生活垃圾焚烧锅炉启动调试方案优化

生活垃圾焚烧锅炉启动调试方案优化

0垃圾焚烧发电系统启动调试福州红庙岭垃圾焚烧处理厂由重钢集团三峰卡万塔环境有限公司和北京保利投资有限公司共同投资。2004年12月26日,福州市人民政府正式授予该电厂BOT特许经营权。该发电厂占地78亩,采用德国马丁公司SITY2000垃圾焚烧发电技术和半干式烟气净化处理技术,日处理城市生活垃圾1200t,配置2台600t/d的垃圾焚烧炉,利用余热发电,发电机装机容量为2台12MW机组。该技术成熟可靠,适合中国垃圾低热值、高水分特点,保证烟气排放达到《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485—2001)要求。两台机组于2007年7月进入调试阶段。按当地电力公司要求,两台机组需同时通过连续72h+24h满负荷试运。这给整套启动调试带来了一定的难度。垃圾焚烧锅炉是垃圾焚烧发电的关键设备,垃圾焚烧发电整套启动调试的核心设备是生活垃圾焚烧锅炉。借鉴同类机组的经验,在马丁公司调试技术的基础上,结合本工程自身特点,对该垃圾焚烧锅炉整套启动调试方案给予了一定的优化,实际运用中取得良好的效果。1锅炉的特性参数(1)城市生活垃圾处理型号:SITY2000型数量:2台垃圾处理能力:600t/d/台连续负荷能力:60%～100%燃料适应范围:垃圾低位热值在4500～10000kJ/kg炉温:1050℃出口烟温保持时间:当出口烟温≥850℃时,出口烟温保持时间≥2s出口烟气中氧含量:6%～12%垃圾在炉内停留时间:1.5～2.5h焚烧残渣热灼减率:≤5%主燃料:城市生活垃圾,Qnet,v,ar=7000kJ/kg辅助燃料:0#轻柴油燃烧方式:层燃逆推炉排(2)蒸汽蒸发量和水蒸时间型号:UG—600—58.39/4.0/400—W数量:2台额定蒸发量:58.39t/h汽包工作压力:4.74MPa主蒸汽温度:400℃主蒸汽压力:4.0MPa给水温度:130℃排烟温度:210℃热效率:79.2%(3)锅炉最大燃烧ndk设计低位热值:7000kJ/kg最小低位热值:5000kJ/kg(本值为不添加辅助燃料,锅炉可在满负荷状态下稳定燃烧)最大低位热值:10000kJ/kg可燃成分:37.48%水分:46%容重:0.43t/m3垃圾组成成分如表1、表2所示。2系统构成垃圾焚烧工艺流程如图1所示,主要由以下系统组成:①进厂垃圾计量系统;②垃圾卸料及贮存系统;③垃圾及辅助燃料进料系统;④垃圾焚烧系统;⑤焚烧余热利用系统;⑥烟气净化和排放系统;⑦灰渣处理系统;⑧污水处理系统;⑨烟气排放在线监测系统;⑩垃圾焚烧自动控制系统。3u3000炉排烟点锅炉总体布置如图2所示。锅炉为单锅筒、自然循环中压锅炉,采用前吊后支结构,为室内布置。由19.164m标高位置的非金属膨胀节将锅炉分为焚烧炉和余热锅炉两部分。锅炉燃烧炉膛位于炉排上方与膨胀节下方之间。焚烧炉炉排采用逆推式往复炉排。两个点火油枪布置在焚烧炉左右侧墙上,四个辅助油枪布置在焚烧炉后墙上。一次风位于焚烧炉炉排下部,二次风位于焚烧炉前后墙上。在零米地面布置有一二次蒸汽空气预热器。位于膨胀节上方的余热锅炉是W型布置,分成了四个垂直烟室。第I烟室四周敷设耐火砖,耐火砖敷设至第II烟室入口处。第I和第II烟室为没有布置对流受热面的膜式壁,其中第II烟室中装有3片垂直屏。第III烟室为膜式壁结构,内部装有高、低温过热器及I、II级蒸发器。第IV烟室为护板结构,内装有省煤器管束。位于第II和第III烟室底部及位于第IV烟室底部的灰斗为非水冷式,衬有耐火材料。在第III烟室和第IV烟室侧墙均装有蒸汽吹灰器。在高、低温过热器间布置有喷水减温器。4主电源的启动测试和控制(1)监检合格的要求分部调试合格并签证;质监部门按《质检大纲》要求监检合格;电网调度部门同意并网;整套启动调试应具备的其它条件;“启委会”准予进入整套启动调试。(2)主电源的启动和调试过程的控制按工况进行的试验工作机组试运至连续72h+24h满负荷时,锅炉共需点火两次,每次的具体工作安排如下:锅炉第一次点火具体工作:锅炉点火前进行水汽系统工作压力下的水压试验;进行锅炉的安全阀整定和蒸汽严密性试验工作;锅炉点火后按规程调节参数,达汽机要求的参数,汽机冲转并进行机、电的各项试验;试并网发电,之后解列汽机作超速试验;停机停炉消缺。