乏汽回收技術在垃圾焚燒發電廠的應用

顧士貞

（上海環境集團再生能源運營管理有限公司，上海200336）

乏汽回收技術在垃圾焚燒發電廠的應用

顧士貞

（上海環境集團再生能源運營管理有限公司，上海200336）

垃圾焚燒發電廠的乏汽排放不僅浪費能量對環境產生熱污染，而且還會在排放口冷凝形成白煙造成不好的視覺感觀。結合國內某垃圾焚燒發電廠在乏汽回收方面的應用實例，對乏汽回收系統在設計、投資和經濟效益等方面進行了分析研究。

乏汽回收；垃圾焚燒發電廠；除氧器；定排擴容器

1 項目簡介及運行狀況

上海金山垃圾焚燒廠項目于2012年底竣工，2013年正式進入商業運行。項目日處理城市生活垃圾800 t，設置2臺余熱鍋爐（37.5 t/h）、1臺除氧器（0.27 MPa、85 t/h）、1個定期排污擴容器（常壓、8.5 m3）、1個疏水箱（常壓、20 m3）。

本項目在建設期未充分考慮乏汽回收工作，導致乏汽排放口經常出現白煙，并且乏汽熱量和工質都直接外排浪費。為去除白煙，降低生產成本，促使企業獲得良好的經濟效益，焚燒廠于2016年11月設置了1套乏汽回收裝置，用于回收除氧器、疏水箱及定排擴容器的乏汽。

2 乏汽回收系統方案說明

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

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：除鹽水和汽輪機凝結水。正常情況下采用汽輪機的凝結水作為回收裝置的工作水源，汽輪機停運時使用除鹽水。在除氧器的進水調節門和手動門直接接條管路并加1個閥門作為凝結器的進水閥，通過出水閥進入除氧器，凝結水通過除氧器溢流管進入疏水箱（見圖2）。在裝置需要投入時，先投入水路，再打開排氣與乏汽回收裝置的乏汽進口閥及乏汽出口閥，然后關閉除氧器排氣直通閥。

圖2 除氧器乏汽回收裝置

2.3 定排擴容器乏汽回收裝置

定排擴容器乏汽回收裝置同樣采用噴淋式混合器，采用汽輪機凝結水作為回收裝置的工作水源，本系統設計和工作原理與疏水箱乏汽回收系統類似（見圖3）。

圖3 定排擴容器乏汽回收裝置

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，當空氣相對濕度高、溫度低時，大氣含水量接近飽和狀態，濕冷的空氣與排出的氣體接觸時，外界大氣無法吸收乏汽中的水蒸氣，乏汽會降至露點形成水蒸氣白煙。此白煙為水蒸氣凝結形成，凝結后回歸大氣。因此，白煙本質是高濕度氣體其中的水蒸氣不能迅速被大氣吸收而產生水蒸氣凝結［1］。

相對于煙囪和冷卻塔而言，乏汽排放量比較小，白煙相對不是很明顯。但是由于乏汽濕度更高的特點，在氣溫高天氣晴朗的夏季，當煙囪和冷卻白煙幾乎不出現的時候，乏汽仍會出現明顯的白煙現象。根據現場觀察，在乏汽回收裝置運行期間，乏汽排放口也沒有見到有白煙出現的情況，如圖4所示。

圖4 改造前后白煙情況對比

4 經濟性分析

乏汽回收裝置的經濟效益主要包括熱量回收和除鹽水回收2個部分，按全廠年運行8 000 h，除鹽水按8元/t（根據廠家數據），標準煤按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，同時在運行中所排污水中有30%左右的閃蒸汽，如不綜合利用損失很大，計算數據如下。

排污水變為閃蒸汽量：

2臺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煤為：

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

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少且排放量也很小，因此在效益計算中忽略不計。

4.3 除氧器乏汽回收裝置

85 t/h除氧器正常運行工況下，乏汽排氣量為0.8%～1%。由于該設備補水溫度較高，故排氣乏汽按設備總出力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煤為：

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

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 結論

本次乏汽回收裝置設備投資額為16.5萬元，根據測算設備運行后基本每年可產生39.8萬元的收益，扣除設備用電和維護費用，基本1 a內可收回成本。此外，通過現場觀察，乏汽回收裝置去除白煙效果明顯，也具有很好的社會環境效益。

［1］王震.垃圾焚燒廠“白煙”問題的研究[J].環境衛生工程，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研究。

2017-05-19