余热锅炉培训讲义.pdf

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 JBE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。 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。 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 要的减振措施。 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．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 启 占地 结构 操作 厂用 燃料 初投 环 动 面积 运行 电 适应 资