余熱發(fā)電系統(tǒng)

2.6余熱發(fā)電系統(tǒng)概述本工程擬利用垃圾焚燒余熱鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽，供凝汽式汽輪發(fā)電機組發(fā)電。垃圾焚燒余熱鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽參數(shù)為4.1MPa400C?？紤]到由余熱鍋爐過熱器出口至汽輪機蒸汽入口間管路上的溫度、壓力損失，本工程汽機進汽參數(shù)確定為3.8MPa390C。在設(shè)計條件下3臺焚燒余熱鍋爐產(chǎn)汽108.51t/h，供汽輪機用汽。按照全廠處理能力81200t/d，全年運行8000h計算，汽輪機組年發(fā)電約：1.787X10KWh全廠熱效率約為：18.68%，廠用電率：21%。選用2臺12MW最大15MW凝汽式汽輪發(fā)電機組。一段非調(diào)整抽汽供焚燒爐空氣預(yù)熱器，二段非調(diào)整抽汽共除氧及采暖用。熱力系統(tǒng)及輔助設(shè)備選擇根據(jù)垃圾焚燒發(fā)電廠以處理垃圾為主的特點，汽輪發(fā)電機組采用“機隨爐”的運行方式。為保證在汽輪機故障或檢修期間垃圾焚燒爐的穩(wěn)定運行，設(shè)置了汽機旁路系統(tǒng)，用于汽機停機時將主蒸汽通過兩級減溫減壓后送入凝汽器，凝結(jié)水送至除氧器，在除氧器除氧加熱后用給水泵送至余熱鍋爐，維持垃圾焚燒鍋爐的正常運行。凝汽式機組的抽汽為非調(diào)整抽汽，抽汽壓力和流量隨著機組負荷的變化而變化。在汽輪機負荷較低時，一、二級抽汽量不能滿足空氣預(yù)熱器和除氧器的加熱蒸汽的要求，設(shè)置主蒸汽減溫減壓器，補充抽氣量的不足。在汽機檢修而焚燒爐仍然運行時，通過減溫減壓器全部或部分提供空氣預(yù)熱器和除氧器加熱蒸汽。熱力發(fā)電系統(tǒng)主要有下列四種運行工況：1）正常發(fā)電工況在正常焚燒發(fā)電工況下，3爐2機運行。3臺余熱余熱鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽送往汽輪發(fā)電機組，汽輪機一級抽汽送至焚燒爐空氣預(yù)熱器用于加熱一次風(fēng)，其疏水回收送至除氧器；二級抽汽進入除氧器加熱給水。三級抽汽進入低壓加熱器，加熱從凝汽器經(jīng)凝結(jié)水泵加壓后經(jīng)汽封加熱器預(yù)熱的凝結(jié)水。此工況下，汽輪機的進汽按照余熱鍋爐產(chǎn)汽量調(diào)節(jié)。汽機檢修與鍋爐檢修同時進行。2） 停機不停爐工況1臺汽輪機檢修或故障停機，3臺垃圾焚燒鍋爐正常運行，產(chǎn)汽量為108.51t/h?？鄢畵p失，剩余汽量為105?3t/h,在此工況下，另一臺汽輪機在最大工況下運行，發(fā)電15MWV進汽量約為71.04t/h，剩余34.26t/h，一部分通過減溫減壓器用于空氣預(yù)熱器和除氧器，其余進入檢修汽機的旁路蒸汽冷凝系統(tǒng)，旁路蒸汽冷凝系統(tǒng)的一、二級減溫減壓器和待修汽機的冷凝器投入運行。3） 機爐檢修工況當(dāng)1臺垃圾焚燒鍋爐檢修時，另1臺運行的鍋爐以最大產(chǎn)氣量運行，供1臺汽輪機在最大工況下運行，故可同時安排另1臺汽輪機檢修。因此，在每年大修時應(yīng)同時安排鍋爐與汽機檢修，以提高經(jīng)濟效益。