选用高效汽轮机提高生活垃圾发电效益探析

0 引言

随着国家对生活垃圾发电企业补贴的下降，垃圾发电企业经济效益大幅降低，如何提高经济效益成为企业迫在眉睫的问题。而采用高效的汽轮机是提高经济效益的主要手段，对新建电厂要考虑汽轮机的选型，对早期投产的机组可考虑汽轮机的改造。

但高效汽轮机的选型和改造涉及很多问题：

1)垃圾发电企业大多数管理人员和技术人员对汽轮机本体了解不多，阻碍了高效汽轮机的推广和应用。

2)大型垃圾发电集团虽然技术力量很强,但他们的注意力集中在项目的落实和实施上，对未来运营阶段的效率和经济性不够关注，对垃圾量较少的城市，如没有高效的汽轮机，基本就是亏损运营。

3)国内汽轮机行业对大型汽轮机关注度很高，大型汽轮机技术进步也很快，但对中小型汽轮机技术提升工作做得不够，使低效率汽轮机长期横行市场。

对特质焦虑和手机成瘾进行积差相关分析，所得结果见表1。特质焦虑与手机成瘾呈中度正相关；特质焦虑与戒断性、突显性分别均呈中度正相关，与持续性、技术性、冲突性分别均呈低度正相关；正性情绪与手机成瘾、持续性、技术性均无相关关系，与冲突性和突显性分别呈低度正相关，与戒断性呈中度正相关；负性情绪与持续性、技术性、冲突性分别呈低度正相关，与手机成瘾、突显性、戒断性分别呈中度正相关。

5)汽轮机效率低下的主要因素有热力学方面的因素和汽轮机机械方面的因素。

本文综合了提升汽轮机效率的方法，并建议新的垃圾发电企业在选择汽轮机时的考虑和早期投产、效率较低的企业进行汽轮机改造。

1 提高汽轮机效率的方法

录音录像对调查人员的保护体现在两个方面：其一，对取证工作录音录像后只要调查人员依法办案，就不必担心来自被调查人对取证行为合法性的质疑。在司法实践中曾经出现被取证人采取故意制造伤痕等方式诬陷取证人员，如果能对取证行为录音录像也可以防止被调查人受到诬陷。其二，录音录像也可以成为规范监察机关办案程序、约束调查人员取证行为的推动力，从这个层面上看，录音录像可以让调查人谨慎办案，减少犯错的可能性，从而起到保护调查人员的作用。

汽轮机发电的基本原理是朗肯循环。

4)由于垃圾产量和本身特性的限制，垃圾发电汽轮机功率大部分在6～30 MW之间，12 MW居多，最高为60 MW，是典型的小型汽轮机。

从热力学理论可知，提高汽轮机朗肯循环热效率的主要方法有提高初参数、降低终参数、采用给水回热循环和中间再热循环，目前的大型汽轮机都采用了这四个方法。

(1)提高初参数

整锻转鼓转子有降低级间漏汽、提高转子刚性、平衡轴向推力、结构紧凑的优点。

近年来制造技术取得了重大的突破，水冷壁耐高温、耐腐蚀、耐磨损Inconel625材料

的采用和高温过热器12Cr1MoV材料的采用，使中温次高压参数（锅炉出口压力6．4 MPa、450℃，5．3 MPa、450℃，6．4 MPa、485℃）的锅炉已常见，少数厂家还能做到世界第一的超高压参数（13 MPa、485℃）锅炉。

本文首先分析了几类[0,1]剩余格上的度量结构,得到了这几个度量空间中Cauchy-序列均是收敛序列。即我们所关注的4种逻辑度量空间([0,1],ρL)、([0,1],ρG)、([0,1],ρ0)以及([0,1],ρπ)均是完备的。对这种由蕴涵算子诱导的[0,1]上度量空间的性质有了进一步了解。其次,在一般剩余格上建立了一致结构。对于一般剩余格上的拓扑结构,本文只是建立了一个拓扑框架。怎么在这种拓扑框架下,借助拓扑结构去分析剩余格、刻画剩余格的相关性质,这将是我们今后研究的课题。

反动式叶片设计减小了汽轮机机体体积，降低了设备用材和造价，有利于制造和安装，且缩短汽轮机启动时间。在小型汽轮机中，反动式汽轮机效率较冲动式高3%～10%。

目前，由于我们国家对于电气自动化没有统一的标准，企业内部的各项设备又是从不同的制造厂家进行采购的，而不同供应商的设备设计结构和标准往往各取所需，导致在设备运行的状况下，各厂家提供的设备零部件之间的信息传递不稳定，配合不够默契；导致企业内部的电气自动化没有很好的能力进行适应，从而影响电气自动化的建设[5]。

