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垃圾发电厂“吨垃圾上网电量”计算方法探讨
栏目:行业应用案例 编辑:王建军  2019-06-12 14:24
    在垃圾发电领域,为了评判发电厂经济运行效能、评判生活垃圾贡献电量能力的大小,通常引入一项指标,叫“吨垃圾上网电量”,计算方法为:
 
    吨垃圾上网电量E=当期上网电量/当期垃圾处理量(单位:千瓦时/吨)
 
    根据国家【2012】801号政策文件,这项指标同时被用于垃圾发电的电费结算。例如:当E=140-280千瓦时/吨,按照0.65元/千瓦时结算电费;当E=280-420千瓦时/吨(不含280),按地方煤炭标杆上网电价结算。
 
    需要说明的是:上述“吨垃圾上网电量”计算方法仅用于现行国家政策基础上的电费结算(包括标杆电费结算和国家可再生能源补贴电费结算),而不能代表“垃圾焚烧后释放的真正上网电量贡献能力”。
 
    那么如何才能准确反映“生活垃圾贡献电能的大小”?
 
    实际运行过程中,由于垃圾发电厂设置了垃圾库,入厂垃圾首先卸至垃圾库,用于缓冲、发酵和析出其中的渗滤液,当库存垃圾没有全部参与焚烧发电时(即:库存垃圾大于零时),在计算“吨垃圾上网电量”时,就不能简单地把“当期入厂垃圾量”(即当期入库垃圾量)视为“当期垃圾处理量”,而应该减去尚未参与焚烧处理的“当期库存量”、变成“当期消耗的入厂垃圾量”参与计算。由于各厂垃圾库并没有设置称重计量装置,为此,我们先从“物料平衡”的角度做出如下推导:
 
    当期消耗的入厂垃圾量=当期入库量-当期库存量=当期出库量;
 
    当期出库量=当期入炉垃圾量+当期渗滤液析出量+当期库内水份蒸发量(一般地,蒸发量可忽略不计),即:
 
    当期消耗的入厂垃圾量=当期入炉垃圾量+当期渗滤液析出量
 
    上述“当期入炉垃圾量”和“当期渗滤液析出量”都设有计量装置,由此推导出的“吨垃圾上网电量”计算公式如下:
 
    吨垃圾上网电量=当期上网电量/(当期入炉垃圾量+当期渗滤液析出量)
 
    例如,我们先以系统内某垃圾发电厂2019年2月实际运行数据计算如下:
 
    2019年2月份,该厂渗滤液析出量7179吨、入炉垃圾量17184吨,那么,2月份消耗的入厂垃圾量=7179+17184=24363吨;
 
    2月份该厂上网电量为7033950千瓦时,那么根据上述公式计算的2月份【吨垃圾上网电量】=7033950/24363=288.7千瓦时/吨。
 
    这样计算有没有问题?
 
    实际上,上述计算结果并没有准确反映该厂2月份真实的“吨垃圾上网电量”,2月份,有一台机停机检修12天,另一台机停机检修9天,检修期间生活垃圾仍然源源不断进入垃圾库,其中的渗滤液析出量是所有入库垃圾不断析出的当期总量,这个量并不能真实反映实际参与焚烧的入炉垃圾所匹配的入厂垃圾渗滤液含量,所以计算出的“吨垃圾上网电量”应该有一定程度的偏差,这个偏差到底有多大?我们变换一下计算方法:
 
    (1)首先计算出当期入厂垃圾的渗滤液析出率:
 
    该厂2月份入厂垃圾32300吨,渗滤液析出量7179吨,那么
 
    2月份渗滤液析出率=7179/32300=22.2%;
 
    (2)该厂2月份入炉垃圾17184吨,按当月渗滤液析出率折算成的入厂垃圾量=17184/(1-22.2%)=22087吨,这个数就是该厂2月份实际参与焚烧的“当期消耗的入厂垃圾量”;
 
    (3)那么该厂2月份【吨垃圾上网电量】=7033950/22087=318.5千瓦时/吨。
 
    可见,从第一种方式计算出的288.7千瓦时/吨,到第二种方式计算出的318.5千瓦时/吨,二者偏差达到了10%以上,这个偏差主要由库存所有垃圾析出的渗滤液量引起,实际上,与入炉垃圾对应的渗滤液析出量为22087-17184=4903吨,而渗滤液流量表累计的2月份渗滤液析出量为7179吨,二者相差7179-4903=2276吨,多出来的这个数是其它未参与焚烧的入厂垃圾渗滤液析出量。
 
    结论
 
    (1)垃圾发电【当月吨垃圾上网电量】,要以当月入炉垃圾量折算后的入厂垃圾量为计算基准,即:
 
    (注:如果当月渗滤液处理后有部分回喷量返回至垃圾库,那么,“当月渗滤液析出量”要减去这部分回喷量)
 
    (2)由于旱、雨季影响、以及不同来源的生活垃圾含水率不同,每个月的渗滤液析出率都有一定的变化,那么在计算【全年吨垃圾上网电量】时,所有数据要以全年累计数为计算基准。
 
    (3)前提条件是:渗滤液处理系统入口处必须设有渗滤液流量表(若以体积计量,需要通过比重换算成重量),而且当月析出的渗滤液在垃圾库中没有积液。
 
    (4)由于垃圾电厂的垃圾库普遍没有装设“库存量计量磅”,但可根据文中“物料平衡”计算方法,用于“库存量”计算,即:
 
    “当期库存量”=当期入厂垃圾量-当期入炉量-当期渗滤液析出量。
 
    例如该厂截止到2月底库存量=32300-17184-7179=7937吨。
 
    (5)准确跟踪每个月的“吨垃圾上网电量”,可用于指导各个垃圾电厂的生产管控活动、以及同行业生产效能方面的对标活动,例如:当发现某月数据明显偏低时、或者发现在同样炉型状态下,自己的数据总是低于对方时(前提是原生态垃圾热值相差不大),就需要从以下几个方面寻找差距并做出调整:入厂垃圾的发酵效果、入炉焚烧时的燃烧状态、温度、停留时间、过氧量、燃烬效果、热能置换效果等等,这样有助于垃圾热值的充分释放及生产运行技术的持续改进和提高。
来源:环卫科技网
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