【摘要】本文介绍了国内城市生活垃圾发电厂的概况，对比了350t/h垃圾焚烧炉及余热锅炉采用中温中压和中温次高压参数的经济效益。
【关键词】垃圾焚烧炉；主蒸汽参数；经济性分析
0前言
目前，我国已建成的垃圾发电项目大多采用中温中压蒸汽参数，采用中温次高压以上蒸汽参数的垃圾焚烧厂有广州李坑（6.4MPa/450℃）、武汉新沟（6.4MPa/450℃）、湖北黄石（6.4MPa/485℃）等，2017年底山东省临淄市高温高压垃圾发电项目首次引进全套国外先进的处理工艺：机械生物干化+机械分选+高效焚烧。
我国国内城市生活垃圾成分的复杂性，进入焚烧厂焚烧线的垃圾中含有大量废旧塑料等含氯化合物。这些含氯化合物焚烧后产生大量的氯化氢、氯气及金属氯化物相关的共晶体混合物。这些生成的氯化物在260℃以上时对焚烧炉及余热锅炉金属管壁、金属管表面产生腐蚀[1][2]。
采用中温次高压技术的李坑垃圾焚烧发电厂至今已有运行多年的业绩，采用中温次高压参数设计，由于蒸汽温度高，原设计过热器（材质15CrMoG）高温腐蚀严重，在2008年至2009年间，该厂锅炉水冷壁腐蚀严重，爆管次数频繁，2017年初采用了耐腐蚀的镍铬合金堆焊处理技术，高温腐蚀现象有了明显改观。
用镍铬合金堆焊技术解决垃圾焚烧发电高温腐蚀的问题，采用中温中压和中温次高压参数综合考虑项目建设、维护及运行的经济效益国内还没有相关分析。
1工程概况
目前，城市生活垃圾焚烧发电项目余热锅炉主蒸汽参数主流的配置主要有如下两种：
（1）中温中压参数（中参数）：400℃/4MPa;
（2）中温次高压参数（高参数）：450℃/6.4MPa;
拟建工程焚烧炉形式目前选用的是机械式炉排炉，焚烧炉数量2台，单台额定处理垃圾量：350t/d，配余热锅炉数量2台。生活垃圾设计低位热值为6280kJ/kg，垃圾低位热值范围为4200～8300 kJ/kg。炉渣热灼减率≤3%，焚烧炉和余热锅炉整体热效率＞82%，炉排漏灰率：≤0.3%。
2设备投资
中温中压参数（400℃/4.0MPa）余热锅炉,主蒸汽采用中温次高压参数（450℃/6.4 MPa）余热锅炉需考虑以下方面：
（1）由于提高了主蒸汽压力，锅炉受压面管壁需要加厚，锅炉的重量会有一定的增加；
（2）由于提高了主蒸汽温度50℃，过热器受热面需要增加；
（3）由于过热器温度的提高，高温过热器材质的防腐蚀等级需要提升，以防止过热器高温腐蚀，考虑采用镍铬合金堆焊技术。
与锅炉和汽轮机厂家询价，核算成本的变化，采用中温次高压参数（450℃/6.4 MPa），全厂两炉一机配置设备总投资比中温中压参数（400℃/4 MPa）的高1550万左右。
3运营维护
3.1锅炉腐蚀机理
垃圾焚烧余热锅炉受热面的腐蚀主要包括：过热器管、水冷壁管高温腐蚀和省煤器低温腐蚀等。国内外垃圾焚烧发电厂运行经验表明，余热锅炉容易发生严重腐蚀，导致受热面管子损坏的区域有以下4处[2]：（1）炉膛内耐火墙砖与光管过渡区域；（2）通道转弯处；（3）过热器区域；（4）省煤器尾部。
中温次高压参数余热锅炉在水冷壁、过热器的介质温度比中温中压参数余热锅炉分别高出了30℃、50℃，采用中温次高压参数余热锅炉将面临更严重的高温腐蚀,而省煤器低温区金属温度基本一致，两种参数的低温腐蚀情况大致相同[2]。
3.2锅炉防腐措施
锅炉水冷壁采用镍铬合金堆焊，过热器少部分镍铬合金堆焊，并通过控制烟温防腐。
3.3运营维护成本比较
以某厂为例，350t/d处理量的垃圾焚烧炉所配余热锅炉，更换一次受热面的价格700万/次左右，中温中压参数设备每次更换受热面300万/次，运行20年平均每年中温次高压机组比中温中压机组维护更换费用要多约2×（700-300）×4/20=160万/年。
3.4经济性分析
由表4所示，350t/d处理能力的中温次高压相对于中温中压机组在垃圾设计热值相同的情况下，年上网电量增加为557万kWh/a，中温次高压参数每年发电收益多（8312-7755）×0.65（含税）=362万元，考虑采用堆焊中温次高压参数较中温中压参数机组每年的维护成本多160万元。
采用中温次高压方案比采用中温中压方案整个垃圾电厂增加设备投资约1550万元。按照机组运行年限20年，贷款年利率为7%，根据费用现值比较法进行综合经济比较，结果如下：
由上述分析可知，采用中温次高压方案后全厂增加初投资约1550万元，但以20年运行年限扣除多投资部分后项目每年还可以盈利55.69万元。
4结语
处理能力为2x350t/d垃圾焚烧电厂，主蒸汽参数采用中温次高压参数比中温中压参数机组每年的发电量增加为557万kWh/a，综合考虑初投资和运行维护，按照机组运行年限20年，贷款利率7%，每年相对于中温中压机组的可以盈利约56万元，经济效益还是可观的。
参考文献
[1] 张倩，徐海云，生活垃圾焚烧处理技术现状及发展建议［J］.环境工程，2012 ，30 （2） ：79－81
[2]潘葱英，蒋旭光，尚娜，等.垃圾焚烧烟气中HCI 的高温腐蚀研究进展［J］.锅炉技术，2003 ，34（5） ：72 – 75 ．
论文作者:胡小翠
论文发表刊物:《中国电业》2019年第10期
论文发表时间:2019/9/11
标签：参数论文; 锅炉论文; 余热论文; 高压论文; 蒸汽论文; 温中论文; 万元论文; 《中国电业》2019年第10期论文;