总而言之,临床中宫腔内的病变推介使用宫腔镜手术治疗,能够为患者提供较好的治疗和诊断效果,多众多的宫腔内疾病都有非常好的效果,临床中可以进行推广使用。

但对小型汽轮机来说，并不是初参数越高效率也越高，因为高参数会使蒸汽容积流量减小，造成部分进汽能量损失和叶高过小造成的能量损失。

(2)降低终参数

终参数是指汽轮机的排汽参数，这个数值一般变化不大，在6～8 KPa之间，可通过理论计算与实际测试得出使汽轮机处于最佳真空状态的数据。

(3)给水回热循环

给水回热循环可降低冷端热损失从而提高系统热效率。从理论上来说，回热加热级数越多，效率就越高，但受限于实际条件，中温中压机组较佳的回热加热级数为两级，更高参数的可适当提高级数。

(4)中间再热循环

中间再热循环可降低末级叶片蒸汽湿度，降低叶片汽蚀风险。

但中间再热循环使锅炉和汽轮机的结构复杂度大大增加，如汽轮机需双缸，锅炉需增设再热系统等，增加了投资成本和运行难度，故中间再热循环只有大功率、超高压进汽参数的汽轮机才使用。国内目前只有江苏光大、河北康恒和广东广环投三家企业六台机组运用了中间再热循环，汽轮机功率为30～40 MW。

2)提高汽轮机内部机械效率

汽轮机是一技术复杂的大型转动机械设备，为提高其效率，国内外专家一直在研究并取得了一系列成果，常见的方法有：

(1)提高汽轮机转速至最佳转速

从汽轮机单级轮周效率理论可知，无论是冲动式汽轮机还是反动式汽轮机，汽轮机的级均有最高轮周效率，最佳速比下的最高轮周效率可通过理论计算得到。最佳汽轮机转速，考虑到整体结构和制造因素，在5 500～6 000 r/min之间,较小功率的汽轮机可达12 000 r/min以上。

在实际配电网中,单纯利用配电自动化技术并不一定能达到配电区域可靠性要求,此时配电自动化配置需要考虑用户减少的停电损失S,即

(2)采用反动式叶片设计

与4．0 Mpa、400℃中温中压相比，中温次高压理论上热效率可提高2．5%。理想的朗肯循环，主蒸汽温度每提高10℃，循环热效率提高0．15%；蒸汽压力每提高0．1 MPa，循环热效率提高0．07%

。

采用反动式叶片设计的汽轮机，轮周效率的高效区更宽，意味着在变工况运行时，机组效率变化较小，有利于非额定工况下的高效运行。

(3)采用多级小焓降叶片

留城！这是女友给我下的最后通牒，在短短的两个字背后，女友娇美的笑容背后暗藏的冷漠让我刚刚勃起的躁动，如一堆火苗突然被泼下了一盆冷水，只剩下了一缕被被青烟袅袅而起。彼时我们在校园后山的树林一角约会，当我把这个消息当作喜讯告诉女友，女友却一把打掉我的手。我的手像蛇一样正准备钻入她胸前。

采用反动级叶片的汽轮机，级数一般比冲动式汽轮机多一倍或数倍，因为单级的焓降较冲动式更低。

(4)提高部分进汽度

3)提高辅机效能

由于汽轮机第一级进汽大多是半周进汽，有部分能量损失，高效率的小型汽轮机为降低该损失，将部分进汽改成80%以上或全周进汽。

(5)采用更高效的复合弯扭叶片

现代三元流理论的广泛应用和CFD工具的方便使用，使汽轮机叶片大多采用优化的复合弯扭3D叶片，即马刀形叶片，尤其是汽轮机末两级。该设计能将汽轮机效率提高2%～3%

，是提高汽轮机效率的关键技术之一。

(6)采用漏汽更小的轴封和级间密封

长期保持较低的汽轮机轴封漏汽量和级间漏汽量是提高机组内效率的重要手段。目前汽轮机汽封大多采用蜂窝密封代替梳齿密封。

《方案》提到，主要在以下方面提升“三区三州”等地区的旅游基础设施建设：支持旅游咨询中心，区域性旅游应急救援基地，游客集散中心、集散分中心及集散点，旅游交通引导标识系统，旅游数据中心，景区到交通干线的连接路，景区内的道路、步行道、停车场、厕所、供水供电设施、垃圾污水处理设施、消防设施、安防监控设施、解说教育系统、应急救援设施、游客信息服务设施以及环境整治等建设。

