 况 下 的 燃料有效利用程度 tp 和 h 之间的动态变化特性 可用以下三种情况分析:(1)当 热 电 机 组 的 热 负 荷 Qh=0 时
11、Wh=0 机组 进入纯凝汽发电状态 此时 h=0 式电力安全管理 6(2) tp= totp(e), tp 值降到仅生产电能时的总 热效率值 其值与凝汽式电厂效率基本相同约为 0.35 左右(2)当 热 电 机 组 的 热 负 荷 Qh0 时 其 Wh0 此 时热电联产发电比重增大凝汽发电比重减小 热电 比 h0其值主要决定于 Qh 的大小 tp 可看成 是totp(e)乘 以 一 个 大 于 1 的热电比因子 即 tp= totp(e)(1+ h) 此 时 tp totp(e) 即 热 电 厂 总 热 效率大于同档次凝汽式电厂总热效率 其值也是决定 于热负荷的大小 变化范围在 0.35 0.
12、8 左右之间(3)当 热 电 机 组 的 Qh 值达到额定抽汽供热量时机组额定工况运行 热电联产比重增至最大 设备利 用率最高 此时少许凝汽量只是为了冷却尾部叶片 这种运行状态的 h 为最佳热电比 tp 也达到最大 值 约为 0.8 左右由上述分析看出 h 和 tp 是反映热电联产的同 一特性即热电联产节能程度和热电机组的利用率 上 述 分 析 是 建 立 在 机 组 的 额 定 工 况 即 额 定 发 电 功 率 (或 发 电 量 )为 基 准 的 条 件 下 进 行 的 如果运行机组的 热电比不是用额定发电功率(或发电量)计算 而是用 机组生产的实际发电功率(或发电量)计算 用此热电 比
13、对 热 电 机 组 的 利 用 率 和 节 能 效 果 进 行 考 核 就 没 有电力安全管理 7实际意义 例如对于 C 型机 因其热 电能生产量可 自由调节 在运行时因热负荷低机组的抽汽供热量很 小时 若想使热电比保持基本不变 就可以人为地减 少汽轮机进汽量 从而减少凝汽发电量 使机组发电 功率减少 从而达到热电比值基本不变的目的 这就 是所谓的 C 型机以热定电的运行方式 此时就会导致 机组严重偏离设计工况运行 使机组的效率和利用率 显著降低 同时还会使锅炉及有关辅助设备严重偏离 设计工况运行 这样不但影响它们的热经济性 甚至 影响其安全运行要说明的是 在运行的热电厂中 热电机组的实 际发
14、电功率(或发电量) 是根据电网调度或热电厂值班 调度通过优化原则确定的 因此用增减供热汽轮机进 汽 量 的 方 法 来 改 变 机 组 发 电 量 的 可 能 性 及 幅 度 各 电 厂是不同的 也不是自由的 所以 用实际发电功率 (或 发 电 量 )求 出 的 热 电 比 已 失 去 考 核 热 电 机 组 利 用 率 和 节 能效果的作用四 供热机组的热电比与机组参数 容量 型式 的关系热电比的计算目前有以下两种公式 即:h=Qh/3600W=(Dhhh 1000)/3600W(4) h=Qh/3600W=Dh(hh hwh) 1000/3600W电力安全管理 8(5)式 中 Dh 热 电
15、 机 组 供 热 抽 (排 )汽 量 t/h; hh 热 电 机 组 供 热 抽 (排 )汽 焓 tJ/kg;hwh 抽汽供热回水焓 kJ/kg(4)简 单 易算 为 98 年 国 家 三 部 委 在 220 号文 中提出的方法 式(5)为 很 多 运 行 热 电 厂 计 算 热 电 比 时 采 用 的 方 法 下 面 对 国 产 四 种 热 电 机 组 用 上 述 两 种 公 式 按 本 文 定 义对其热电比进行计算各机组随着抽汽供热量的增加 热电联产的比重 增大 热电比逐渐增大 冷源损失减小 机组的利用 率和经济效益逐渐提高 为线性关系 而热电比的最 佳 值 的 大 小 及 其 随 供 热
