垃圾焚烧电厂热平衡计算及热效率提高途径研究 analysis on heat balance calculation of a waste incineration system and the solutions to improve the plant thermal efficiency.pdfVIP

V01．27 第27卷第3期 电力学报 No．3 2012年6月 JOI，RNALOFELECTRICPO、ⅣER Jun．2012 ·发电· 文章编号：1005—6548(2012)03—0254—04 垃圾焚烧电厂热平衡计算及热效率提高途径研究 吴天 丑U剑 (城市建设研究院，北京100010) 摘要：随着城市生活垃圾焚烧技术的快速发展，实现余热的高效回收利用、降低废物处理成本，提高废物 资原循环利用率成为行业发展的突出问题之一。通过对某实际工程的焚烧系统进行垃圾成分最高值、设计值和最 低值热平衡计算，分析得出了垃圾焚烧系统影响焚烧热效率的主要因素为“3T+E”，并针对这些影响因素提出了 提高热效率的有效方法，为垃圾焚烧电厂的余热高效利用提供参考。 关键词：热电厂；城市生活垃圾；热平衡；热效率 中图分类号：TM61 文献标识码：B 与卫生填埋和堆肥相比，城市生活垃圾焚烧 1焚烧系统热平衡分析计算 处理具有占地小、场地选择较易、处理时间短、 减量化显著、无害化较彻底以及可回收余热等优 从能量转换的观点来看，焚烧系统是一个能量 点。因此，近年来，我国城市生活垃圾采用焚烧 转化设备，它将垃圾燃料的化学能，通过燃烧过程 处理的比例明显上升，垃圾焚烧处理厂的数量逐 转化成烟气的热能，烟气再通过辐射、对流、导热 年增加。2008年，全国共建设生活垃圾焚烧厂等基本传热方式将热能分配交换给工质或排放到大 气环境。因此在稳定工况下，输入锅炉的热量等于 74座，2009年，我国大陆地区已经运行的垃圾焚 253 输出锅炉的热量，输入锅炉的热量包括被有效利用 烧厂为93座，日处理总规模71t，2010年我 国垃圾焚烧厂达到106座【1]，表明我国垃圾焚烧项的热量和损失的热量，分析焚烧系统热平衡的目的 目正在高速发展中，焚烧处理将成为我国未来城 就在于计算各项能量的大小，找出引起损失的原 市生活垃圾处置的主要手段。垃圾焚烧厂的目的 因，提出减少损失的措施，提高锅炉效率，降低成 是焚烧垃圾，在垃圾焚烧过程中产生大量的废热， 本投入。在稳定工况下，焚烧系统输入输出的热量 如直接排放会对环境形成热污染，因此，《城市 生活垃圾处理及污染防治技术政策》明确规定 中Q。，。+p。，。为输入系统的热量，由生活垃圾的热 “垃圾产生的热能应尽可能的回收利用”。目前垃 量Q。．。和辅助燃料的热量QY．。组成；当垃圾的热 值小于4600 圾焚烧热能主要是用于产生蒸汽发电，全厂发电 kJ／kg时，焚烧过程中需要添加辅助 效率大约20％左右【2】，还有大量的可回收的余热。 燃料，用以维持炉膛焚烧温度。Q。为有效利用热， 有效利用这些余热不仅可以防治对大气环境的热 Q。=D(hz-h，)，其中D为工质输出流量，^：、^。分 污染，而且回收废热可以获得附带效益，提高垃 别为出、人焚烧炉的工质热焓值。 圾焚烧厂运营的经济性，因此对垃圾焚烧余热综 Q2+Q，+Q4+Q5+Q。为焚烧系统热损失，包括排 合利用技术的研究极具意义。 ／100计算得到，式中(100一口4)／100是因机械不完 全损失因其实际烟气量减少的修正值；h址是指冷