03-5余热锅炉汽轮机的原理与结构.pdf

第三部分 第六章余热锅炉— 汽轮机的原理和结构 1 余热锅炉— 汽轮机的原理和结构 1. 概述 2. 余热锅炉的型式 3. 联合循环中的蒸汽循环方案 4. 余热锅炉一汽轮机的热力参数 5. 余热锅炉的结构特点 6. 联合循环汽轮机的结构特点 2 §8.1 概述 在联合循环中，余热锅炉回收燃气轮 机排气余热，产生蒸汽推动汽轮机发 电。 3 §8.1 概述 与常规电站锅炉相比较，余热锅炉没有燃 料输送、煤粉制备和燃烧设备，仅有汽水 系统。 余热锅炉的汽水系统与电站锅炉基本相似， 通常是由汽包、省煤器、蒸发器、过热器 以及集箱等换热管簇和容器以及集箱等换热管簇和容器等组成的等组成的，，构构 成了由水变过热蒸汽的三个阶段，即水的 加热、饱和水的蒸发、饱和汽的过热。 在有再热的蒸汽循环中则可以加设再热器。 4 §8.1 概述 中温、大流量工质是余热锅炉一个显著的 热力特点。（500-610 ℃ ，120-600kg/s） 燃气轮机排气是完全发展的紊流，流速和 温度都很不均匀 （烟气流速变化可达 ±±400%400%，，温度不均匀度温度不均匀度±±55℃55℃）） 当燃气轮机轴向排气时，情况就有利得多。 余热锅炉内的换热过程属于低温换热范畴， 辐射换热效应可以忽略。它几乎全部依靠 对流换热的作用。 5 §8.1 概述 联合循环中的汽轮机也不同于常规的 汽轮机: 在联合循环的蒸汽轮机系统中一般均取 消了回热抽汽消了回热抽汽。。 在联合循环中由汽轮机的低压缸排向凝 汽器的蒸汽流量要比常规的汽轮机多。 因而相同容量的机组在相同背压下，末 级叶片的长度和凝汽器面积都比常规机 组高一个等级。 6 §8.1 概述 余热锅炉一汽轮机的设计要求： 整个系统具有较低的热惯性。由于多数联合循 环电站担负调峰任务，启、停频繁。燃气轮机 启动很快，从点火到满负荷最快只需要几分钟， 在汽轮机启动及带满负荷前在汽轮机启动及带满负荷前，，余热锅炉产生的余热锅炉产生的 蒸汽通过旁路排到凝汽器或燃气轮机的排气直 接通旁通大气，影响电厂的经济性。因此，要 求余热锅炉和汽轮机必须具备快速启动的特性， 在结构设计方面必须采取相应措施，适应快速 启停要求。为适应调峰的需要，机组应具有相 当高的抗高周、抗低周疲劳性能。 7 §8.1 概述 余热锅炉一汽轮机的设计要求： 联合循环中变工况特性是很重要的，在系统控 制、热力和结构设计以及联合循环系统构成设 计等过程中都要很好考虑。要求由余热锅炉提 供的蒸汽热力参数不会因燃气轮机负荷的变化 而较大幅度地偏离各负荷工况下的设定值而较大幅度地偏离各负荷工况下的设定值，，以以 防影响汽轮机的安全性和经济性。 余热锅炉一汽轮机一般采用滑压运行，这不但 对