16、 量 的 变 化 规 律 主 要 决 定 于 机 组的初参数 供热参数 容量 型式等因素当 热 电 机 组 的 抽 汽 供 热 量 增 加 到 额 定 抽 汽 供 热 量和额定发电量时 其热电比为最佳 节能效益最大 由表 1 看出不同机组对应不同的最佳热电比 如上述 计 算 的 四 种 热 电 机 组 最 佳 热 电 比 分 别 为 1.47 2.74.2 3.64 当机组实际热电比偏离最佳热电比时 其 节能经济效益降低 计算结果表明 由于不同热电机 组的最佳热电比不同 因此它只能作为比较各种热电 机组本身及热电厂经济状态变化的特性指标此外 热电联产节能是相对于热电分产而言的电力安全管理 9因
17、此 不同热电机组的热电比均有一临界值 其值的 确定将另行论述五 热电比在热电工程中的应用 东 北 地 区 某 厂 有 两 台 双 抽 热 电 机 组 机 型 均 为CC12 50/10/1.75 额定工况时抽汽量分别为 D 采暖=30t/h D 工 业 =30t/h 采暖期为六个月 求 10 个月 的热电比变化情况从计算结果看 当 D 采 暖 =0 只有 D 工业时h 随 D 工业的改变而变化 D 工业增大 h 也增 大 反之 h 减 小 当机组同时有 D 采暖与 D 工业时h 随两者的改变作相应变化 总 供 热 量 增 大 h增大 经济效益高 反之 h 减小经济效益降低 上述规律表明 用热电
18、比这一经济特性指标可以考核热电机组的利用率及热电联产的节能效果 即考 核机组设计工况的利用程度 如表 2 所示的 CC12 型 机电厂 1 月份机组在设计工况运行时 所发出的额 定电功率全部是由热电联产汽流生产的 而凝汽发电 几乎为零 此时 h=3.00 为机组最佳热电比 机组 利用率最高 节能效益最好 当机组偏离设计工况运 行时 h 减小 此时虽能发出额定电功率 但其凝 汽发电比重增加 机组设计工况利用率降低 电厂节 能效益就会减少 对于 NC 型 200MW 以上大型两用电力安全管理 10热电机组 其设计特点是凝汽工况为设计工况 这就 是说机组不供热凝汽工况运行时 其热经济性与同档 次 的
19、 凝 汽 机 组 热 经 济 性 基 本 相 同 当 机 组 抽 汽 供 热 时 凝汽流量减少 机组低压缸的相对内效率 ri 降 低 但由于热电联产比重增加 凝汽流减小提高了 机组循环热效率 t 当供热抽汽量增大到额定值时 其发电功率将低于机组的额定功率 但其综合经济性 最高 发 电 煤 耗 最 低 此 时 热 电 比 最 佳 因 此 NC 型机的最佳热电比不是基于机组的设计工况 而是基 于最大供热工况 NC 型机组的热力特性虽然与 C 型 机组不同 但增大热电联产的比重使热电机组的经济 效益提高是一致的六 结论从上述分析看出 一般热电机组是以机组的设计 工况为准去定义和计算热电比 从而确切的
