選用高效汽輪機提高生活垃圾發電效益探析

0 引言

隨著國家對生活垃圾發電企業補貼的下降，垃圾發電企業經濟效益大幅降低，如何提高經濟效益成為企業迫在眉睫的問題。而采用高效的汽輪機是提高經濟效益的主要手段，對新建電廠要考慮汽輪機的選型，對早期投產的機組可考慮汽輪機的改造。

但高效汽輪機的選型和改造涉及很多問題：

1)垃圾發電企業大多數管理人員和技術人員對汽輪機本體了解不多，阻礙了高效汽輪機的推廣和應用。

2)大型垃圾發電集團雖然技術力量很強,但他們的注意力集中在項目的落實和實施上，對未來運營階段的效率和經濟性不夠關注，對垃圾量較少的城市，如沒有高效的汽輪機，基本就是虧損運營。

3)國內汽輪機行業對大型汽輪機關注度很高，大型汽輪機技術進步也很快，但對中小型汽輪機技術提升工作做得不夠，使低效率汽輪機長期橫行市場。

對特質焦慮和手機成癮進行積差相關分析，所得結果見表1。特質焦慮與手機成癮呈中度正相關；特質焦慮與戒斷性、突顯性分別均呈中度正相關，與持續性、技術性、沖突性分別均呈低度正相關；正性情緒與手機成癮、持續性、技術性均無相關關系，與沖突性和突顯性分別呈低度正相關，與戒斷性呈中度正相關；負性情緒與持續性、技術性、沖突性分別呈低度正相關，與手機成癮、突顯性、戒斷性分別呈中度正相關。

5)汽輪機效率低下的主要因素有熱力學方面的因素和汽輪機機械方面的因素。

本文綜合了提升汽輪機效率的方法，并建議新的垃圾發電企業在選擇汽輪機時的考慮和早期投產、效率較低的企業進行汽輪機改造。

1 提高汽輪機效率的方法

錄音錄像對調查人員的保護體現在兩個方面：其一，對取證工作錄音錄像后只要調查人員依法辦案，就不必擔心來自被調查人對取證行為合法性的質疑。在司法實踐中曾經出現被取證人采取故意制造傷痕等方式誣陷取證人員，如果能對取證行為錄音錄像也可以防止被調查人受到誣陷。其二，錄音錄像也可以成為規范監察機關辦案程序、約束調查人員取證行為的推動力，從這個層面上看，錄音錄像可以讓調查人謹慎辦案，減少犯錯的可能性，從而起到保護調查人員的作用。

汽輪機發電的基本原理是朗肯循環。

4)由于垃圾產量和本身特性的限制，垃圾發電汽輪機功率大部分在6～30 MW之間，12 MW居多，最高為60 MW，是典型的小型汽輪機。

從熱力學理論可知，提高汽輪機朗肯循環熱效率的主要方法有提高初參數、降低終參數、采用給水回熱循環和中間再熱循環，目前的大型汽輪機都采用了這四個方法。

(1)提高初參數

整鍛轉鼓轉子有降低級間漏汽、提高轉子剛性、平衡軸向推力、結構緊湊的優點。

近年來制造技術取得了重大的突破，水冷壁耐高溫、耐腐蝕、耐磨損Inconel625材料

的采用和高溫過熱器12Cr1MoV材料的采用，使中溫次高壓參數（鍋爐出口壓力6．4 MPa、450℃，5．3 MPa、450℃，6．4 MPa、485℃）的鍋爐已常見，少數廠家還能做到世界第一的超高壓參數（13 MPa、485℃）鍋爐。

本文首先分析了幾類[0,1]剩余格上的度量結構,得到了這幾個度量空間中Cauchy-序列均是收斂序列。即我們所關注的4種邏輯度量空間([0,1],ρL)、([0,1],ρG)、([0,1],ρ0)以及([0,1],ρπ)均是完備的。對這種由蘊涵算子誘導的[0,1]上度量空間的性質有了進一步了解。其次,在一般剩余格上建立了一致結構。對于一般剩余格上的拓撲結構,本文只是建立了一個拓撲框架。怎么在這種拓撲框架下,借助拓撲結構去分析剩余格、刻畫剩余格的相關性質,這將是我們今后研究的課題。

反動式葉片設計減小了汽輪機機體體積，降低了設備用材和造價，有利于制造和安裝，且縮短汽輪機啟動時間。在小型汽輪機中，反動式汽輪機效率較沖動式高3%～10%。

目前，由于我們國家對于電氣自動化沒有統一的標準，企業內部的各項設備又是從不同的制造廠家進行采購的，而不同供應商的設備設計結構和標準往往各取所需，導致在設備運行的狀況下，各廠家提供的設備零部件之間的信息傳遞不穩定，配合不夠默契；導致企業內部的電氣自動化沒有很好的能力進行適應，從而影響電氣自動化的建設[5]。

