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新科瑞变频器在垃圾发电行业的应用
日期: 2019-03-18
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      垃圾发电行业前景


  目前我国生活垃圾处理模式主要以卫生填埋为主

  我国生活垃圾的处理方式主要有卫生填埋和焚烧两种,卫生填埋是根据垃圾自然降解原理,采用严格的科学管理手段,使垃圾不对周围环境造成污染的综合性方法,优点的技术成熟、投资成本低、对垃圾要求低;缺点是占用土地面积较大,且可能发生渗漏,造成二次污染。垃圾焚烧是指将垃圾置于850摄氏度以上高温环境中,使垃圾中的活性成分经过氧化转化成性质稳定的残渣,释放热量并用于供热及发电,优点是能量利用效率高、对环境造成影响小、占地面积小;缺点是初期投资大、技术要求较高。

  填埋方式占比不断下降 焚烧占比逐年攀升

  从历史上看,填埋虽一直是主流模式,但近年来,填埋处理的垃圾占比持续下降,从2010年的78%下降至2016年的60%,2017年约下降至55%。我国填埋处理为主的垃圾处理结构将逐步向焚烧为主转变。一方面是由于当前我国各地城市土地价格普遍呈现上涨趋势,造成垃圾填埋的成本走高,另一方面在于城镇化率的推进造成城市用地紧张,基础设施用地供给整体呈现萎缩趋势,垃圾填埋场的用地受限。垃圾卫生填埋的处理方式受到土地市场量价两方面的挤压,在垃圾处理市场占据的份额逐步缩小。

  政策支持下 未来焚烧发电将是生活垃圾处理主流模式

  未来,垃圾焚烧发电技术逐渐在我国发展成为垃圾处理的主流方式,2020年预计焚烧处理模式将占生活垃圾处理54%的比重。十三五期间,垃圾焚烧发电行业将持续增长,但增速会逐步放缓;根据“十三五”的规划,新增焚烧能力继续集中在东部沿海地区且项目平均规模相对大,并随之逐步向中西部及二三线城市转移但项目平均规模有所下降。商业模式上垃圾焚烧已从传统BOT向DBO、O&M、EPC等延伸,未来将逐步向PPP模式发展,并转战综合环境服务。

  这种方法的最大优点是减少了废物的排放,垃圾焚烧厂建在城市周围,便于运输垃圾,为城市提供电能和热能,产生了较好的经济效益。垃圾焚烧发电已成为当下经济大国处理生活垃圾的主要途径和电力行业的重要组成部分。


  变频调速技术节能分析

  通常在发电厂生产运营中最常用的控制手段则是调节阀门、风门、挡板开度的大小来调整泵与风机类转动设备。这样,无论生产需要的大小,风机应根据数量,固定运速运行。运行工况变化能使能量以节流阀、挡板、挡板节流损失造成损耗。在生产过程当中, 不仅控制精度有限,而且造成了大量的能源浪费造成设备损耗。从而提高了生产成本,缩短了设备的使用寿命,提高了设备维护的陈本。风机和水泵设备大多采用异步电动机运行,起动电流存在机械冲击大、电气保护差等缺点,不仅设备的使用寿命收到影响,而且影响到设备的负荷,当机械发生故障时,设备不能立即运行,泵的损坏和电机的烧毁经常发生。

  近年来,由于节能降耗的迫切需要和产品质量要求的不断提高, 加上变频器的易用性强、免维护、控制精度高、功能强等特点;因此,它是由变频器驱动该方案开始逐步取代风门、挡板、阀门、流体的控制方案。

  通过流体力学的基本定律得知:风机和泵设备是平方转矩负载,N 和流量 Q 的转速、压力和轴功率 P 有如下关系:Q ∝ n2, H ∝ n2,P∝n3;因此,流量和转速成为轴功率与转速的立方成正比。采用变频调速技术改变电机转速比使用阀门和挡板更经济、设备运行状况能得到明显的改善。

  根据运行经验可知,一般发电厂内的风机实际运行工况是在其额定值得80%左右。举例说明:一台风机的实际运行工况是80%,相应其转速降低20%,根据上述物理关系可知,风机的功率约为(0.8)3≈0.51,去掉其他因素,则风机的将近40%的功率是被浪费掉的。假如垃圾焚烧发电厂内的引风机、一次风机、二次风机的总功率为 885kW,机组按年运行 8000h 计算,则可节省厂用电力为 885kWx x8000hx x40% ≈ 2832000kW·h 去掉政府给予的部分上网电价补贴,假设上网电价为 0.38 元/ kW·h,每月可节省电费 0.38元 / kW·hx x2832000kw·h ÷12 月 ≈ 8.96 万元 / 月。每千瓦的一次性投资约为 0.2 万元 /kW,即 0.2 万元 / kWx x885kW ≈ 177 万元,投资回收期 = 总投资 / 月节电效益 =177 万元 /8.96 万元 =19.8 月,即不到 2 年时间便可收回成本。


  垃圾发电厂应用变频器的场合

  变频器在各行各业应用十分广泛,使用后一致反应效果良好,既有社会效果又有经济效益,那么垃圾发 电厂亦可应用变频器,按工艺流程要求可将变频器应用 在如下各种设备上,例如:引风机、鼓风机、各种水泵、 排风机、回转窑炉传动、皮带输送机、分选风机、天车 等,通过变频器的应用可以做到调速(工艺需要)、节能 (降低消耗、减少成本)、实现软起动、软制动、提高自 动化水平等,因此已建成的垃圾发电厂中各工艺设备 上都使用了变频器。

新科瑞变频器在垃圾发电行业的应用




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