20、反映热电 机 组 的 利 用 率 (即 热 电 机 组 设 计 工 况 的 利 用 率 ) 而 NC 型 热 电 机 组 因 其 热 力 特 性 不 同 是 以 最 大 供 热 工 况 定 义和计算热电比 因此用热电比这一经济特性指标来 考核热电厂的节能效果是科学和直观的 它适用于对 热电机组或热电厂热经济效果的分析评价 只要正确 理解并运用热电比 就可以用热电比这一经济特性指 标考核新建热电厂或已运行热电厂节能经济效果 从电力安全管理 11而进一步挖掘其节能潜力 提高热电机组或热电厂的 经济效益21 世纪中国水电开发前瞻21 世纪 中国将坚定地向中等发达国家迈进 其 中能源 电力供应是首当其
21、冲要解决的问题 水力发 电在未来能源 电力供应中的地位和作用是水资源工 最为关心的问题之一我 国 的 能 源 状 况 可 以 概 括 为 :人 均 能 源 占 有 量 低 能源利用率低 能源消费以煤为主 环境污染问 题严重 农村商品能源匮乏我 国 常 规 能 源 按 人 均 计 算 仅 为 世 界 平 均 水 平 的61.4% 我国能源消费以煤为主 约占 75% 石油天然气占 19% 水电占 6% 大量使用煤炭所造成的 环境污染不可忽视 同时能源效率低下 单位能耗创 造的价值只是发达国家的 1/4 1/2 我国农村以使用 生物质能源为主 商品能源很少 燃烧薪柴的后果是 森林植被大面积破环 水土
22、流失严重就终端能源消费而言 电能是清洁 方便且高效 的 能 源 电 力 技 术 是 优 化 能 源 结 构 的 主 要 手 段 自 1978 年以来 我国电力工业发展很快 每年新增装机 容量 1000 万千瓦以上 1999 年全国总装机容量达到2.94 亿千瓦 人均装机容量 235 瓦 其中水电装机容电力安全管理 12量 7200 万千瓦 在低水平下实现了用电供求平衡 但人均用电仅相当于世界平均水平的 1 /3 要适应国 民经济 7% 9%左 右 的 增 长 速 度 电力工业必须保持 5% 6%的 年 增 长 率 每 年 新 增 装 机 容 量 应 在 1000 万千瓦以上我国的水电占电力总装
23、机的 23% 发电量占总发电量的 17% 2000 年大型水电在建规模为 2424 万千 瓦 其中三峡 1820 万千瓦 水电占电力总装机的比 重自 1985 年以来一直呈下降趋势 由 30%下 降 到 23% 左右 李鹏委员长去年提出 2010 年水电装机争取达 到电力总装机的 30% 按照电力规划指标计算 届时 水电装机应达到 1.5 亿千瓦 目前水电运行和在建容 量合计 9624 万千瓦 这意味着从 2000 年 起 到 2010年的 11 年间 要新开工并建成水电装机 5400 万千瓦其中应有 1000 万千瓦是地方修建的中小型水电 1000 万千瓦为抽水蓄能电站 3400 万千瓦为大
24、型水电 一 般水电项目开工后五年才能发电 因此 4400 万千瓦 的大型项目必须在前七年内全部开工 平均年开工规 模达到 630 万千瓦 但近几年来大型水电的实际开工 情况是五年总计开工 247 万千瓦 如果这种情况继续 下去 2010 年水电装机实际只能达到 1.2 亿千瓦左右 所占比例仍保持现有水平 李鹏委员长提出的目标难电力安全管理 13以实现 为此必须采取必要措施才能扭转上述局面 水电发展缓慢有其内在原因 有三个问题亟待解决 :一 是 投 资 大 工期长 二 是 长 期 效 益 好 短期效 益差 资金回收慢 三是自然与社会风险大以 单 位 千 瓦 造 价 相 比 较 水 电 大 约 为