總而言之,臨床中宮腔內的病變推介使用宮腔鏡手術治療,能夠為患者提供較好的治療和診斷效果,多眾多的宮腔內疾病都有非常好的效果,臨床中可以進行推廣使用。

但對小型汽輪機來說，并不是初參數越高效率也越高，因為高參數會使蒸汽容積流量減小，造成部分進汽能量損失和葉高過小造成的能量損失。

(2)降低終參數

終參數是指汽輪機的排汽參數，這個數值一般變化不大，在6～8 KPa之間，可通過理論計算與實際測試得出使汽輪機處于最佳真空狀態的數據。

(3)給水回熱循環

給水回熱循環可降低冷端熱損失從而提高系統熱效率。從理論上來說，回熱加熱級數越多，效率就越高，但受限于實際條件，中溫中壓機組較佳的回熱加熱級數為兩級，更高參數的可適當提高級數。

(4)中間再熱循環

中間再熱循環可降低末級葉片蒸汽濕度，降低葉片汽蝕風險。

但中間再熱循環使鍋爐和汽輪機的結構復雜度大大增加，如汽輪機需雙缸，鍋爐需增設再熱系統等，增加了投資成本和運行難度，故中間再熱循環只有大功率、超高壓進汽參數的汽輪機才使用。國內目前只有江蘇光大、河北康恒和廣東廣環投三家企業六臺機組運用了中間再熱循環，汽輪機功率為30～40 MW。

2)提高汽輪機內部機械效率

汽輪機是一技術復雜的大型轉動機械設備，為提高其效率，國內外專家一直在研究并取得了一系列成果，常見的方法有：

(1)提高汽輪機轉速至最佳轉速

從汽輪機單級輪周效率理論可知，無論是沖動式汽輪機還是反動式汽輪機，汽輪機的級均有最高輪周效率，最佳速比下的最高輪周效率可通過理論計算得到。最佳汽輪機轉速，考慮到整體結構和制造因素，在5 500～6 000 r/min之間,較小功率的汽輪機可達12 000 r/min以上。

在實際配電網中,單純利用配電自動化技術并不一定能達到配電區域可靠性要求,此時配電自動化配置需要考慮用戶減少的停電損失S,即

(2)采用反動式葉片設計

與4．0 Mpa、400℃中溫中壓相比，中溫次高壓理論上熱效率可提高2．5%。理想的朗肯循環，主蒸汽溫度每提高10℃，循環熱效率提高0．15%；蒸汽壓力每提高0．1 MPa，循環熱效率提高0．07%

。

采用反動式葉片設計的汽輪機，輪周效率的高效區更寬，意味著在變工況運行時，機組效率變化較小，有利于非額定工況下的高效運行。

(3)采用多級小焓降葉片

留城！這是女友給我下的最后通牒，在短短的兩個字背后，女友嬌美的笑容背后暗藏的冷漠讓我剛剛勃起的躁動，如一堆火苗突然被潑下了一盆冷水，只剩下了一縷被被青煙裊裊而起。彼時我們在校園后山的樹林一角約會，當我把這個消息當作喜訊告訴女友，女友卻一把打掉我的手。我的手像蛇一樣正準備鉆入她胸前。

采用反動級葉片的汽輪機，級數一般比沖動式汽輪機多一倍或數倍，因為單級的焓降較沖動式更低。

(4)提高部分進汽度

3)提高輔機效能

由于汽輪機第一級進汽大多是半周進汽，有部分能量損失，高效率的小型汽輪機為降低該損失，將部分進汽改成80%以上或全周進汽。

(5)采用更高效的復合彎扭葉片

現代三元流理論的廣泛應用和CFD工具的方便使用，使汽輪機葉片大多采用優化的復合彎扭3D葉片，即馬刀形葉片，尤其是汽輪機末兩級。該設計能將汽輪機效率提高2%～3%

，是提高汽輪機效率的關鍵技術之一。

(6)采用漏汽更小的軸封和級間密封

長期保持較低的汽輪機軸封漏汽量和級間漏汽量是提高機組內效率的重要手段。目前汽輪機汽封大多采用蜂窩密封代替梳齒密封。

《方案》提到，主要在以下方面提升“三區三州”等地區的旅游基礎設施建設：支持旅游咨詢中心，區域性旅游應急救援基地，游客集散中心、集散分中心及集散點，旅游交通引導標識系統，旅游數據中心，景區到交通干線的連接路，景區內的道路、步行道、停車場、廁所、供水供電設施、垃圾污水處理設施、消防設施、安防監控設施、解說教育系統、應急救援設施、游客信息服務設施以及環境整治等建設。

