余热锅炉培训讲义..ppt

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1、9E燃机余热锅炉基本原理介绍运行部1.燃气轮机余热锅炉的发展现状及特点2.燃气轮机余热锅炉的分类3.余热锅炉组成及工作过程4.余热锅炉的一些概念5.我厂余热锅炉简介第一节燃气轮机余热锅炉的发展现状及特点燃气-蒸汽联合循环发电,因其热效率高、启动速度快、环保条件好、安装周期短、投资费用低等一系列优点,加上近年来国内电力需求缺口比较大的情况及西气东输项目的竣工及东海天然气的综合利用，沿海地区（广东、浙江、江苏及上海等地）的燃气-蒸汽联合循环发电项目正在进一步得到发展。在全球范围内，大型余热锅炉的制造商较多，目前在中国市场投用的制造商主要有比利时CMl公司、法国ALSTOM公司、英国J

2、BE公司、荷兰NEM公司、美国DELTAK公司、荷兰STANDARD公司、日本川畸重工等。由于国内大型余热锅炉生产技术的不断成熟，我国大型余热趋于国产化，主要有上海锅炉厂，哈尔滨锅炉厂，杭州锅炉集团，东方锅炉厂等。与普通锅炉相比,联合循环中HRSG烟气流量更大，烟气与蒸汽的质量比在4～10之间(普通锅炉只在1～1.2)，且燃气轮机排气是完全处于紊流状态，HRSG这种烟气大流量、高流速和高紊流度的气动热力特性，常引起烟道、挡板及受热面等部件变形，甚至振动。因此，在HRSG构件特别是受压部件的设计时要考虑到上述这些主要热力特性，采取一些有效措施来缓解和消除反复交变的热应力影响，以及必

3、要的减振措施。在燃气-蒸汽联合循环中,余热锅炉回收燃气轮机的排气余热,借以产生推动汽轮机发电所需蒸汽的换热设备，是整个联合循环系统中一个重要的有机组成部分。随着余热锅炉换热面积增加，余热锅炉烟气侧阻力将有所提高，即燃气轮机排气背压将有所提高，这将引起燃气轮机功率和效率有所下降。计算表明1KPa压降会使燃气轮机功率和效率下降0.8%，因此在联合循环设计优化时要综合考虑这一因素。第二节燃气轮机余热锅炉的分类燃气一蒸汽联合循环的余热锅炉的型式通常可以按照以下几种方法分类。一、按余热锅炉烟气侧热源分类1．无补燃的余热锅炉这种余热锅炉单纯回收燃气轮机排气的热量，产生一定压力和温度的蒸汽。2

4、．有补燃的余热锅炉由于燃气轮机排气中含有14％～18％的氧，可在余热锅炉的恰当位置安装补燃燃烧器，充天然气和燃油等燃料进行燃烧，提高烟气温度，还可保持蒸汽参数和负荷稳定，以相应提高蒸汽参数和产量，改善联合循环的变工况特性。一般来说，采用无补燃的余热锅炉的联合循环效率相对较高。目前，大型联合循环大多采用无补燃的余热锅炉。二、按余热锅炉产生的蒸汽的压力等级分类目前余热锅炉采用有单压、双压、双压再热、三压、三压再热等五大类的汽水系统。1．单压级余热锅炉余热锅炉只生产一种压力的蒸汽供给汽轮机。2．双压或多压级余热锅炉余热锅炉能生产两种不同压力或多种不同压力的蒸汽供给汽轮机。三、按受热面布

5、置方式分类1．卧式布置余热锅炉2．立式布置余热锅炉卧式布置立式布置四、按工质在蒸发受热面中的流动特点(工作原理)分类1．自然循环余热锅：水汽在循环换热过程中形成密度差，维持蒸发器中汽水混合物自然循环的动力；2．强制循环余热锅炉：采用强制循环泵进行循环换热，利用水泵压头和汽水密度差推动工质流动；3.强制循环余热锅炉：直流余热锅炉靠给水泵的压头将给水一次通过各受热面变成过热蒸汽。由于没有汽包，在蒸发和过热受热面之间无固定分界点。三压自然循环卧式余热锅炉三压强制循环立式余热锅炉卧式与立式燃机余热锅炉对比项目水循环启动时间占地面积结构操作运行厂用电燃料适应性初投资立式强制短小较复杂较复杂

6、较多强较高卧式自然较长较大简单简单少较弱低自然循环强制循环传热面积相同相同可用率99.9597.5燃机运行范围的实用性广窄水循环平衡性有有限循环泵的设置无有外部耗功无循环泵功耗占地面积较多较少钢结构和管道轻而多重而少基础及撑脚轻而多重而少安装所需要设备轻重运行维护较简单较难卧式与立式燃机余热锅炉对比第三节余热锅炉组成及工作过程通常余热锅炉由省煤器、蒸发器、过热器以及联箱和汽包等换热管组和容器等组成，在有再热器的蒸汽循环中，可以加设再热器。在省煤气中锅炉的给水完成预热的任务，使给水温度升高到接近饱和温度的水平；在蒸发器中给水相变成为饱和蒸汽；在过热器中饱和蒸汽被加热升温成为过热蒸汽

7、；在再热器中再热蒸汽被加热升温到所设定的再热温度.一、过热器过热器是将饱和蒸汽过热到额定过热温度的热交换器，在发电锅炉中是不可缺少的组成部分。采用过热器能够使饱和蒸汽加热至所需要的温度，可以提高汽轮机的工作效率，减少汽轮机的蒸汽消耗量，减少蒸汽输送过程中的凝结损失，消除对汽轮机叶片的腐蚀。过热器的作用是将蒸汽从饱和温度加热到一定的过热温度。它位于温度最高的烟气区，而管内工质为蒸汽，受热面的冷却条件较差，从而在余热锅炉各部件中最高的金属管壁温度。二、省煤器常规锅炉的省煤器分为沸腾式