锅炉第二次点火具体工作:机组带负荷,进行机、电的各项试验;试验结束后,进入连续72h+24h满负荷试运。水质控制阶段空负荷试运阶段:锅炉点火升压指标控制;锅炉安全阀整定及蒸汽严密性试验;主机空负荷试运时锅炉技术指标控制。带负荷试运阶段:带50%ECR、100%ECR负荷时锅炉本体调试和燃烧调整;烟风系统调试;排汽和排污系统调试;吹灰系统调试。连续72h+24h满负荷试运阶段:主要控制垃圾焚烧量、主蒸汽流量、主蒸汽压力、主蒸汽温度、给水温度、炉膛负压等锅炉参数在设计范围内。辅助油枪和点火油枪垃圾焚烧锅炉点火前的准备工作及辅机设备和分系统投入程序,均与电站燃煤锅炉和工业燃煤锅炉的启动程序大体相同。不同的是:垃圾焚烧锅炉的垃圾热值极不稳定,燃烧工况较难控制。垃圾需提前3至4天储备发酵,发酵好的垃圾易燃且热值高。把发酵好的熟垃圾与生垃圾在垃圾仓内分开堆放。点火前,将垃圾均匀投至给料斗关闭的密封门上,除尘器烟道切换至旁路,按顺序启动送、引风机。启动引风机,炉膛负压保持在-20Pa左右,在炉排下一次调节风门关闭情况下,吹扫2分钟;在炉排下一次调节风门打开情况下,再吹扫10分钟。接着启动一次风机,最后启动冷却风机和密封风机。上述风机启动时,炉膛负压保持在-50Pa左右。吹扫结束3分钟后,以15%出力启动一支点火油枪。当第一支点火油枪达到满负荷后,启动第二支点火油枪。控制第二支点火油枪负荷,保持炉膛烟温增长率小于50℃/h。当炉膛出口烟温达到850℃且保持2秒以上时,打开给料斗密封门投垃圾,启动推料器将垃圾推至炉排上。启动辅助油枪给垃圾点火,将除尘器烟道切换至主路。此时炉排已启动,只是炉排行进速度较慢。打开密封门同时,垃圾吊不断地将垃圾投入给料斗内,直至达到正常料位为止。炉膛负压始终保持在-50Pa左右。垃圾点燃后,根据垃圾质量调节一次风量,通过调节挡渣板来保持炉排底层20cm厚的灰渣厚度。随着垃圾逐渐趋于稳定燃烧和垃圾燃量不断增加,在保证炉膛出口烟温在850℃以上的情况下,辅助油枪和点火油枪的负荷应逐渐降低。当火焰沿着炉排宽度方向有规律的分布时,调整一二次风量以保持焚烧炉出口烟气中氧含量在7%左右。当火焰在炉排一半长度方向有规律分布时,垃圾燃烧变得稳定,负荷达到其额定值。当仅投垃圾即能保证垃圾稳定燃烧且炉膛出口烟温在850℃以上时,停运辅助油枪和点火油枪。若垃圾不能稳定燃烧,此时启动辅助油枪。在对燃烧工况调整的同时,也在对余热锅炉的工况不断地调整。当锅炉压力达到0.1MPa时,关闭排空阀和疏水阀。当锅炉压力达到0.2MPa时,启动排汽阀控制汽包水温的增长率小于50℃/h,直至达到主蒸汽压力4MPa为止。当蒸发量大于15t/h时,水位控制切换至“三冲量”模式,否则水位控制为“二冲量”模式。蒸发量增长率控制在3t/h以内。当蒸发量至35t/h时,通过汽包内的给水加热器来调节省煤器出口烟温,使其保持在210℃。蒸汽一旦产生,可用于空气预热器、主蒸汽、除氧器等蒸汽管路的暖管。当饱和蒸汽满足除氧器所需参数值时,除氧器投入;当饱和蒸汽压力达到空气预热器所需蒸汽额定压力且风量为额定风量35%以上时,空气预热器投入;当蒸发量大于35t/h且主蒸汽温度大于400℃时,减温器投入;当主蒸汽满足汽轮机启动所需参数值时,打开主汽门,汽轮机启机。5锅炉单位自身作用福州红庙岭垃圾焚烧发电厂二炉二机,已于2007年9月同时顺利通过连续96h满负荷试运。在试运期间,锅炉燃烧状况良好。锅炉具有较强的超负荷能力:当垃圾焚烧量超出设计值10%时,1#锅炉蒸发量超出设计值20%以上,2#锅炉蒸发量超出设计值14%以上,锅炉汽温、汽压稳定。现就1#、2#锅炉连续96h满负荷试运时的主要数据平均值与其设计值作一比较,如表3所示。从锅炉运行中可以看出:(1)存放在垃圾仓中3天以后的垃圾,由于其沥水和发酵,很容易着火燃烧,而当天进仓的垃圾,较难着火燃烧;(2)空气预热器的投用,对提高热风温度和促使垃圾干燥具有明显的效果;(3)垃圾焚烧后的烟气经II、III烟室转向后分离出较多的灰尘,因此减轻了对III、IV烟室内对流受热面的磨损与积灰,也减轻了尾部除尘装置工作的压力;(4)蒸汽吹灰对提高过热器