生活垃圾焚烧发电厂建设项目汽轮发电系统设计方案.doc

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1、生活垃圾焚烧发电厂建设项目汽轮发电系统设计方案1.1.1 设计原则为提高垃圾焚烧发电厂的经济性，并防止对大气环境的热污染，应对焚烧过程产生的热能进行回收利用。本期工程垃圾处理规模为700吨/日，远期将达到1000吨/日。入炉垃圾设计热值为6280kJ/kg。垃圾经焚烧后，对垃圾焚烧余热通过能量转换的形式加以回收利用，垃圾焚烧炉和余热锅炉为一个组合体，余热锅炉的第一烟道就是垃圾焚烧炉炉膛，对它们组合体的总称为余热锅炉。在余热锅炉中，主要燃料是生活垃圾，转换能量的中间介质为水。垃圾焚烧产生的热量被工质吸收，未饱和水吸收烟气热量成为具有一定压力和温度的过热蒸汽，过热蒸汽驱动汽轮发电机组，热能被转换为

2、电能。为了使垃圾焚烧在获得良好的社会效益的同时取得一定的经济效益，又由于本工程周围无蒸汽的热用户，故本工程拟利用垃圾焚烧锅炉产生的过热蒸汽供汽轮发电机组发电。一期两台焚烧炉配套余热锅炉产生压力4.1MPa、温度400的总蒸汽量为226=52t/h，进入汽轮机带动发电机发电。1.1.2 汽轮发电机组参数汽轮机主要技术参数：数量1台型号N12-3.8额定功率12MW汽机额定进汽量61t/h汽机最大进汽量64t/h主汽门前蒸汽压力3.8MPa(a)主汽门前蒸汽温度395额定转速3000 r/min抽汽级数3级非调整抽汽 （1空气预热器+1除氧器+1低压加热器）给水温度130设计冷却水温度27最高冷却

3、水温度33一期发电机的主要技术参数：数量1台型号QF-12-2额定功率12MW10.5kV额定转速3000r/min功率因数0.8频率变化范围48.550.5HZ冷却方式空气冷却发电机效率97%1.1.3 热力系统两台垃圾焚烧余热锅炉产生的过热蒸汽汇集到主蒸汽母管，在主蒸汽母管上经汽机主汽门进入凝汽式汽轮机中作功驱动发电机发电后，排汽进入凝汽器冷凝为凝结水。由凝结水泵将凝结水加压后进入中压热力除氧器。除氧后的130给水由锅炉给水泵送至余热锅炉循环运行。空气预热器所需加热蒸汽从汽轮机抽汽和汽包抽取，加热后冷却的凝结水返回至中压除氧器。本工程的主蒸汽系统采用母管制。给水泵进出口的高低压给水母管均采

4、用母管制。在给水泵出口处还设有给水再循环管和再循环母管。全厂设置一台连续排污扩容器和一台定期排污扩容器。连续排污扩容器的二次蒸汽送回除氧器作为加热蒸汽，以回收热量。锅炉排污水排入排污扩容器，排污扩容器的污水排入热井冷却后，进入厂区污水管网。热力系统中设有两台减温减压器，用于当汽机因故停机或启动时，一级减温减压器将余热锅炉产生的蒸汽降压降温到低压蒸汽，供空气预热器加热用蒸汽，疏水可利用余压送入除氧器；二级减温减压器供除氧器加热给水用。正常运行时，空气预热器、除氧器和低压加热器所需的加热用蒸汽由汽轮机抽汽供给。为使汽机排汽在凝汽器中凝结，系统中设有循环冷却水系统，循环水除供凝汽器冷却用水外，还供给

5、发电机空气冷却器、油冷却器和部分设备用冷却水。 为使汽轮机获得尽可能好的经济性，凝汽器应保持一定的真空度，为此系统中设有抽气器。 另外，系统中还设有低位水箱、低位水泵和疏水箱、疏水泵，这些设备可将系统内有关设备和管道内的疏放水收集并送入除氧器，从而减少汽水损失，提高系统的经济性。 为满足汽轮发电机组本体的调节、保安和润滑等要求，汽机间还设有油系统，它包括油箱、油泵、油冷却器等。由于本期工程只有1台汽轮机，为保证汽轮机检修或故障下焚烧厂的正常运行，本工程设制一台旁路凝汽器，当汽轮机发生故障时，蒸汽进入旁路凝汽器，同时减少入炉垃圾量和降低锅炉的蒸发量。1.1.3.1 主蒸汽系统由余热锅炉过热蒸汽集

6、汽联箱出口到汽轮机进口的连接管道，以及从主蒸汽母管通往各辅助设备的蒸汽支管均为主蒸汽管道，本工程采用单母管制，两台余热锅炉的主蒸汽管经分断阀引至主蒸汽母管；在主蒸汽母管上经汽机主汽门进入凝汽式汽轮机，还有由主蒸汽母管引出至减温减压器的管道。1.1.3.2 主给水系统主给水系统是由中压除氧器出口经给水泵升压后送至余热锅炉省煤器的进口。系统设有两条母管，即低压给水母管和高压给水母管，两条母管均采用单母管制。共设置两台30 t/h的除氧器和三台给水泵，两台运行，一台备用。每台除氧器水箱容积20 m3，可满足余热锅炉30分钟以上的给水要求。每台给水泵出口设有给水再循环管，接到除氧器给水再循环母管上，返

