乏汽回收技術(shù)在垃圾焚燒發(fā)電廠的應(yīng)用

顧士貞

（上海環(huán)境集團(tuán)再生能源運(yùn)營管理有限公司，上海200336）

乏汽回收技術(shù)在垃圾焚燒發(fā)電廠的應(yīng)用

顧士貞

（上海環(huán)境集團(tuán)再生能源運(yùn)營管理有限公司，上海200336）

垃圾焚燒發(fā)電廠的乏汽排放不僅浪費(fèi)能量對(duì)環(huán)境產(chǎn)生熱污染，而且還會(huì)在排放口冷凝形成白煙造成不好的視覺感觀。結(jié)合國內(nèi)某垃圾焚燒發(fā)電廠在乏汽回收方面的應(yīng)用實(shí)例，對(duì)乏汽回收系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、投資和經(jīng)濟(jì)效益等方面進(jìn)行了分析研究。

乏汽回收；垃圾焚燒發(fā)電廠；除氧器；定排擴(kuò)容器

1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介及運(yùn)行狀況

上海金山垃圾焚燒廠項(xiàng)目于2012年底竣工，2013年正式進(jìn)入商業(yè)運(yùn)行。項(xiàng)目日處理城市生活垃圾800 t，設(shè)置2臺(tái)余熱鍋爐（37.5 t/h）、1臺(tái)除氧器（0.27 MPa、85 t/h）、1個(gè)定期排污擴(kuò)容器（常壓、8.5 m3）、1個(gè)疏水箱（常壓、20 m3）。

本項(xiàng)目在建設(shè)期未充分考慮乏汽回收工作，導(dǎo)致乏汽排放口經(jīng)常出現(xiàn)白煙，并且乏汽熱量和工質(zhì)都直接外排浪費(fèi)。為去除白煙，降低生產(chǎn)成本，促使企業(yè)獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益，焚燒廠于2016年11月設(shè)置了1套乏汽回收裝置，用于回收除氧器、疏水箱及定排擴(kuò)容器的乏汽。

2 乏汽回收系統(tǒng)方案說明

2.1 疏水箱乏汽回收裝置

疏水乏汽回收裝置為噴淋式混合器，采用汽輪機(jī)凝結(jié)水作為回收裝置的工作水源，在凝結(jié)水母管上連接1個(gè)管道再加1個(gè)閥門作為回收裝置噴淋水的進(jìn)水總閥，噴淋水分為上下2層并有各自獨(dú)立的閥門控制水量，噴淋水與排氣凝結(jié)水組成混合水的排放通過自流進(jìn)入疏水箱（見圖1）。在裝置需要投入時(shí)，先投入噴淋水路，再打開排氣與乏汽回收裝置的乏汽進(jìn)口閥及乏汽出口閥，然后關(guān)閉疏水排氣直通閥。

圖1 疏水箱乏汽回收裝置

2.2 除氧器乏汽回收裝置

除氧器乏汽回收裝置為表面式凝汽器，共有2路水源：除鹽水和汽輪機(jī)凝結(jié)水。正常情況下采用汽輪機(jī)的凝結(jié)水作為回收裝置的工作水源，汽輪機(jī)停運(yùn)時(shí)使用除鹽水。在除氧器的進(jìn)水調(diào)節(jié)門和手動(dòng)門直接接條管路并加1個(gè)閥門作為凝結(jié)器的進(jìn)水閥，通過出水閥進(jìn)入除氧器，凝結(jié)水通過除氧器溢流管進(jìn)入疏水箱（見圖2）。在裝置需要投入時(shí)，先投入水路，再打開排氣與乏汽回收裝置的乏汽進(jìn)口閥及乏汽出口閥，然后關(guān)閉除氧器排氣直通閥。

圖2 除氧器乏汽回收裝置

2.3 定排擴(kuò)容器乏汽回收裝置

定排擴(kuò)容器乏汽回收裝置同樣采用噴淋式混合器，采用汽輪機(jī)凝結(jié)水作為回收裝置的工作水源，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)和工作原理與疏水箱乏汽回收系統(tǒng)類似（見圖3）。

