摘要：隨著我國城市化的逐步提高，伴隨著城市人口激增一系列的城市問題也逐漸的顯現出來，尤其是城市垃圾處理的問題，嚴重影響著城市居民的生產生活。如何保證將城市垃圾的數量減少并且盡可能地將城市垃圾轉變為人們可以利用的資源，這是值得人們關注與研究的。目前，城市垃圾焚燒發電已經成為了城市垃圾處理的重要手段，因此本文筆者將結合多年的工作經歷以及在垃圾焚燒發電領域的研究，對垃圾焚燒發電蒸汽系統技術進行詳細的分析探討。

2002年1月寧波楓林綠色能源開發有限公司設計建設的垃圾焚燒發電廠正式投產運營，這是我國第一家大型的、規范化的垃圾焚燒發電廠，其生產、運營狀況以及為社會帶來的環境效益引起了社會各方面的關注。由于垃圾焚燒發電廠具有其特殊的運行特點，因此與常規的火力發電廠不同的是：垃圾焚燒發電廠不僅需要常規的蒸汽系統，還需要考慮到汽水旁路系統以及與垃圾焚燒發電與之對應的電廠工作方式。這是垃圾焚燒發電系統最為主要的技術特點，同時也是與常規發電方式的主要區分指標。

一、汽水旁路系統的主要構成以及技術特點

垃圾焚燒發電廠在運行的過程中要求做到停機不停爐，因此針對垃圾焚燒發電廠的該技術特點，汽輪機系統要考慮設置合理高效的旁路系統。目前，垃圾焚燒發電技術領域多采用的是以下兩種汽輪機旁路系統：一種是旁路減溫減壓器與汽輪機及旁路公共凝汽器配合使用，另一種是旁路減溫減壓器與旁路高壓凝汽器配合使用。

(一)旁路減溫減壓器與汽輪機及旁路公共凝汽器配合使用的技術特點

旁路減溫減壓器與汽輪機及旁路公共凝汽器配合使用的汽水旁路系統主要用于安裝有2臺以上汽輪機的垃圾焚燒發電廠。采用這種汽水旁路系統可以保證任何一臺汽輪機停機工作時，而鍋爐仍然可以在額定的負荷下工作，同時另一臺正在運行的汽輪機為保證提高發電量應適量的增加進汽量，同時多余的新蒸汽從汽輪機旁路系統排入凝汽器。該旁路系統的主要組成成分為減溫水系統、低負荷減溫減壓系統與旁路減溫減壓系統等，新產生的蒸汽通過減溫減壓系統進入凝汽器，在蒸汽進入凝汽器后，凝汽器設備內的壓力會相應提高，可能壓力值會是常規運行的數倍，因此這時雖需要的冷卻水與設備內的冷卻面積也會大幅度的提高。除此之外，還有需要設置低負荷減溫減壓系統，當汽輪機停機后，新產生的蒸汽再通過減溫減壓裝置后分成兩路，一路進入空氣預熱器用于加熱空氣，另一路進入除氧器作為加熱蒸汽，其主要作用是加熱。

這種汽水旁路系統具有系統簡單、配套設備少、節省占地面積、與之對應的凝結水系統與循環冷卻水系統結構也相對簡單、日常維護費用較低等。但是同時該系統也具有一定的局限性，由于冷凝器所承受的壓力可能高于正常壓力值的數倍，并且所需的冷凝水較多，一些設備需要進行特殊的加工制作，因此對于設備的設計與制造有著較高的要求。

(二)旁路減溫減壓器與旁路高壓凝汽器配合使用的技術特點

與上面說到的旁路減溫減壓器與汽輪機及旁路公共凝汽器系統相比較，這一系統的構成更加的復雜，除了上一種汽輪機旁路系統相同的旁路減溫減壓系統、低負荷減溫減壓系統與減溫水系統之外，還要設置與該系統對應配套的其他設備，包括：旁路凝結水系統以及射水抽氣系統。該系統主要的工作原理如下：當汽輪機停止工作時，焚燒爐依舊保持額定的功率繼續保持運行這是焚燒爐新產生的蒸汽直接通過減溫減壓器進入高壓凝汽器，蒸汽在凝汽器中冷凝形成冷凝水，然會再進入凝結水母管，最終進入除氧器。該系統當汽輪機停機時，低負荷減溫減壓器同步開啟，新產生的蒸汽通過上述步驟分別用于焚燒爐級空氣預熱器與鍋爐給水加熱與焚燒爐，這樣可以保證在停機狀態時，焚燒發電系統的各個部分都正常的運行。

