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9F級管道煤氣一水蒸氣攜手反復的汽輪發電機余熱工業鍋爐
發部精力:2014-07-02 07:55 源頭:錯誤
0、前言
上海某公司( SBWL)的“配100MW等級燃氣一蒸汽聯合循環項目”已列入國家經貿委1999年下達的國家重大技術裝備國產化創新研制項目(國經貿技術[1999]484),并獲得國家經貿委數千萬元的投資額度。并于2001年引進了英國三井巴布科克能源公司( MBEL)配燃氣一蒸汽聯合循環機組控制循環型式的余熱鍋爐(HRSG)技術。首批技術人員于2001年在英國接受了全面的技術培訓。
上海某公司從2000年起對HRSG制造的技術裝備進行了專項改造,成立了專門生產制造HRSG的車間。先后投資數千萬元,增添了專用制作平臺、專用熱處理設備、起吊設備、泵水設備等。初期設計的年制造能力為8~10臺配9F級燃機的余熱鍋爐,目前的年制造能力為4~5臺配9F級燃機的余熱鍋爐。
上海某限公司曾經與英國MBEL公司、美國Deltak公司、美國F&W公司等世界著名HRSG設計制造廠商合作,先后為香港Black Point電廠、美國Intergen電廠、美國Noblesrille電廠等分包設計、制造了余熱鍋爐,重量累計約為2000多t,已積累了一定的HRSG設計制造經驗。
上海某公司已通過MBEL公司的質量評審,并被推薦為配西門子一西屋燃機的HRSG制造廠,將接受西門子公司的最終評審,三門峽富通新能源銷售生產生物質鍋爐,生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的木屑生物質鍋爐。
上海某公司從MBEL公司成套引進了控制循環余熱鍋爐的設計制造技術,技術內容包括專用設計標準和手冊、專用計算程序等,合同期間SBWL與MBEL公司共享此類產品的最新技術。上海鍋爐廠国产不卡做受视频首批HRSG合同訂單的方案設計在英國完成,所有的方案設計、擴大方案設計、關鍵部件的施工設計均要得到MBEL公司的審查,MBEL公司也將在產品試行和投運初期提供現場技術支持。
上海某公司將積極消化吸收引進的HRSG技術,跟蹤世界上HRSG先進技術的發展,并結合自身在大型電站鍋爐上積累的許多寶貴經驗,努力開發出適合中國國情的余熱鍋爐,為我國的電站事業作出新的貢獻。
1、設計思想
余熱鍋爐設計著重考慮:
(1)余熱鍋爐具有盡可能高的余熱回收率;
(2)具有快速啟停、運行靈活的能力;
(3)具有較好的蒸汽參數穩定性,充分保證其熱力特性和熱經濟性;
(4)具有一定的“干燒能力”;
(5)具有較高的工地組裝率,安裝周期短;
(6)具有較廣的燃料適應范圍,可接受燃多種燃料的燃氣輪機排氣;
(7)維修方便等。
2、鍋爐設計條件
2.1燃氣輪機排氣參數
2.2蒸汽參數
本方案配典型的雙壓系統。
3、鍋爐總體
本方案的余熱鍋爐為無補燃、非再熱的雙壓系統,控制循環型式,煙氣垂直向上流動,翅片管系水平布置,一臺燃氣輪機配一臺余熱鍋爐。
3.1汽水系統
汽水系統包括高壓系統和低壓系統兩部分。其中高壓系統由二級過熱器、一級過熱器、高壓汽包、蒸發器、爐水循環泵和省煤器等組成,在一級過熱器和二級過熱器之間設有噴水減溫器;低壓系統由過熱器、低壓汽包、蒸發器、爐水循環泵和省煤器等組成。
來自冷凝水系統的給水首先經過低壓系統省煤器,進入除氧器。低壓給水泵將經過除氧器除氧后的水送入低壓汽包后,低壓系統爐水循環泵將爐水從汽包底部吸入,壓力提升后進入蒸發器。爐水在蒸發器中受熱變成汽水混合物后引回至低壓汽包。汽水混合物經過旋風分離器、干燥器等汽包內部裝置進行分離,被分離出的水繼續進入蒸發器循環系統,被分離出來的蒸汽進入除氧器和低壓過熱器。進入低壓過熱器的蒸汽過熱后流向低壓蒸汽輪機或其它用途。