(7)采用整锻转鼓转子

提高初参数即提高进入汽轮机的蒸汽参数，但垃圾发电由于烟气含有大量的HCl、Cl

、SO

、NO

等腐蚀性气体和粉尘，极易引起炉膛水冷壁和高温过热器的腐蚀和磨损，因此以前的锅炉蒸汽参数通常都控制在4．0 MPa、400℃以内。

2) SST的运动是有方向的，多帧积累后，其回波会呈现具有一定长宽比的、较规则的“线状”或“航迹状”形状，如图1(b)所示。

辅机对汽轮机效率的主要影响因素有：冷凝器面积、循环水冷水塔冷却能力、减速机效率等。

前厅经理曾经接待过金庸，他告诉我：2008年，他还是个跑堂的伙计。他记得当时金庸携家眷来此吃饭的时候，就点了四个菜：松鼠鳜鱼、清熘虾仁、响油鳝糊、银鱼莼菜汤。

(1)冷凝器面积

垃圾发电机组绝大多数属于纯凝式汽轮机组，因而汽轮机真空对其效率影响很大，结构合理、换热面积较大的冷凝器有利于较高真空的形成。

在广西垃圾发电厂中温中压12 MW凝汽式汽轮机中，山东某汽轮机厂提供的冷凝器面积为1 000 m

、浙江某厂1 200 m

，而广东某厂达1 400 m

。

(2)循环水冷水塔冷却能力

1)提高热机循环效率

循环水冷水塔冷却能力也会大大影响汽轮机效率。

影响冷却塔冷却能力的因素有：塔内淋水密度、喷头散水效果、填料阻力、热交换能力、冷却风机抽风能力等。

通常企业极少关注冷却塔技术指标，如湖南某新开工的国内头号垃圾发电厂，虽采用了高参数、高转速的高效汽轮机，但由于冷却塔选型问题，造成了机组高负荷时冷却效果差，汽耗超过常规数据的16%。

(3)减速机效率

高转速汽轮机的转速要经过减速器减到3 000 r/min，而不同厂家减速器效率、质量和寿命均不同，减速器能量损失达1%～2%之差，进口品牌效率虽高，但制造周期长，采购、维护成本高。

2 提高汽轮机效率的效果

高效系统与普通系统相比，效率相差较大。

1)汽耗率差异

在进汽参数和功率相同的前提下，不同设计的汽轮机效率差异很大。以锅炉蒸汽参数为4．0 MPa 400℃、发电功率12 MW的中温中压汽轮机为例，比较三个厂家汽轮机实际运行工况下的汽耗率，见表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，汽轮机最高效率与最低效率相比，年可增加的发电效益为：

汽轮机实际运行功率(kW)x汽耗率降低值(%)x年运行小时数(h)x上网电价(元)/汽轮机实际运行功率（kW）=10 000 x 10．75% x 8 000 x 0．65/10 000=559万元，相当于一台转速为3 000 r/min、功率12 MW的汽轮发电机价格。

2)设备效率差异

看吧，事情并没有想象中那么糟糕。平心静气处理的结果，也许还会出人意料。所以，“日理万机”的老师们，与其臣服于消极情绪，被情绪奴役，不如做自己情绪的主人，换一个角度看问题，也许会有意外收获。

表1说明即使是成熟的中温中压汽轮机，不同厂家效率差异也较大，说明技术水平不同。

此外，在把大型汽轮机高效节能技术向小型汽轮机推广过程中，各厂家的进度、技术和应用程度都有差异，中间再热式循环、高转速、复合弯扭叶片级数、反动式叶片等都是造成汽轮机效率差异的原因。

汽轮机的设计汽耗率仅能参考，因与实际运行数据差异较大，故在选择汽轮机厂家和汽轮机时，不仅要看设计数据，还要尊重专家意见，并实地考察真实运行的数据。

3)不同蒸汽参数下全厂发电效率差异

(3)对于过程中产生的有机硫，应优化各级催化剂组合方式，在硫磺回收单元不断叠加水解，同时通过控制工艺条件，避免生成新的有机硫，控制克劳斯尾气中的有机硫含量，最后保持加氢水解单元高效转化，可将进入灼烧炉的有机硫含量降至最低。

比较不同蒸汽参数下全厂发电效率，数据见表2

。从表2可知，高蒸汽参数的全厂发电效率比常规中温中压的提高了39．01%，有巨大的提升和飞跃。

3 结论

在垃圾发电生产过程中，汽轮机效率的提升对企业经济效益有着关键的作用，选择不同的进汽参数和转速等将对企业的经济效益产生重大的影响。

比如《沙漠中的绿洲》，介绍阿联酋人民买来泥土、淡水、树木，挖去盐碱土，埋上水管，填入泥土，这一过程循序而往，不能调换。《金蝉脱壳》一课写蝉尾脱壳过程的几句话，是按照事情先后顺序写的，如果改变了就会让读者混乱。上课时老师不必多讲解，只需请学生试着把这些句子变换顺序，学生就会发现句与句之间的内在关联。然后请学生用“先…接着…然后…”这样的句式写话。通过这样的语序调换，学生明白了一个句群中句与句之间应该有内在的逻辑顺序。这就为他们写出通顺的话奠定了基础。

实际工作中，无论是新建机组还是已投产的机组，应参照提高汽轮机效率的技术路线选择高效汽轮机，以达到企业生存和发展的需要、达到节能降碳的目的。

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［2］鞠付栋，孙永斌，聂会建，袁雄俊，彭红文.垃圾发电工程提高热效率的措施［J］.电力科技与环保，2020（3）：53-56．

［3］葛臣忠.浅谈弯扭叶片的作用机理及实践应用［J］.中国新技术新产品，2012(1):142.

［4］刘建超.垃圾焚烧发电厂高参数蒸汽的应用分析［J］.节能与环保，2021(8):82-84.