垃圾焚燒余熱鍋爐設(shè)備維修成本比較
垃圾焚燒余熱鍋爐的運(yùn)行情況十分復(fù)雜，垃圾的熱值、成分、受熱面積灰、鍋爐型式等都會(huì)影響運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本。本文僅對(duì)設(shè)備維修成本進(jìn)行比較。
垃圾焚燒鍋爐采用中溫次高壓參數(shù)，這會(huì)使余熱鍋爐各受熱面壁溫升高，從而加劇余熱鍋爐受熱面的腐蝕，縮短水冷壁、過(guò)熱器等受熱面的使用壽命。垃圾焚燒發(fā)電廠受熱面的腐蝕主要包括過(guò)熱器管、水冷壁管的高溫腐蝕和省煤器的低溫腐蝕等，腐蝕速度與管壁溫度有很大的關(guān)系。高參數(shù)余熱鍋爐的水冷壁和過(guò)熱器壁面溫度比中參數(shù)的分別高出30、50℃，因此將面臨更嚴(yán)重的高溫腐蝕。中參數(shù)和高參數(shù)余熱鍋爐省煤器低溫區(qū)金屬溫度基本一致，兩者的低溫腐蝕情況大致相同。高參數(shù)余熱鍋爐的高溫腐蝕加劇，會(huì)增加設(shè)備運(yùn)營(yíng)維護(hù)方面的費(fèi)用。本文重點(diǎn)對(duì)水冷壁和過(guò)熱器的更換成本進(jìn)行比較。
垃圾焚燒余熱鍋爐
對(duì)于中參數(shù)余熱鍋爐，如果過(guò)熱器采用15CrMoG，其更換周期約為每4～5年1次。若運(yùn)營(yíng)期按28年考慮，過(guò)熱器在整個(gè)運(yùn)營(yíng)期內(nèi)至少需更換5次。對(duì)于高參數(shù)余熱鍋爐，如果過(guò)熱器采用15CrMoG，更換周期約為每3年1次。過(guò)熱器在整個(gè)運(yùn)營(yíng)期內(nèi)至少需更換8次;如果高參數(shù)的過(guò)熱器管材升級(jí)為12Cr1MoVG，運(yùn)營(yíng)期內(nèi)需更換次數(shù)為5次，與中參數(shù)相同。
中參數(shù)和高參數(shù)余熱鍋爐，其水冷壁均采用20G材料。對(duì)于中參數(shù)余熱鍋爐，水冷壁更換周期約為每4～5年1次。若運(yùn)營(yíng)期按28年考慮，整個(gè)運(yùn)營(yíng)期內(nèi)水冷壁至少需更換5次。高參數(shù)余熱鍋爐的水冷壁腐蝕爆管問(wèn)題較為突出。以廣州某垃圾電廠為例，該廠自投運(yùn)以來(lái)，因水冷壁管泄漏而導(dǎo)致故障停爐的情況頻繁發(fā)生，尤其以第一煙道前墻、兩側(cè)墻、頂棚、第二煙道兩側(cè)墻最為嚴(yán)重]，基本上運(yùn)行6個(gè)月左右就需要全面更換一次水冷壁管，嚴(yán)重影響了鍋爐的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。
隨著近年來(lái)管材防腐技術(shù)的發(fā)展，對(duì)水冷壁容易腐蝕的部位采用鎳基合金進(jìn)行約2mm厚的堆焊處理，可有效延長(zhǎng)水冷壁的使用壽命。從目前已運(yùn)行的項(xiàng)目來(lái)看，堆焊層的耐腐蝕效果明顯提高，運(yùn)行2～3年的堆焊層減薄量平均約為0.15mm·年−1。假設(shè)堆焊層壽命能達(dá)到8年，則整個(gè)運(yùn)營(yíng)期28年內(nèi)僅需更換2次水冷壁。中參數(shù)和高參數(shù)余熱鍋爐維修成本對(duì)比如表5所示。
表5中、高參數(shù)余熱鍋爐維修成本對(duì)比
| 受熱面 | 參數(shù)名稱 | 中參數(shù)（1000 t·d−1） | 高參數(shù)（1000 t·d−1） | 中參數(shù)（1500 t·d−1） | 高參數(shù)（1500 t·d−1） |
| 水冷壁 | 高頻爆管區(qū)面積/m2 | 50 | 260 | 50 | 350 |
| 換管一次費(fèi)用/（萬(wàn)元·臺(tái)−1） | 15 | 442 | 15 | 595 | |
| 運(yùn)營(yíng)年限/年 | 28 | 28 | 28 | 28 | |
| 更換次數(shù) | 5 | 2 | 5 | 2 | |
| 年平均設(shè)備費(fèi)用/（萬(wàn)元·臺(tái)−1） | 2.68 | 31.60 | 2.68 | 42.50 | |
| 過(guò)熱器 | 換管一次費(fèi)用/（萬(wàn)元·臺(tái)−1） | 80 | 100 | 100 | 120 |
| 運(yùn)營(yíng)年限/年 | 28 | 28 | 28 | 28 | |
| 更換次數(shù) | 5 | 5 | 5 | 5 | |
| 年平均設(shè)備費(fèi)用/（萬(wàn)元·臺(tái)−1） | 14.29 | 17.86 | 17.86 | 21.43 | |
| 兩臺(tái)鍋爐年平均設(shè)備費(fèi)用總計(jì)/萬(wàn)元 | 34 | 99 | 41 | 128 | |
由表5中可見，按28年運(yùn)營(yíng)期計(jì)算，1000t·d−1的項(xiàng)目中參數(shù)和高參數(shù)過(guò)熱器與水冷壁的設(shè)備更換均攤到每年的費(fèi)用差額約為65萬(wàn)元;1500t·d−1的項(xiàng)目中參數(shù)和高參數(shù)過(guò)熱器與水冷壁的設(shè)備更換均攤到每年的費(fèi)用差額約為87萬(wàn)元。垃圾焚燒電廠主蒸汽溫度選用中參數(shù)或高參數(shù)，對(duì)余熱鍋爐設(shè)備維修成本的影響比較明顯。