主蒸汽系統(tǒng)（含旁路蒸汽冷凝系統(tǒng)）余熱鍋爐過熱蒸汽集汽聯(lián)箱出口到汽輪機進口的蒸汽母管，以及從蒸汽母管通往各輔助設(shè)備的蒸汽支管均為主蒸汽管道。主蒸汽系統(tǒng)采用單母管分段制，2臺機之間設(shè)一分段閥，3臺余熱鍋爐的主蒸汽管道經(jīng)關(guān)斷閥分別接到主蒸汽母管分段閥的兩側(cè)，從主蒸汽母管上引出主蒸汽管道到旁路減溫減壓器和生產(chǎn)用減溫減壓器的管道上均設(shè)有關(guān)斷閥。主蒸汽管道的材料均為20G。當(dāng)汽輪發(fā)電機組檢修時，要求焚燒爐繼續(xù)焚燒垃圾，余熱鍋爐還將產(chǎn)汽，所以設(shè)置了旁路蒸汽冷凝系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用兩級減溫減壓。一級減溫減壓器的減溫水由給水母管引出，二級減溫減壓裝置的減溫水由凝結(jié)水母管引出。一級減溫減壓器布置在7m管道層，二級減溫減壓裝置安裝在凝汽器喉部。正常運行時，一級減溫減壓器、二級減溫減壓裝置處于熱備用狀態(tài)，在汽輪機突然甩負荷或汽輪機故障停機時，自動關(guān)閉汽輪機主汽門，一級減溫減壓器、二級減溫減壓裝置迅速投入運行，過熱蒸汽經(jīng)旁路凝氣系統(tǒng)冷凝成凝結(jié)水，由凝結(jié)水泵送入除氧器。如果較短時間內(nèi)可以排除故障，則重新打開汽輪機主汽門，關(guān)閉旁路蒸汽冷凝系統(tǒng)，恢復(fù)正常運行。一級減溫減壓器的主要技術(shù)參數(shù)如下：蒸汽入口流量 60t/h減溫減壓器入口壓力 4?0MPa減溫減壓器入口溫度 400減溫減壓器出口壓力 0.6MPa減溫減壓器出口溫度 200二級減溫減壓裝置（汽機凝汽器帶） 的主要技術(shù)參數(shù)如下:蒸汽入口流量 75t/h減溫減壓裝置入口蒸汽壓力 0.6MPa減溫減壓裝置入口蒸汽溫度減溫減壓裝置出口蒸汽壓力 0.02MPa減溫減壓裝置出口蒸汽溫度主給水系統(tǒng)主給水系統(tǒng)范圍是由除氧器出水口到焚燒間余熱鍋爐省煤器給水集裝箱的進水口。全廠設(shè)2臺65t/h的旋膜式中壓除氧器和3臺給水泵（2用1備），低壓給水母管采用單母管分段制，高壓給水母管采用切換母管制。除氧器出口的低壓給水管道連接至低壓給水母管，由低壓給水母管分別接入3臺給水泵的進水口。低壓給水母管設(shè)兩個分段區(qū)，每個分區(qū)各有1臺除氧器和1臺給水泵（備用泵和其中1臺泵接在一個分區(qū)）。3臺給水泵的高壓給水出口管道除了可直接接至余熱鍋爐外，還可以切換到高壓給水母管上，備用給水泵直接與高壓給水母管相連接。每臺給水泵的出力約為單臺鍋爐蒸發(fā)量的120%。給水泵技術(shù)參數(shù)如下：型號MC50（A）流量45m3/h 揚程720m功率160kW 臺數(shù)3臺（2用1備）低壓給水管道及高壓給水管道材料為20號鋼。除氧器水箱容積35m3。2臺水箱容積為70m”可滿足余熱鍋爐30分鐘內(nèi)的給水要求。每臺給水泵出口設(shè)有給水再循環(huán)管，接到給水再循環(huán)母管上，返回除氧器。除氧器選用旋膜式中壓除氧器，主要技術(shù)參數(shù)如下:額定出力65t/h額定出力65t/h設(shè)計壓力0.23MPa運行壓力0.17MPa工作溫度130運行壓力0.17MPa工作溫度130水箱有效容積35m3臺數(shù)2臺汽機抽汽系統(tǒng)汽輪機設(shè)有3級不可調(diào)抽汽。