25、 700010000 元 火电 30 60 万千瓦国产机组 5400 6300元 进口的 66 万千瓦机组为 7200 8200 元 水电比 火电高约 40% 加上水电发电量受季节的影响 电网 必须以重复容量来弥补 再加上水电的输电距离一般 比较远 综合上述因素 水电单位千瓦造价比火电贵 一倍左右建设大型水电的工期一般是 2 年截流 而后 5 年 第一台机组发电 此后每半年投产一台 火电 30 万 千瓦主力机组准备工期半年到 1 年 而后 3 年第 1 台 发电 10 个月后第 2 台投产 对投资方而言 工期和 造价的差异最终反映到收益上 按现在的电价水平 大型水电股东在第一笔大规模投资 15
26、 年后 可以获 取资本金收益 在此之前 还贷付息占用了全部利润 和折旧 长期占用资金将阻碍企业的发展 和企业的 利益相悖 因此 除了专业的水电开发公司以外 很 少有企业对大型水电进行投资建设大型水电的风险是显而易见的 建设期有水电力安全管理 14文 地质方面的自然风险 移民费增加 物价变动带 来的造价风险 运行期还会遇到水文 移民 电力市 场等回报方面的风险 在 1998 年的长江洪水中 隔 河岩 葛 洲 坝 几 次 拦 洪 分 别 使 沙 市 水 位 降 低 了 0.21 米 0.29 米 但防洪效益无法回收 相反还需要救济 上游因超蓄洪水造成的淹没损失上述问题造成企业对投资大型水电站望而却
27、步 缺乏市场动力是水电发展缓慢的内在原因 没有政府 在决策 资金 移民等方面的支持 大型水电站将无 法建设 三峡工程就是政府开发水电的典型模式近几年来建立了一批水电开发机构 但是由于电 价 电量 税收等方面的原因 多数尚未从自有资金 取得滚动开发资金 自筹的少量资金只能开发 10 万 千瓦以下的中小型项目 无法独立启动大型项目 因 此需要类似于三峡建设的政策 从财政上得到一笔拨 款 充实资本金水电系统需要在提高质量的同时着力缩短工期 工期缩短可以降低造价 加快资金回收 迅速取得社 会和企业效益 从工程实践分析 大型项目可以把发 电工期从截流后 5 6 年缩短到 4 年 天生桥一级水 电站已经做
28、到了这一点 面板坝还可以争取把工期缩 短到 3 年 装机容量 150 万千瓦的公伯峡水电站准备电力安全管理 15向此目标冲击 影响工期的因素很多 最主要的是资 金 技术和施工机械 资金到位情况这几年已大为好 转 技术方面 面板坝的推广使采用此坝型工程的工 期缩短 1 2 年 施工机械和器具仍然是水电的薄弱 环节 经常成为影响工期和质量的关键因素 外商在 二滩工程上取得成功 一半靠管理 一半靠设备 国 内施工企业普遍财政情况不好 无力彻底改变施工机 械落后的局面 需要业主转变观念对此进行投资水电作为清洁 易于开发 具有多种效益的资源 在水利 能源 电力事业中都占有重要地位 通过水 电工作者不懈的
29、努力 水电事业一定会蓬勃发展 资 源 (垃 圾 )电 厂 大 有 可 为1 引言随着社会的发展及城市的建设 城市垃圾的处理 成为日益突出的问题 过去 我国城市垃圾的处理主 要 靠 堆 埋 (堆 肥 及 填 埋 ) 但随着现在城市用地的日益 紧张 人类居住环境要求的提高及科学技术水平的发 展 垃圾堆埋已成为人们要审慎考虑的问题 而热力 处理方式逐渐为人们所采纳在先进的烟气净化技术条件下 垃圾焚烧具有不 污染环境 可充分利用能量和回收率高等特点 因此 资 源 (垃 圾 )电 厂 在 垃 圾 处 理 技 术 中 愈 来 愈 受 到 人 们 的电力安全管理 16青睐资 源 (垃 圾 )电 厂 的 英