7、回除氧器。1.1.3.3 汽轮机抽汽系统汽轮机设有三级抽汽。抽汽管道上设有液动逆止阀、安全阀和关断阀。一级抽汽作为空气预热器一次预热蒸汽，凝结下的疏水返回除氧器。二级抽汽作为中压除氧器的加热蒸汽。除氧器加热蒸汽系统采用单母管制，到每台除氧器的加热蒸汽管上设有蒸汽电动调节阀，用于调节除氧器的工作压力。汽轮机的三段抽汽用于加热低压加热器。1.1.3.4 主凝结水系统主凝结水系统是用来将凝汽器热井中的凝结水通过凝结水泵送至除氧器。每台汽轮机设置两台凝结水泵，一台运行，一台备用。每台凝结水泵容量按纯冷凝工况凝结水量100 %选择。12MW汽轮机凝结水泵型号 4N5流量 50m3/h扬程 101m功率

8、30kW1.1.3.5 化学补充水系统来自化水车间的化学补充水一路经排污冷却器加热后进入除氧器，一路直接补入疏水箱，供系统补水和锅炉上充水用。除氧器水箱的水位由化补水调节阀进行控制，疏水箱的水位通过与疏水泵联锁控制。1.1.3.6 全厂排污系统两台锅炉的排污水汇集到母管上排放至一台连续排污扩容器，扩容后的蒸汽排放至中压除氧器，排污水经过定期排污扩容器后排至地沟。连续排污扩容器的容积为2.5 m3。1.1.3.7 疏放水系统全厂设置20 m3的疏水箱1台、1m3疏水扩容器一台。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经疏水扩容器扩容后进入疏水箱。除氧器设

9、有一条溢放水母管，当除氧器水箱水位高时，将水放至疏水箱。疏放水系统设置两台疏水泵，一台运行、一台备用电厂设有一条充放水母管。在正常运行工况下，疏水箱中的水，经疏水泵升压后，进入除氧器；在启动时，疏水泵将疏水箱内的水经充放水母管汲送到垃圾焚烧锅炉的汽包。1.1.3.8 厂内循环水系统厂内循环水系统设有2台循环水泵，循环水系统的主要设备凝汽器和循环水泵的技术规范如下： a)12MW汽轮机凝汽器 型号： N1200-1 冷却面积： 1200 m2 设计循环水温度： 20 设计循环水量： 3400 t/h 水阻： 27 kPa b)循环水泵 流量： 2000m3/h 扬程： 26 m 数量： 2台1.

10、1.3.9 锅炉房和汽轮机机厂房内工业水和冷却水系统锅炉房和发电机厂房内工业水系统由全厂工业水供水，设有2根工业水供水母管，在厂房内形成管网。工业水主要用来冷却少量设备，并且在夏季循环水温度过高时，掺入冷油器和发电机空冷器的循环水降温。工业水排水采用有压排水，排水进入工业水回水母管。大量设备的冷却水循环使用，冷却水回水收集到主厂房热水池内，用泵打入主厂房冷却水塔冷却，而后返回主厂房冷水池，再用泵送到各个冷却设备，循环使用。厂外工业水不断补入水池，以补充其系统损失。1.1.4 运行方式考虑到焚烧余热锅炉和汽轮发电机组的年工作小时数均为8000h，为满足垃圾焚烧处理的不可间断的要求，两台焚烧余热锅

11、炉应安排在以每个时段为760h的不同的两个时段内检修。当一台焚烧余热锅炉检修时，为尽量多处理垃圾，另一台焚烧余热锅炉应该在允许范围内多处理垃圾。在两台焚烧余热锅炉先后检修的时段内，安排汽轮发电机组检修。正常工况下两炉一机运行，当一台锅炉检修或故障停运时，可停下汽轮机，余热锅炉产生的过剩蒸汽可走旁路凝汽器，同时减少垃圾的焚烧量。1.1.5 汽机间及给水除氧间布置汽机间采用双层布置，运行层标高7m。汽轮机、主汽阀、发电机及励磁机等布置在运行平台上，冷凝器、空气冷却器、冷油器、油泵等油系统辅助设备布置在底层。两台热力除氧器布置在除氧层上。1.1.6 运行工况技术经济指标垃圾焚烧发电厂处理规模： 700t/d垃圾焚烧炉数量： 两台单台炉垃圾处理量： 350 t/d设计工况垃圾热值： 6280kJ/kg设计工况单台炉产汽量： 26t/h总产汽量： 52t/h汽轮发电机组数量： 1台（12MW）设计工况下单台汽轮机进汽量： 61t/h正常生产时，实行两炉两机运行制。考虑到每年机炉运行8000小时，并均要有760小时的检修时间。本期工程年最大发电量约为76106kW.h。