第6章 余热锅炉与汽水系统20090316.ppt

第6章余热锅炉与联合循环的汽水系统基本内容6.1、余热锅炉的作用及设计要求6.2、节点温差与接近点温差的选择6.3、余热锅炉设计参数的选择6.4、余热锅炉变工况特性6.5、余热锅炉的汽水系统6.6、余热锅炉设计时需要考虑的一些问题6.1、余热锅炉的作用及设计要求一、余热锅炉的作用和分类1、余热锅炉作用及设备组成（1）余热锅炉的作用在联合循环中，回收燃气轮机的排气余热，借以产生推动蒸汽轮机发电所需蒸汽。（2）余热锅炉的设备组成余热锅炉由换热管簇和容器组成：省煤器；蒸发器；过热器；集箱；锅筒等。2、余热锅炉的分类（1）按汽水发生系统分类单压余热锅炉双压余热锅炉三压余热锅炉（2）按循环驱动力分类自然循环余热锅炉—汽包炉强制循环余热锅炉—直流炉3、自然循环与强制循环余热锅炉的比较表6－1两种循环方式对余热锅炉的影响关系需要说明的内容（1）自然循环强制循环余热锅炉传热面积基本相等强制循环与自然循环相比：a水测↑，但a燃气测基本不变；总换热系数主要取决于燃气测换热系数。需要说明的内容（2）自然循环余热锅炉可用率高于强制循环余热锅炉自然循环管簇垂直布置；强制循环管簇水平向布置→易发生汽水分层现象、底部结垢比顶部少→沿管簇截面形成温度梯度、不同程度的传热和膨胀→容易发生腐蚀、烧坏、塑性变形和事故。为避免出现这种现象→采用大循环倍率的循环泵→要额外地消耗能量、而且循环泵也可能发生故障二、余热锅炉设计要求6.2节点温差及接近点温差的选择在“单压汽水发生系统”的余热锅炉中
Q=f（T）的关系二、节点温差、接近点温差的选择
1、问题的提出
（1）节点温差
节点温差↓，余热锅炉排烟温度↓，余热锅炉效率↑，蒸汽发电系统功率、效率↑，联合循环的热效率↑；
节点温差↓，锅炉总换热面积（投资费用↑）↑，燃气侧的流阻损失↑（燃气轮机的功率↓→联合循环的热效率有下降的趋势）。
二、节点温差、接近点温差的选择
1、问题的提出
（2）接近点温差
接近点温差↑，总换热面积↑（省煤器面积↓、蒸发器面积↑）；
如果接近点温差过小，易出现省煤器过热→受限。
二、节点温差、接近点温差的选择
2、节点温差、接近点温差的影响因素分析及选择
（1）接近点温差
相对总换热面积；
现对余热锅炉排气温度；
相对蒸汽产量；
锅炉当量效率
节点温差↓，
锅炉总换热面积↑，
燃气侧的流阻损失↑相对换热面积A二、节点温差、接近点温差的选择
2、节点温差、接近点温差的影响因素分析及选择
（２）接近点温差
接近点温差↑，总换热面积↑（省煤器面积↓、蒸发器面积↑）；
机组负荷↓，接近点温差↓。如果接近点温差过小，在部分负荷工况下→省煤器内就会发生部分给水蒸发汽化的问题，这会导致部分省煤器管壁发生过热现象，甚至出现故障。
对的影响关系二、节点温差、接近点温差的选择
2、节点温差、接近点温差的影响因素分析及选择
根据上述分析
（1）节点温差（8~20度）
（2）接近点温差（5~20度）
6.3余热锅炉设计参数的选择6.3余热锅炉设计参数的选择二、余热锅炉出口的排气温度
与所选用的蒸汽循环型式、节点温差以及燃料中的硫含量有密切关系
下降受到一定的限制
如燃料含硫量较高，应比酸露点高10°C：110°C~130°C
如燃料含硫量较低，应比露点高10°C：80°C~90°C材料的腐蚀损失与排气温度、硫酸浓度的变化关系6.4余热锅炉的变工况特性时间min联合循环装置中三大部件的典型冷态起动时间为：
燃气轮机：10-20min；
余热锅炉：30-90min；
蒸汽轮机：90-120min。6.5余热锅炉的汽水系统强制循环的余
热锅炉中双压有再热循环的汽水系统

1-高压蒸发器
2-低压过热气
3-高压省煤器
4-低压蒸发器
5-低压省煤器
6-低压锅筒
7-给水传送泵
8-高压锅筒
9-高压过热器
10-再热器6.6余热锅炉设计时需要考虑的一些问题