30、文 名 称 为 :WASTE TO ENERGYPLANT 直 译 为 :废 物 变 能 源 工 厂 在我国 俗称为 垃圾电厂 雅称为 资源电厂2 资 源 (垃 圾 )电 厂 的 用 途 及 简 要 生 产 工 艺 流 程 资源( 垃圾 )电厂的用途 为 :回收垃圾 焚烧垃圾发电供热及灰渣利用 即对垃圾进行减量化 资源化 无害化的处理助燃发电供热垃 圾 垃 圾 贮 存 垃 圾 焚 烧 余 热 锅 炉 烟 气 净化 烟囱 洁净烟气至大气灰渣图 1 垃圾发电工艺流程从图 1 可见 资 源 (垃 圾 )电 厂 整 个 生 产 工 艺 流 程 与普通燃煤或燃油电厂极为相似 只是普通燃煤或燃 油电厂的燃
31、料是煤或油 而资源(垃圾)电厂的燃料是 垃圾为了使下述对资源(垃圾) 电厂的有关论述更具体 化 技 术 指 标 更 为 量 化 本 文 以 我 国 南 方 某 资 源 (垃 圾 )电 厂 为 例 进 行 描 述电力安全管理 173 垃圾成分 资源(垃圾 )电厂焚烧的垃圾将从各住宅区 购物中心商业中心和工业区收集 这些垃圾的特点是含有高达 30% 55%的 水 分额定工况运行时的水分含量在 40%左 右 单位热值额 定 值 为 7500kJ/kg(1791kcal/kg) 最 低 为 5570kJ/kg (1330kcal/kg) 最高为 8500kJ/kg (2030kcal/kg) 无灰 干
32、性物质的平均净热值取值为 20000kJ/kg该资源(垃圾)电厂设计为能燃烧所有的家庭垃圾 和经选择的工业垃圾 但以下垃圾除外:污水渣 电镀和金属硬化氰化物废渣钻孔和打磨用的乳胶等的废液 含油土 不能使用的油漆 真漆 工业塑料 胶粘剂油脂 葡萄糖 PVC 容器等 废油溶剂 液态碳氢化合物 医院的致病垃圾 放射性废弃物和炸药 氯化碳氢化合物疏松垃圾的总重量比为 100 500kg/m3 平均值 为 250kg/m3 所收垃圾的 15%可 能 为 粗 长 垃 圾 这电力安全管理 18些垃圾将需要切割和磨碎 然后与其它垃圾混合 从上述垃圾成分可见 我国目前大城市垃圾由于未经过分类处理 基本与日本等发
33、达国家 20 30 年 前的垃圾成分类似4 焚烧工艺过程描述4.1 总的描述 该资源(垃圾)电厂工程一期安装两台相同的垃圾处理装置 日处理量 2 450t 即每小时 2 18.75t 额定垃圾低位热值为 7500kJ/kg(1791kcal/kg) 垃圾处 理装置年有效工作时间设计为 8000h 以上 整个焚烧 装 置 将 产 生 压 力 6.5MPa 450 的 过 热 蒸 汽 用 于 发 电锅炉分为 3 个中空的竖直段和 1 个水平段 水平 段中布置过热器和省煤器 通过对流吸收烟气中的热 量 烟 气 净 化 装 置 (FLS GSA)吸 收 烟 气 中 的 有 害 成 分 然后将洁净烟气排
34、入大气4.2 垃圾的运输垃 圾 由 每 辆 载 重 量 约 15t 的 重 型 卡 车 运 抵 资 源 (垃 圾 )电 厂 进厂的垃圾卡车必须经过具有自动称量 功能且与控制室相连的垃圾磅称台 然后 通过垃圾 栈桥倒入垃圾渣坑 为了防止垃圾渣坑的臭气外溢 垃圾渣坑的垃圾入口装有负压门渣 坑 中 的 垃 圾 通 过 两 个 重 型 桥 式 移 动 起 重 抓 斗电力安全管理 19吊车送到两个焚烧炉的进料斗中 每个起重抓斗吊车 具有每 50min 抓取 60t 的工作能力 这意味着一个起 重抓斗吊车就有充分的裕量满足 2 18.75t/h 的焚烧 炉递交进料需要 抓斗吊车装有 8m3 的液压抓斗 如
