余热发电系统

2.6余热发电系统概述本工程拟利用垃圾焚烧余热锅炉产生的过热蒸汽，供凝汽式汽轮发电机组发电。垃圾焚烧余热锅炉产生的过热蒸汽参数为4.1MPa400C。考虑到由余热锅炉过热器出口至汽轮机蒸汽入口间管路上的温度、压力损失，本工程汽机进汽参数确定为3.8MPa390C。在设计条件下3台焚烧余热锅炉产汽108.51t/h，供汽轮机用汽。按照全厂处理能力81200t/d，全年运行8000h计算，汽轮机组年发电约：1.787X10KWh全厂热效率约为：18.68%，厂用电率：21%。选用2台12MW最大15MW凝汽式汽轮发电机组。一段非调整抽汽供焚烧炉空气预热器，二段非调整抽汽共除氧及采暖用。热力系统及辅助设备选择根据垃圾焚烧发电厂以处理垃圾为主的特点，汽轮发电机组采用“机随炉”的运行方式。为保证在汽轮机故障或检修期间垃圾焚烧炉的稳定运行，设置了汽机旁路系统，用于汽机停机时将主蒸汽通过两级减温减压后送入凝汽器，凝结水送至除氧器，在除氧器除氧加热后用给水泵送至余热锅炉，维持垃圾焚烧锅炉的正常运行。凝汽式机组的抽汽为非调整抽汽，抽汽压力和流量随着机组负荷的变化而变化。在汽轮机负荷较低时，一、二级抽汽量不能满足空气预热器和除氧器的加热蒸汽的要求，设置主蒸汽减温减压器，补充抽气量的不足。在汽机检修而焚烧炉仍然运行时，通过减温减压器全部或部分提供空气预热器和除氧器加热蒸汽。热力发电系统主要有下列四种运行工况：1）正常发电工况在正常焚烧发电工况下，3炉2机运行。3台余热余热锅炉产生的过热蒸汽送往汽轮发电机组，汽轮机一级抽汽送至焚烧炉空气预热器用于加热一次风，其疏水回收送至除氧器；二级抽汽进入除氧器加热给水。三级抽汽进入低压加热器，加热从凝汽器经凝结水泵加压后经汽封加热器预热的凝结水。此工况下，汽轮机的进汽按照余热锅炉产汽量调节。汽机检修与锅炉检修同时进行。2） 停机不停炉工况1台汽轮机检修或故障停机，3台垃圾焚烧锅炉正常运行，产汽量为108.51t/h。扣除汽水损失，剩余汽量为105・3t/h,在此工况下，另一台汽轮机在最大工况下运行，发电15MWV进汽量约为71.04t/h，剩余34.26t/h，一部分通过减温减压器用于空气预热器和除氧器，其余进入检修汽机的旁路蒸汽冷凝系统，旁路蒸汽冷凝系统的一、二级减温减压器和待修汽机的冷凝器投入运行。3） 机炉检修工况当1台垃圾焚烧锅炉检修时，另1台运行的锅炉以最大产气量运行，供1台汽轮机在最大工况下运行，故可同时安排另1台汽轮机检修。因此，在每年大修时应同时安排锅炉与汽机检修，以提高经济效益。主蒸汽系统（含旁路蒸汽冷凝系统）余热锅炉过热蒸汽集汽联箱出口到汽轮机进口的蒸汽母管，以及从蒸汽母管通往各辅助设备的蒸汽支管均为主蒸汽管道。主蒸汽系统采用单母管分段制，2台机之间设一分段阀，3台余热锅炉的主蒸汽管道经关断阀分别接到主蒸汽母管分段阀的两侧，从主蒸汽母管上引出主蒸汽管道到旁路减温减压器和生产用减温减压器的管道上均设有关断阀。主蒸汽管道的材料均为20G。当汽轮发电机组检修时，要求焚烧炉继续焚烧垃圾，余热锅炉还将产汽，所以设置了旁路蒸汽冷凝系统，该系统采用两级减温减压。一级减温减压器的减温水由给水母管引出，二级减温减压装置的减温水由凝结水母管引出。一级减温减压器布置在7m管道层，二级减温减压装置安装在凝汽器喉部。正常运行时，一级减温减压器、二级减温减压装置处于热备用状态，在汽轮机突然甩负荷或汽轮机故障停机时，自动关闭汽轮机主汽门，一级减温减压器、二级减温减压装置迅速投入运行，过热蒸汽经旁路凝气系统冷凝成凝结水，由凝结水泵送入除氧器。如果较短时间内可以排除故障，则重新打开汽轮机主汽门，关闭旁路蒸汽冷凝系统，恢复正常运行。一级减温减压器的主要技术参数如下：蒸汽入口流量 60t/h减温减压器入口压力 4・0MPa减温减压器入口温度 400减温减压器出口压力 0.6MPa减温减压器出口温度 200二级减温减压装置（汽机凝汽器带） 的主要技术参数如下:蒸汽入口流量 75t/h减温减压装置入口蒸汽压力 0.6MPa减温减压装置入口蒸汽温度减温减压装置出口蒸汽压力 0.02MPa减温减压装置出口蒸汽温度主给水系统主给水系统范围是由除氧器出水口到焚烧间余热锅炉省煤器给水集装箱的进水口。