圖3 定排擴(kuò)容器乏汽回收裝置

3 防白煙

垃圾焚燒廠乏汽中水蒸氣含量高出外界大氣甚多，當(dāng)空氣相對(duì)濕度高、溫度低時(shí)，大氣含水量接近飽和狀態(tài)，濕冷的空氣與排出的氣體接觸時(shí)，外界大氣無法吸收乏汽中的水蒸氣，乏汽會(huì)降至露點(diǎn)形成水蒸氣白煙。此白煙為水蒸氣凝結(jié)形成，凝結(jié)后回歸大氣。因此，白煙本質(zhì)是高濕度氣體其中的水蒸氣不能迅速被大氣吸收而產(chǎn)生水蒸氣凝結(jié)［1］。

相對(duì)于煙囪和冷卻塔而言，乏汽排放量比較小，白煙相對(duì)不是很明顯。但是由于乏汽濕度更高的特點(diǎn)，在氣溫高天氣晴朗的夏季，當(dāng)煙囪和冷卻白煙幾乎不出現(xiàn)的時(shí)候，乏汽仍會(huì)出現(xiàn)明顯的白煙現(xiàn)象。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察，在乏汽回收裝置運(yùn)行期間，乏汽排放口也沒有見到有白煙出現(xiàn)的情況，如圖4所示。

圖4 改造前后白煙情況對(duì)比

4 經(jīng)濟(jì)性分析

乏汽回收裝置的經(jīng)濟(jì)效益主要包括熱量回收和除鹽水回收2個(gè)部分，按全廠年運(yùn)行8 000 h，除鹽水按8元/t（根據(jù)廠家數(shù)據(jù)），標(biāo)準(zhǔn)煤按600元/t（熱值為29 260 kJ/kg），乏汽熱焓值按2 675 kJ/kg，鍋爐效率按80%考慮來計(jì)算收益。

4.1 定排乏汽回收裝置

鍋爐連、定排排污率一般在1%左右，同時(shí)在運(yùn)行中所排污水中有30%左右的閃蒸汽，如不綜合利用損失很大，計(jì)算數(shù)據(jù)如下。

排污水變?yōu)殚W蒸汽量：

2臺(tái)37.5 t/h鍋爐×1%排污率×30%閃蒸汽= 0.225 t/h

年乏汽回收利用量：

0.225 t/h×8 000 h/a=1 800（t）

年回收乏汽熱量折合標(biāo)煤為：

1 800×2 675×1 000÷29 260÷0.8÷1 000= 205.7（t標(biāo)煤）

年回收效益為：

（1 800×8+205.7×600）÷10 000=13.8（萬元）

4.2 疏水箱乏汽回收裝置

由于疏水箱乏汽排放次數(shù)少且排放量也很小，因此在效益計(jì)算中忽略不計(jì)。

4.3 除氧器乏汽回收裝置

85 t/h除氧器正常運(yùn)行工況下，乏汽排氣量為0.8%～1%。由于該設(shè)備補(bǔ)水溫度較高，故排氣乏汽按設(shè)備總出力0.5%考慮。

年乏汽回收利用量：

85×0.5%×8 000=3 400（t）年回收乏汽熱量折合標(biāo)煤為：

3 400×2 675×1 000÷29 260÷0.8÷1 000= 388.6（t標(biāo)煤）

年回收效益為：

（3 400×8+388.6×600）÷10 000=26（萬元）

總收益13.8+26=39.8（萬元）

5 結(jié)論

本次乏汽回收裝置設(shè)備投資額為16.5萬元，根據(jù)測(cè)算設(shè)備運(yùn)行后基本每年可產(chǎn)生39.8萬元的收益，扣除設(shè)備用電和維護(hù)費(fèi)用，基本1 a內(nèi)可收回成本。此外，通過現(xiàn)場(chǎng)觀察，乏汽回收裝置去除白煙效果明顯，也具有很好的社會(huì)環(huán)境效益。

［1］王震.垃圾焚燒廠“白煙”問題的研究[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2010（4）：23-26.

Application of Exhaust Steam Recovery in Waste Incineration Plants

Gu Shizhen
（Shanghai Environment Group Renewable Energy Operation&Management Co.Ltd.，Shanghai200336）

Exhaust steam emissions from waste incineration plants not only waste energy to produce pollution to the surroundings，but also form white fog to cause bad visual sense.Combining the exhaust steam recovery example of a waste incineration plant in China，the design，investment and economic benefit of exhaust steam recovery system were analyzed and researched.

exhaust steam recovery；waste incineration plant；deaerator；constant expander

X32；X706

B

1005-8206（2017）04-0108-03

顧士貞（1979—），工程師，主要從事生活垃圾三化處理技術(shù)研究。

2017-05-19