乏汽回收技术在垃圾焚烧发电厂的应用

顾士贞

（上海环境集团再生能源运营管理有限公司，上海200336）

乏汽回收技术在垃圾焚烧发电厂的应用

顾士贞

（上海环境集团再生能源运营管理有限公司，上海200336）

垃圾焚烧发电厂的乏汽排放不仅浪费能量对环境产生热污染，而且还会在排放口冷凝形成白烟造成不好的视觉感观。结合国内某垃圾焚烧发电厂在乏汽回收方面的应用实例，对乏汽回收系统在设计、投资和经济效益等方面进行了分析研究。

乏汽回收；垃圾焚烧发电厂；除氧器；定排扩容器

1 项目简介及运行状况

上海金山垃圾焚烧厂项目于2012年底竣工，2013年正式进入商业运行。项目日处理城市生活垃圾800 t，设置2台余热锅炉（37.5 t/h）、1台除氧器（0.27 MPa、85 t/h）、1个定期排污扩容器（常压、8.5 m3）、1个疏水箱（常压、20 m3）。

本项目在建设期未充分考虑乏汽回收工作，导致乏汽排放口经常出现白烟，并且乏汽热量和工质都直接外排浪费。为去除白烟，降低生产成本，促使企业获得良好的经济效益，焚烧厂于2016年11月设置了1套乏汽回收装置，用于回收除氧器、疏水箱及定排扩容器的乏汽。

2 乏汽回收系统方案说明

2.1 疏水箱乏汽回收装置

疏水乏汽回收装置为喷淋式混合器，采用汽轮机凝结水作为回收装置的工作水源，在凝结水母管上连接1个管道再加1个阀门作为回收装置喷淋水的进水总阀，喷淋水分为上下2层并有各自独立的阀门控制水量，喷淋水与排气凝结水组成混合水的排放通过自流进入疏水箱（见图1）。在装置需要投入时，先投入喷淋水路，再打开排气与乏汽回收装置的乏汽进口阀及乏汽出口阀，然后关闭疏水排气直通阀。

图1 疏水箱乏汽回收装置

2.2 除氧器乏汽回收装置

除氧器乏汽回收装置为表面式凝汽器，共有2路水源：除盐水和汽轮机凝结水。正常情况下采用汽轮机的凝结水作为回收装置的工作水源，汽轮机停运时使用除盐水。在除氧器的进水调节门和手动门直接接条管路并加1个阀门作为凝结器的进水阀，通过出水阀进入除氧器，凝结水通过除氧器溢流管进入疏水箱（见图2）。在装置需要投入时，先投入水路，再打开排气与乏汽回收装置的乏汽进口阀及乏汽出口阀，然后关闭除氧器排气直通阀。

图2 除氧器乏汽回收装置

2.3 定排扩容器乏汽回收装置

定排扩容器乏汽回收装置同样采用喷淋式混合器，采用汽轮机凝结水作为回收装置的工作水源，本系统设计和工作原理与疏水箱乏汽回收系统类似（见图3）。

图3 定排扩容器乏汽回收装置

3 防白烟

垃圾焚烧厂乏汽中水蒸气含量高出外界大气甚多，当空气相对湿度高、温度低时，大气含水量接近饱和状态，湿冷的空气与排出的气体接触时，外界大气无法吸收乏汽中的水蒸气，乏汽会降至露点形成水蒸气白烟。此白烟为水蒸气凝结形成，凝结后回归大气。因此，白烟本质是高湿度气体其中的水蒸气不能迅速被大气吸收而产生水蒸气凝结［1］。

相对于烟囱和冷却塔而言，乏汽排放量比较小，白烟相对不是很明显。但是由于乏汽湿度更高的特点，在气温高天气晴朗的夏季，当烟囱和冷却白烟几乎不出现的时候，乏汽仍会出现明显的白烟现象。根据现场观察，在乏汽回收装置运行期间，乏汽排放口也没有见到有白烟出现的情况，如图4所示。

图4 改造前后白烟情况对比

4 经济性分析

乏汽回收装置的经济效益主要包括热量回收和除盐水回收2个部分，按全厂年运行8 000 h，除盐水按8元/t（根据厂家数据），标准煤按600元/t（热值为29 260 kJ/kg），乏汽热焓值按2 675 kJ/kg，锅炉效率按80%考虑来计算收益。

4.1 定排乏汽回收装置

锅炉连、定排排污率一般在1%左右，同时在运行中所排污水中有30%左右的闪蒸汽，如不综合利用损失很大，计算数据如下。

排污水变为闪蒸汽量：

2台37.5 t/h锅炉×1%排污率×30%闪蒸汽= 0.225 t/h

年乏汽回收利用量：

0.225 t/h×8 000 h/a=1 800（t）

年回收乏汽热量折合标煤为：

1 800×2 675×1 000÷29 260÷0.8÷1 000= 205.7（t标煤）

年回收效益为：

（1 800×8+205.7×600）÷10 000=13.8（万元）

4.2 疏水箱乏汽回收装置

由于疏水箱乏汽排放次数少且排放量也很小，因此在效益计算中忽略不计。

4.3 除氧器乏汽回收装置

85 t/h除氧器正常运行工况下，乏汽排气量为0.8%～1%。由于该设备补水温度较高，故排气乏汽按设备总出力0.5%考虑。

年乏汽回收利用量：

85×0.5%×8 000=3 400（t）年回收乏汽热量折合标煤为：

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

年回收效益为：

（3 400×8+388.6×600）÷10 000=26（万元）

总收益13.8+26=39.8（万元）

5 结论

本次乏汽回收装置设备投资额为16.5万元，根据测算设备运行后基本每年可产生39.8万元的收益，扣除设备用电和维护费用，基本1 a内可收回成本。此外，通过现场观察，乏汽回收装置去除白烟效果明显，也具有很好的社会环境效益。

［1］王震.垃圾焚烧厂“白烟”问题的研究[J].环境卫生工程，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

顾士贞（1979—），工程师，主要从事生活垃圾三化处理技术研究。

2017-05-19