生活垃圾与生物质焚烧耦合发电系统分析与思考

生活垃圾焚烧发电汽水系统主要采用中温中压(4.0 MPa/400℃)或中温次高压(6.4MPa/450℃),其全厂热效率为21%~24%;而采用高温高压蒸汽参数(9.8 MPa/540℃)的生物质焚烧发电厂全厂热效率能达30%。对于生物质较为富裕的城镇,现阶段所建设的生活垃圾焚烧发电与生物质焚烧发电并未实现完全意义上的一体化建设。为了提高生活垃圾焚烧发电系统全厂热效率,可将垃圾焚烧与生物质焚烧锅炉蒸汽侧耦合,通过将垃圾焚烧锅炉低温高压的饱和(或微过热)蒸汽并入生物质锅炉后进一步加热至高温高压过热蒸汽。以900 t/d生物质焚烧发电厂及500 t/d生活垃圾焚烧发电厂为例,单独运行时,生物质电厂发电量34.5 MW,垃圾焚烧发电量为8.05 MW,合计42.55 MW;当采用蒸汽侧耦合时,总发电量可提升至44.16 MW。

HVAF喷涂Inconel 625涂层在生物质发电环境的高温腐蚀行为

秸秆等生物质焚烧发电时产生的含氯气体和碱金属氯化物腐蚀使受热面金属管道的服役寿命比煤电机组显著降低。管材表面堆焊镍基耐腐蚀合金的技术尽管可显著提高管道服役寿命,但存在工作效率低、不适合现场施工、管道热变形等诸多问题。采用可现场施工的空气超音速火焰喷涂(HVAF)在TP347H耐热钢表面,制备了Inconel镍基耐高温腐蚀涂层,研究了TP347H耐热钢喷涂Inconel 625合金涂层前后的长期高温腐蚀特性(550℃,500 h),验证了HVAF Inconel 625合金涂层的高温含氯腐蚀防护作用。显微观察结果表明,优化工艺参数条件下HVAF涂层组织致密、孔隙率低至0.72%,与基材结合良好。腐蚀增重结果表明,采用HVAF制备Inconel 625合金涂层后,TP347H耐热钢的腐蚀增重降低7.6倍,耐腐蚀性能显著提升。冲蚀试验结果表明,HVAF Inconel 625合金涂层在最初阶段由于表层凸起颗粒的剥落而冲蚀性能极低,进入稳定阶段后耐冲蚀性能提高,与TP347H基材的耐冲蚀性能相当。