(7)采用整鍛轉鼓轉子

提高初參數即提高進入汽輪機的蒸汽參數，但垃圾發電由于煙氣含有大量的HCl、Cl

、SO

、NO

等腐蝕性氣體和粉塵，極易引起爐膛水冷壁和高溫過熱器的腐蝕和磨損，因此以前的鍋爐蒸汽參數通常都控制在4．0 MPa、400℃以內。

2) SST的運動是有方向的，多幀積累后，其回波會呈現具有一定長寬比的、較規則的“線狀”或“航跡狀”形狀，如圖1(b)所示。

輔機對汽輪機效率的主要影響因素有：冷凝器面積、循環水冷水塔冷卻能力、減速機效率等。

前廳經理曾經接待過金庸，他告訴我：2008年，他還是個跑堂的伙計。他記得當時金庸攜家眷來此吃飯的時候，就點了四個菜：松鼠鱖魚、清熘蝦仁、響油鱔糊、銀魚莼菜湯。

(1)冷凝器面積

垃圾發電機組絕大多數屬于純凝式汽輪機組，因而汽輪機真空對其效率影響很大，結構合理、換熱面積較大的冷凝器有利于較高真空的形成。

在廣西垃圾發電廠中溫中壓12 MW凝汽式汽輪機中，山東某汽輪機廠提供的冷凝器面積為1 000 m

、浙江某廠1 200 m

，而廣東某廠達1 400 m

。

(2)循環水冷水塔冷卻能力

1)提高熱機循環效率

循環水冷水塔冷卻能力也會大大影響汽輪機效率。

影響冷卻塔冷卻能力的因素有：塔內淋水密度、噴頭散水效果、填料阻力、熱交換能力、冷卻風機抽風能力等。

通常企業極少關注冷卻塔技術指標，如湖南某新開工的國內頭號垃圾發電廠，雖采用了高參數、高轉速的高效汽輪機，但由于冷卻塔選型問題，造成了機組高負荷時冷卻效果差，汽耗超過常規數據的16%。

(3)減速機效率

高轉速汽輪機的轉速要經過減速器減到3 000 r/min，而不同廠家減速器效率、質量和壽命均不同，減速器能量損失達1%～2%之差，進口品牌效率雖高，但制造周期長，采購、維護成本高。

2 提高汽輪機效率的效果

高效系統與普通系統相比，效率相差較大。

1)汽耗率差異

在進汽參數和功率相同的前提下，不同設計的汽輪機效率差異很大。以鍋爐蒸汽參數為4．0 MPa 400℃、發電功率12 MW的中溫中壓汽輪機為例，比較三個廠家汽輪機實際運行工況下的汽耗率，見表1。

由表1可知，汽耗率的最低值4．65比汽耗率的最高值5．21低了10．75%。

按粗略估算，汽輪機最高效率與最低效率相比，年可增加的發電效益為：

汽輪機實際運行功率(kW)x汽耗率降低值(%)x年運行小時數(h)x上網電價(元)/汽輪機實際運行功率（kW）=10 000 x 10．75% x 8 000 x 0．65/10 000=559萬元，相當于一臺轉速為3 000 r/min、功率12 MW的汽輪發電機價格。

2)設備效率差異

看吧，事情并沒有想象中那么糟糕。平心靜氣處理的結果，也許還會出人意料。所以，“日理萬機”的老師們，與其臣服于消極情緒，被情緒奴役，不如做自己情緒的主人，換一個角度看問題，也許會有意外收獲。

表1說明即使是成熟的中溫中壓汽輪機，不同廠家效率差異也較大，說明技術水平不同。

此外，在把大型汽輪機高效節能技術向小型汽輪機推廣過程中，各廠家的進度、技術和應用程度都有差異，中間再熱式循環、高轉速、復合彎扭葉片級數、反動式葉片等都是造成汽輪機效率差異的原因。

汽輪機的設計汽耗率僅能參考，因與實際運行數據差異較大，故在選擇汽輪機廠家和汽輪機時，不僅要看設計數據，還要尊重專家意見，并實地考察真實運行的數據。

3)不同蒸汽參數下全廠發電效率差異

(3)對于過程中產生的有機硫，應優化各級催化劑組合方式，在硫磺回收單元不斷疊加水解，同時通過控制工藝條件，避免生成新的有機硫，控制克勞斯尾氣中的有機硫含量，最后保持加氫水解單元高效轉化，可將進入灼燒爐的有機硫含量降至最低。

比較不同蒸汽參數下全廠發電效率，數據見表2

。從表2可知，高蒸汽參數的全廠發電效率比常規中溫中壓的提高了39．01%，有巨大的提升和飛躍。

3 結論

在垃圾發電生產過程中，汽輪機效率的提升對企業經濟效益有著關鍵的作用，選擇不同的進汽參數和轉速等將對企業的經濟效益產生重大的影響。

比如《沙漠中的綠洲》，介紹阿聯酋人民買來泥土、淡水、樹木，挖去鹽堿土，埋上水管，填入泥土，這一過程循序而往，不能調換。《金蟬脫殼》一課寫蟬尾脫殼過程的幾句話，是按照事情先后順序寫的，如果改變了就會讓讀者混亂。上課時老師不必多講解，只需請學生試著把這些句子變換順序，學生就會發現句與句之間的內在關聯。然后請學生用“先…接著…然后…”這樣的句式寫話。通過這樣的語序調換，學生明白了一個句群中句與句之間應該有內在的邏輯順序。這就為他們寫出通順的話奠定了基礎。

實際工作中，無論是新建機組還是已投產的機組，應參照提高汽輪機效率的技術路線選擇高效汽輪機，以達到企業生存和發展的需要、達到節能降碳的目的。

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［3］葛臣忠.淺談彎扭葉片的作用機理及實踐應用［J］.中國新技術新產品，2012(1):142.

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