35、 果 有 大 块 垃 圾 则 必 须 通 过 大 块 垃 圾 切 碎 机 进 行 剪 切 垃圾切碎机的最大处理能力为 28 35t/h4.3 焚烧工艺过程4.3.1 焚烧炉基于上述垃圾成分的特点 焚烧炉的设计要确保 炉底灰和烟气的充分燃尽焚 烧 炉 的 进 料 斗 和 特 殊 设 计 的 水 冷 进 料 槽 确 保 垃圾无阻塞的从料斗进入给料平台 再经过液压驱动 的给料机将垃圾送到炉排上 每个炉膛有 8 个给料机各自有各自的液压缸小 而 精 确 的 空 气 间 隙 (大 约 炉 排 表 面 积 的 1.5%到 1.8%)减 少 了 炉 排 的 筛 漏 量 一 次 风 通 过 炉 排 间 的 窄
36、 缝产生的压降形成最佳的配风 活动的炉排之间没有 金属的接触 减少了磨损和裂纹 确保炉排间的连续 进风 垃圾的破碎程度高 可以促进垃圾全面的加热 和燃烧边 上 的 炉 排 和 最 近 处 的 炉 排 板 之 间 的 空 气 缝 隙 保持连续 不受热膨胀的影响 炉排表面在恶劣的工电力安全管理 20作条件下仍应有很长的寿命 炉排板表面由合金钢铸 成 含有 23%铬 和 9%的 镍 能经受磨损 裂纹和高 温 每台焚烧炉的炉排系统包括两道平行的炉排每个焚烧炉总共有若干段 各自有单独控制的一 次风系统和炉排运动速度控制 以控制达到最佳燃烧 状态 炉排的配置是针对中国垃圾水分含量较高而专 门设计的 比一般
37、欧洲的垃圾焚烧炉长焚烧室的设计原则是顺流 这样能控制烟气在主 燃烧室内的滞留时间 并且使烟气通过一个鼻端 二 次风在喉部入口之前高速流过 进入后燃烧区 炉膛 整体安装耐火内衬 每层厚度不同 材质不同 耐火 内衬使辐射热量最大程度上反射回垃圾 从而保证在 垃 圾 焚 烧 负 荷 图 所 示 范 围 内 无 需 喷 入 辅 助 燃 料 油 支 持燃烧为防止耐火内衬侧墙结渣 每面侧墙都在冷却风 经过耐火内衬背面时被间接冷却 一次风被控制引入 到炉排的每一段 而且 一次风要通过一个二级暖风 器加热到 200 第一级用汽轮机抽汽加热第二级 用锅炉汽包的饱和蒸汽加热 二次风通过一定数量的 喷嘴引入炉膛 用
38、来使空气和烟气最大程度上的混合 与紊流二次风也要通过二级暖风器加热到 200 在垃圾成分中水分较高的情况下 保持较高的燃烧温电力安全管理 21度4.3.2 锅炉高压蒸汽锅炉 出口蒸汽压力 6.5MPa 温度 450自然循环 膜式壁结构 锅炉包括 3 个中空 竖直的辐射受热段和第 4 个水平段 水平段内悬挂的过 热器有振打传动装置使受热面获得最佳的清洁度第 一 个 竖 直 段 设 计 成 后 燃 烧 区 吸 收 高 温 烟 气 的 热量 这一段沿着喉部引入二次风 使从炉膛出来的 烟气中残留的 CO 充分燃烧 第一个辐射段和进入第 二段转弯段衬有一层特殊材料的保护耐火内衬 又由 于从第二段到第三段