全厂设2台65t/h的旋膜式中压除氧器和3台给水泵（2用1备），低压给水母管采用单母管分段制，高压给水母管采用切换母管制。除氧器出口的低压给水管道连接至低压给水母管，由低压给水母管分别接入3台给水泵的进水口。低压给水母管设两个分段区，每个分区各有1台除氧器和1台给水泵（备用泵和其中1台泵接在一个分区）。3台给水泵的高压给水出口管道除了可直接接至余热锅炉外，还可以切换到高压给水母管上，备用给水泵直接与高压给水母管相连接。每台给水泵的出力约为单台锅炉蒸发量的120%。给水泵技术参数如下：型号MC50（A）流量45m3/h 扬程720m功率160kW 台数3台（2用1备）低压给水管道及高压给水管道材料为20号钢。除氧器水箱容积35m3。2台水箱容积为70m”可满足余热锅炉30分钟内的给水要求。每台给水泵出口设有给水再循环管，接到给水再循环母管上，返回除氧器。除氧器选用旋膜式中压除氧器，主要技术参数如下:额定出力65t/h额定出力65t/h设计压力0.23MPa运行压力0.17MPa工作温度130运行压力0.17MPa工作温度130水箱有效容积35m3台数2台汽机抽汽系统汽轮机设有3级不可调抽汽。一级抽汽压力1一级抽汽压力1-35MPa抽汽温度290C,设计工况抽气量14.18t/h，供给焚烧炉空气预热器加热一次风。二级抽汽压力0二级抽汽压力0-373MPa抽汽温度181C,设计工况抽气量5.439t/h,供给除氧器加热锅炉给水。三级抽汽压力0.08MPa抽汽温度93.5C,三级抽汽压力0.08MPa抽汽温度93.5C,供给低压加热器用。空气预热器和除氧器的加热蒸汽除汽机抽汽外，均有相应压力的减温减压器作为备用气源。三级抽汽管道由汽轮机接到低压加热器加热蒸汽入口上。一级、二级、三级抽汽管道上均设有关断阀。除氧器加热蒸汽进口管道上设有电动调节阀，用于调节除氧器的工作压力。主凝结水系统被冷却塔冷却的循环水用循环水泵送入凝汽器作为冷源将排入凝汽器的蒸汽冷却为凝结水。主凝结水系统将凝汽器井中的水通过凝结水泵经汽封加热器和低压加热器预加热后送至除氧器。每台汽机设置2台凝结水泵，2台运行,1台运行，1台备用。每台凝结水泵容量按汽轮机最大凝结水量120%选择。设备技术参考如下:凝结水泵：型号6N6流量60ms/h 扬程70m功率30KW主凝汽器：冷却面积1200m2 设计循环水温度27C（最高33C）设计循环水温升7C（最高9C） 排汽压力0.004MPa抽真空系统每台汽机抽真空系统由2台100%容量的射水泵、一个射水池等设备和管道组成。正常运行时1台射水抽气器和1台射水泵就可以保持主凝汽器勺真空。停机不停炉工况时，1台汽机停运，但该机勺射水抽气器和射水泵仍运行，以供冷凝器抽真空用。当汽轮机停机而主蒸汽通过旁路减温减压器进入凝汽器冷凝时汽机抽真空系统使凝汽器内压力保持在0.00814MPa射水抽气器为汽机厂配套。射水泵技术参考如下：流量122m3/h 扬程44m 功率30KW化学补充水系统来自水处理间的化学补充水，一路经流量调节阀进入除氧器，供系统补水和锅炉补充水用，一路直接进入疏水箱，疏水箱的水位与疏水泵进行联锁控制，除氧器水箱的水位通过化学补充水流量调节阀自动调节。还有一路化学补充水进入凝汽器热井，用于启动时热井充水。全厂设置30nm勺疏水箱一台、SKW-0.78疏水扩容器1台。低压设备和管道的凝结水或疏水、化学补充水直接进入疏水箱。压力较高的设备和管道的疏水进入疏水扩容器扩容后进入疏水箱。除氧器设有溢流放水母管，当除氧器水箱水位自动调节失灵而水位过高时，放水电动阀门开启，将除氧器水箱里的水排至疏水箱。疏放水系统设置两台疏水泵，1台运行、1台备用。在正常运行时，疏水泵将疏水箱中的水打入除氧器；余热锅炉上水时，疏水泵将疏水箱内的水直接经疏放水母管送