高壓給水泵將除氧器中除氧后的水送人高壓系統省煤器后,進入高壓汽包。高壓系統爐水循環泵將爐水從汽包底部吸人,壓力提升后進入蒸發器。爐水在蒸發器中受熱變成汽水混合物后引回至高壓汽包中。汽水混合物經過旋風分離器、干燥器等汽包內部裝置后,被分離出的水繼續進入爐水循環系統,被分離出來的蒸汽進入高壓系統一級過熱器。一級過熱器出口設有噴水減溫器,過熱蒸汽經過噴水減溫后進入二級過熱器,達到額定溫度的蒸汽流向高壓蒸汽輪機或其它用途。
所有的受熱面模塊均采用懸吊結構,從下向上依次將重量傳遞到頂部鋼梁上。進口煙道、高壓汽包均采用懸吊結構,低壓汽包、出口煙囪采用支承結構。
3.2煙氣系統
煙氣從燃氣輪機水平排出后,進入HRSG水平人口煙道,然后經過一個90。轉彎,接著從下向上流動。依次經過高壓系統二級過熱器、高壓系統一級過熱器、高壓系統蒸發器、低壓系統過熱器、高壓系統省煤器、低壓系統蒸發器和低壓省煤器(冷凝水加熱器),然后經過消音器和煙氣出口關閉擋板,最后進入煙囪后排向大氣。
煙氣水平通道的兩端設有非金屬膨脹節,根據所處區域的煙溫水平,煙道和護板的材料選擇不銹鋼或碳鋼。
進口煙道的保溫層中設有隔音板,受熱面出口備有消音器,以達到降低噪音的要求。
沿爐膛四周設有水平剛性梁和垂直剛性梁,承受燃氣輪機的不同載荷沖擊,以便事故工況下保護煙道的安全。
4、鍋爐的主要設計特點
上海鍋爐廠国产不卡做受视频余熱鍋爐的主要技術特點如下:
(1)按照引進技術標準進行設計、制造
本余熱鍋爐按引進技術相應的標準如ASME、NFPA及相應的MBEL公司標準規范進行設計、制造、檢驗,鋼結構設計標準為ASCI標準;
(2)配多種蒸汽循環方式
根據實際工作的需要,蒸汽循環可選擇單壓、雙壓、或三壓帶再熱系統。公司最新引進的技術中都包含上述蒸汽循環方式;
(3)快速啟停
高、低壓系統的蒸發器回路中均配有質量可靠的爐水循環泵,管系直徑小,相比之下熱容量較小,適應于機組快速啟動,更利于滿足兩班制運行和機組調峰的需要;
(4)負荷調節范圍寬
由于爐水循環泵的使用,水循環的安全性得到充分保證,機組可在60%—100%范圍內安全運行;
(5)組裝率高
所有的受熱面采用模塊式設計,有利于工地的安裝,加快電廠的建造周期;
(6)占地面積小
由于煙氣垂直向上流,所有受熱面塔式布置;煙囪支承在余熱鍋爐已有的結構上;當熱力系統由單壓向雙壓、三壓發展時,只增加高度,不增加占地面積;
(7)受熱面疏水程度高
所有的受熱面水平布置,有利于管系中積水的排出,疏水程度高,有利于機組的快速啟停;
(8)全懸吊結構
除低壓汽包和出口煙囪外,所有的受熱面和其它部件均采用懸吊結構。受熱面從上到下,通過吊桿、吊板及連接板組合成一起后懸吊到頂部鋼梁上;
(9)設有膨脹中心
本余熱鍋爐設有膨脹中心,沿鍋爐四周設有多層水平剛性梁,同時不同區域設有垂直剛性梁,剛性梁承受燃氣輪機排氣的壓力波動,同時通過剛性梁的限位裝置,將風載荷、地震載荷等產生的水平力傳遞至鋼架;
(10)受熱面傳熱特性好
受熱面采用開口或不開口的螺旋翅片管,同類型的傳熱元件在MBEL公司的技術中心進行過大量的傳熱特性測試,并根據測驗結果對性能計算程序進行修正,確保實際傳熱特性與計算結果相吻合;
(11)汽包容積大
余熱鍋爐啟停頻繁、啟停期間水位波動范圍大,汽包容量對適應機組啟停能力影響較大。因此汽包容積設計得足夠大,水位波動不影響汽水分離品質;
(12)環保水平好
燃機排氣進口煙道的保溫材料中設有消音隔板,最后一級受熱面出口配有消音器;每只安全閥均配有消音器,使噪音水平達到環保要求;
(13)吹灰和清洗效果好
由于鍋爐立式布置,受煙氣流的沖刷,鍋爐積灰可以自動掉落;清洗水落入爐底,通過疏水口排出,不影響保溫材料。
(14)汽溫調節靈活
本方案在高壓系統的二級過熱器之間設有噴水減溫器,可根據運行工況進行調節,確保汽溫在規定的額定值范圍內。根據蒸汽輪機特性要求的不同,噴水減溫器也可布置在二級過熱器的出口;
(15)多種除氧器型式
本設計方案中的低壓汽包與除氧器水箱是分開來的,即分體式除氧器方案,這樣有利于保證水質要求。同時可根據用戶要求,將低壓汽包與除氧器水箱合二為一,即整體式除氧器方案。