39、烟气流动反向的改变 使在进入 对流段之前 烟气中的颗粒能很好的沉降下来当烟气进入水平对流段时 烟气温度已经降低到 575 625 在过热器受热面和蒸发受热面不会发生 由于粘性飞灰颗粒引起的损害 水平段主要由悬挂的 过热器屏组成 管道间有设计良好的连通管和纵向间 隙 使烟气通过时不会发生磨损或腐蚀省煤器也同样道理按过热器那样布置 过热器和 省煤器都由机械振打装置来保持清洁 这样 锅炉就 能连续运行 8000h 以上而不需任何手动清洁4.4 发电系统由 两 台 锅 炉 产 生 的 6.5MPa/450 蒸汽将用于发电力安全管理 22电 蒸汽将送入一台抽汽凝汽式汽轮机 汽轮机排汽 压力为 0 .00
40、8MPa(a) 汽轮机采用两级回热系统 第 一级抽汽接至除氧器 第二级抽气接至低压加热器 给水将被加热到 150 汽轮发电机的发电保证值为 20.85MW5 烟气净化资 源 (垃 圾 )电 厂 的 烟 气 能 不 能 净 化 是 资 源 (垃 圾 ) 电厂成败的关键 因为若烟气不能净化 就相当于垃 圾污染转化成为空气污染5.1 烟气排放标准5.2 烟气净化系统 该 电 厂 烟 气 净 化 系 统 采 用 了 一 种 基 于 半 干 法 的系统 由 FLS 的 烟 气 悬 浮 吸 收 工 艺 (GSA)组 成 酸性烟气从锅炉出来进入 GSA 反应器的底部与雾化的石灰及循环再利用的吸收剂混合 石灰
41、喷到 很大的表面上 由烟气带着通过反应器在反应器干燥的过程中 石灰和酸性烟气反应并 中和烟气 通常情况下 石灰在排出之前循环利用大 约 100 次左右 因此利用率非常高 石灰的消耗量相 应很低 当焚烧各种各样的垃圾产生了二垩英时 不 用注入活性炭就能清除这些二垩英 这是因为烟气及 时的冷却以及 GSA 中循环系统产生的微粒浓度很高电力安全管理 23的原因经过 GSA 之后 烟气进入布袋除尘器 将烟气 中的颗粒分离出来 布袋除尘器中布置着竖直挂在管 板上的管状布袋 积灰在布袋外侧积累 定期的从布 袋干净的一侧用脉冲压缩空气喷射来清洁布袋 GSA 的 再 循 环 箱 和 布 袋 除 尘 器 产 生
42、 的 剩 余 产 物 收 集 到 储 仓中 清洁的烟气在布袋除尘器之后通过引风机进入 烟囱 引风机使炉膛产生必要的负压6 资源(垃圾)电厂与普通燃煤及燃油电厂简单比较前已述及 资源(垃圾)电厂整个生产工艺流程与普通燃煤或燃油电厂极为相似 只是燃料不同 由于 燃料不同 导 致 了 主 要 设 计 及 设 备 上 的 不 同 要 求 :即 要特别注意防止二次污染 为防止二次污染 垃圾仓 要安装负压门 锅炉房要采用全封闭 烟气要进行净 化 且由于燃料的特殊性 必须采用专用的垃圾焚烧 炉 除此以外 在机 电 土三大专业中还有下述一 些区别6.1 机务 资 源 电 厂 的 热 机 系 统 与 同 容 量
43、 的 常 规 电 厂 大 体相似 但也有以下几点不同:(1)热 力 系 统 中 设 有 两 套 50%的 旁 路 装 置 其原因电力安全管理 24在 于 考 虑 资 源 电 厂 运 行 中 会 有 停 机 不 停 炉 的 只 处 理 垃圾而不发电的运行方式 由此对凝汽器的要求也较 高 在旁路工况下凝汽器仍能保证机组安全运行 而 给水泵 凝结水泵等设备的容量要求有较大的余量(2)热 力 系 统 中 二 级 回 热 系 统 采 用 汽 机 非 调 整 抽 汽 除向除氧器 低压加热器供汽外 第一级抽汽还 提供锅炉一级暖风器的加热用汽 二级暖风器用汽来 自锅炉汽包的饱和蒸汽(3)由 于 锅 炉 采 用