該系統可以保證旁路系統一直處于熱備用狀態，意味著當焚燒發電系統汽輪機發生故障時，該旁路系統轉換為運行狀態所需要的時間極少，并且其轉換時間與其統計負荷由100%轉至為0的時間幾乎同步，同時該旁路系統可以針對汽輪機的運行負荷進行適度的調節，從而該系統的運行是非常的可靠的，并且相對更有保證。但是該汽輪機旁路系統的缺點也是非常的顯而易見，該系統需要非常多的與之配套的設備，因此該系統的設備安裝方案非常復雜，并且由于設備數量的增多，系統出現故障的幾率也會大幅度的增加，因此日常維護的費用也相對較高，這些缺陷都是難以避免的。

(三)兩種汽輪機旁路系統的比較

文章上面詳細闡述了旁路減溫減壓器與汽輪機及旁路公共凝汽器配合使用與旁路減溫減壓器與旁路高壓凝汽器配合使用的兩種汽輪機旁路系統的設計方案的主要的組成設備、工作原理與優缺點。下面將對兩種系統進行詳細的比較：旁路減溫減壓器與汽輪機及旁路公共凝汽器配合使用的汽輪機旁路系統所需設備較少，結構相對簡單，設備占地面積少，但是其主要設備需要承受非常大的蒸汽壓力，因此許多設備的關鍵位置需要特殊設計，對設計與制造的工藝要求較高，從目前的情況來看，我國很難達到這樣的設計制造標準;旁路高壓凝汽器配合使用的汽輪機旁路系統對于設備的制作工藝要求較低，雖然設備數量較多并且占地面積較大，但是其系統運行相對更有保障?？傮w來說，第二種系統的投資相對較低并且運行也相對有保障，因此第二種汽輪機旁路系統更加符合我國國情。

二、汽水系統的運行方式以及技術分析

(一)二臺焚燒爐與余熱鍋爐

二臺焚燒爐與余熱鍋爐的汽水系統可以保證在額定功率以及正常負荷波動的情況下保證運行，焚燒爐焚燒垃圾產生的熱量傳輸入余熱鍋爐，余熱鍋爐驅動汽輪機將熱能轉化為電能，機組可以在正常的運行范圍內盡可能多的發電，從而保證經濟效益。當發電系統保證以額定功率發電或者發電功率在一定的正常范圍內波動的情況下，所發電量可以送入電網機組。

(二)汽輪機停機，汽水旁路系統運行

當汽輪機停止運行時，關閉汽輪機的主氣閥，調節汽水旁路系統的氣閥，是汽水旁路系統投入運行。在該運行方式下，焚燒垃圾產生的熱蒸汽一部分進入空氣預熱器，經過空氣加熱后，排入全場的輸水系統;另一部分熱蒸汽進入除氧器，用于加熱余熱鍋爐給水。

(三)廠用電孤島運行

當汽輪機與汽水旁路系統同時運行的情況下，汽輪機降低負荷，垃圾焚燒發電系統產生的電量僅僅滿足發電廠的用電，其主要的操作是通過調節汽輪機的主氣閥，降低汽輪機的發電功率，使其發電功率恰好等于全廠的用電功率，多余的熱蒸汽通過調整汽水旁路系統的主氣閥使其進入汽水旁路系統進行處理。由于汽輪機低負荷運行時，汽輪機內部的壓力非常的低，因此同步開啟旁路系統的低負荷減溫減壓系統，保證系統的壓力平衡。

三、總結

目前，垃圾焚燒發電技術在我國經歷了近二十年的發展已經相對完善，為未來我國各地區建立垃圾焚燒發電廠提供了重要的技術保障。我國各地應依據當地的經濟發展狀況等實際條件選用合理的垃圾焚燒發電技術的各設備系統，以求實現經濟利益最大化與環境保護最大化。垃圾焚燒發電系統不僅極大的解決了城市垃圾過剩的狀況，為我國城鎮化減輕壓力，其運行所產生的電量還為社會帶來了巨大經濟效益，解決了部分地區的用電緊張問題，同時與之配套的其配套的生產模式為社會提供了大量的就業崗位，因此垃圾焚燒發電技術對于我國建設環境友好型社會、促進我國社會經濟發展與基礎設施建設有著重要的意義。

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