一級抽汽壓力1一級抽汽壓力1-35MPa抽汽溫度290C,設(shè)計工況抽氣量14.18t/h，供給焚燒爐空氣預(yù)熱器加熱一次風(fēng)。二級抽汽壓力0二級抽汽壓力0-373MPa抽汽溫度181C,設(shè)計工況抽氣量5.439t/h,供給除氧器加熱鍋爐給水。三級抽汽壓力0.08MPa抽汽溫度93.5C,三級抽汽壓力0.08MPa抽汽溫度93.5C,供給低壓加熱器用?？諝忸A(yù)熱器和除氧器的加熱蒸汽除汽機抽汽外，均有相應(yīng)壓力的減溫減壓器作為備用氣源。三級抽汽管道由汽輪機接到低壓加熱器加熱蒸汽入口上。一級、二級、三級抽汽管道上均設(shè)有關(guān)斷閥。除氧器加熱蒸汽進口管道上設(shè)有電動調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)除氧器的工作壓力。主凝結(jié)水系統(tǒng)被冷卻塔冷卻的循環(huán)水用循環(huán)水泵送入凝汽器作為冷源將排入凝汽器的蒸汽冷卻為凝結(jié)水。主凝結(jié)水系統(tǒng)將凝汽器井中的水通過凝結(jié)水泵經(jīng)汽封加熱器和低壓加熱器預(yù)加熱后送至除氧器。每臺汽機設(shè)置2臺凝結(jié)水泵，2臺運行,1臺運行，1臺備用。每臺凝結(jié)水泵容量按汽輪機最大凝結(jié)水量120%選擇。設(shè)備技術(shù)參考如下:凝結(jié)水泵：型號6N6流量60ms/h 揚程70m功率30KW主凝汽器：冷卻面積1200m2 設(shè)計循環(huán)水溫度27C（最高33C）設(shè)計循環(huán)水溫升7C（最高9C） 排汽壓力0.004MPa抽真空系統(tǒng)每臺汽機抽真空系統(tǒng)由2臺100%容量的射水泵、一個射水池等設(shè)備和管道組成。正常運行時1臺射水抽氣器和1臺射水泵就可以保持主凝汽器勺真空。停機不停爐工況時，1臺汽機停運，但該機勺射水抽氣器和射水泵仍運行，以供冷凝器抽真空用。當(dāng)汽輪機停機而主蒸汽通過旁路減溫減壓器進入凝汽器冷凝時汽機抽真空系統(tǒng)使凝汽器內(nèi)壓力保持在0.00814MPa射水抽氣器為汽機廠配套。射水泵技術(shù)參考如下：流量122m3/h 揚程44m 功率30KW化學(xué)補充水系統(tǒng)來自水處理間的化學(xué)補充水，一路經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥進入除氧器，供系統(tǒng)補水和鍋爐補充水用，一路直接進入疏水箱，疏水箱的水位與疏水泵進行聯(lián)鎖控制，除氧器水箱的水位通過化學(xué)補充水流量調(diào)節(jié)閥自動調(diào)節(jié)。還有一路化學(xué)補充水進入凝汽器熱井，用于啟動時熱井充水。全廠設(shè)置30nm勺疏水箱一臺、SKW-0.78疏水?dāng)U容器1臺。低壓設(shè)備和管道的凝結(jié)水或疏水、化學(xué)補充水直接進入疏水箱。壓力較高的設(shè)備和管道的疏水進入疏水?dāng)U容器擴容后進入疏水箱。除氧器設(shè)有溢流放水母管，當(dāng)除氧器水箱水位自動調(diào)節(jié)失靈而水位過高時，放水電動閥門開啟，將除氧器水箱里的水排至疏水箱。疏放水系統(tǒng)設(shè)置兩臺疏水泵，1臺運行、1臺備用。在正常運行時，疏水泵將疏水箱中的水打入除氧器；余熱鍋爐上水時，疏水泵將疏水箱內(nèi)的水直接經(jīng)疏放水母管送