44、 链 条 炉 当全厂突然断电后 炉排中的垃圾有可能继续燃烧 因此给水泵要求有保 安电源保证其持续运行 除氧器水箱的容量由此也比 同容量的电厂大(4)对 于 垃 圾 仓 内 的 垃 圾 渗 透 液 进 行 无 害 化 处 理 也是资源电厂的独特之处 垃圾仓内的垃圾渗透液收 集后送至蒸发器 蒸发器将渗透液蒸发分离 蒸汽回 收后进入全厂废水收集系统 浓缩液收集后通过喷嘴 进入焚烧炉处理 蒸发器的加热用汽来自汽轮机一级 抽汽6.2 电气 资 源 电 厂 的 电 气 部 分 与 同 容 量 的 常 规 电 厂 (燃 煤和 燃 油 电 厂 )基 本 类 同 但也存在以下明显不同之处: (1)厂 用 电 要
45、 求 较 高 原因是资源电厂运行方式与电力安全管理 25常规电厂有着本质的区别 常规电厂的目的是为了发 电 年运行小时为 6000h 其锅炉 汽机和发电机任 何一个环节出现故障 均要停机炉 而资源电厂是以 焚烧处理垃圾为主 发电为辅 年运行小时为 8000h 甚至更多 当汽轮机 发电机出现故障时 焚烧炉不 停运 继续处理垃圾 因此 对厂用电供电质量和设 备质量要求较高(2)要 求 设 立 应 急 柴 油 发 电 机 组 根据垃圾焚烧炉 运行特性要求 资源电厂要设立应急柴油发电机组 原因之一是当厂用电消失时 焚烧炉内炉排上仍有垃 圾在燃烧 要保证锅炉供水 引风不间断 原因之二 是防止垃圾储坑失火
46、 保证垃圾储坑消防供电 且柴 油 发 电 机 容 量 选 择 较 大 (一 般 为 800kW 左右) 而常规 电厂发电机容量在 200MW 以下一般不设应急柴油发 电机组6.3 土建(1)资 源 电 厂 的 土 建 项 目 与 燃 煤 电 厂 (扣 除 铁 路 及 灰 场 后 )的 土 建 项 目 非 常 相 似 虽 然 扣 除 铁 路 及 灰 场 后的燃煤电厂的一些小型建筑(如:煤仓除氧间 启动 锅炉房 水泵房 材 料 库 及 实 验 楼 等 )比 资 源 电 厂 多 大 杂 但资源电厂的锅炉房又是燃煤电厂所没有的 且资源电厂的锅炉房不但有锅炉 而且还有焚烧炉在电力安全管理 26内(2)资
47、 源 电 厂 的 土 建 项 目 与 有 汽 机 房 的 燃 油 电 厂的土建项目也较为相似 并且燃油电厂无锅炉房和垃 圾渣坑及转运栈桥7 环保效益及经济效益7.1 环保效益 资源(垃圾 )电厂的建设首要目的是环保效益 垃圾在焚烧时 有害物质基本上被破坏 焚烧后的垃圾 灰渣中不再含有卤化碳氢物 灰烬不释放有害气体 不向地下渗漏污水 填埋时不会污染环境 也不会留 下在将来污染环境的隐患7.2 经济效益垃圾在焚烧时 可利用垃圾中的能量发电 例如: 上 海 浦 东 资 源 (垃 圾 )电 厂 日 处 理 垃 圾 量 1000t 利用焚 烧热量带动两台 8500kW 发电机组 年发电量约 1.1 亿 kW*h 本 文 介 绍 的 南 方 某 资 源 (垃 圾 )电 厂 为 日 处 理垃圾量 900t 利 用 焚 烧 热 量 带 动 一 台 20850kW 发 电机组 年发电量约 1.35 亿 kW*h 据粗略计算 焚 烧 1000kg 家庭垃圾约可替代 150L 燃油或供热 一个 家庭 10%的 用 电 量 可从自家垃圾中获得垃圾焚烧后容积约减少 90% 填埋垃圾的用地约可节约 8 0% 而 垃 圾 焚 烧 后 产 生 的 灰 渣 利 用 率 约 达
