余热锅炉基础知识汇总

强制循环S107E - HRSG现场布置图
Vertical Gas Flow, Natural Circulation
烟气垂直流动的自然循环


设计于强制循环垂直布置基本相同； 只要保证蒸发器内部循环的足够动力，克服蒸 发器，管道，汽包的沿程阻力即可； 优点：利用垂直布置可以节省占地面积；管道 水平布置，防止积灰； 又可节省厂用电耗损；维护简单；
单压无再热汽水系统
单压无再热HRSG
三压系统的热量分布
三压无再热系统热力系统
三压无再热HRSG自然循环——系统简图
三压再热系统
三压再热ห้องสมุดไป่ตู้RSG单线简图
STAG 107H联合循环热力系统
STAG 107H联合循环热力系统
南山电厂余热锅炉的分类
蒸发器循环方式
强制循环炉 ＃1.＃3.＃10 自然循环炉＃7 ＃5.＃6炉（特例）
自然循环锅炉汽水流程





给水由高压省煤器人口集箱进入省煤器管屏加热后流 入高压锅筒； 通过锅筒下部的集中下降管进入高压蒸发器管屏。吸 热后上升进入锅筒进行汽水分离。 分离后饱和水再进入集中下降管，而饱和蒸汽从锅筒 上部引至高压过热器，经过热管屏吸热后由出口集箱 引出锅炉。 在两级过热器之间布置喷水减温装置，从而可有效地 保证出日过热蒸汽温度。 低压蒸汽进入除氧器用于除氧。
余热锅炉的分类 —烟气侧
常规燃气-蒸汽联合循环余热锅炉可以分为: 非补燃余热锅炉; 利用燃机排气热量加热蒸汽机给给水使之产生 高温高压的蒸汽;推动蒸气机做功 补燃余热锅炉; 在余热锅炉中补充燃料,增大锅炉蒸发量;提高 主汽参数; 增压型余热锅炉; 燃机压气机排气和燃料首先在增压锅炉内部燃 烧,产生的高压燃气再进入燃机透平做功;同时 产生蒸汽做为蒸汽机的动力来源;
强制循环; 直流锅炉； 复合循环锅炉；
余热锅炉的形式
按照循环方式分为: 自然循环和强制循环; 美国主要流行自然循环锅炉,主要制 造商有DELTAK; 欧洲主要流行强制循环锅炉,主要制 造商有比利时CMI,瑞典NEM;等等; 我国目前有能力制造燃气-蒸汽联合 循环余热锅炉的厂家有杭州锅炉厂, 上海锅炉厂,东方锅炉厂等等;主要以 强制循环锅炉为主;
名词解释



STAG = ST EAM A ND G AS ; 燃气－蒸汽 (属于GE 商标） CCPP= Combined Cycle Power Plant 联合循环电厂 PG9171E: PACAKGE ; GEN, NO:9; 171 HP；E:sier.
STAG 组合型式－1
STAG 组合型式－2
HRSG的组成



余热锅炉主要由省煤器,蒸发器,过热器等等组成; 烟气流经过热器，蒸发器，省煤器，烟气温度 从540度降低到150～180度排出锅炉；放出的 热量主要加热给水使之成为蒸汽； 省煤器:使给水温度升高到接近饱和温度; 蒸发器:给水变成饱和蒸汽;进口饱和水—饱 和水汽混合物； 过热器:饱和蒸汽加热成为过热蒸汽;
余热锅炉的分类——压力等级

按照蒸汽压力等级分类：

单压余热锅炉； 双压， 三压，多压余热锅炉；


余热锅炉的分类 —受热面布置形式

按照受热面布置形式分类：
卧式余热锅炉： 受热面管道垂直布置，烟气水平流动；

立式余热锅炉： 受热面管道水平布置，烟气垂直流动；

余热锅炉的分类——
循环方式
自然循环，

缺点：


自然循环锅炉烟气流程为：
烟气从燃气轮机排出，经进口烟道或转弯烟道 进入三通烟道，当机组单循环时，烟气经上部 调节门由旁通烟囱排空； 当需要联合循环时，烟气从三通烟道经调节门 和过渡烟道进入锅炉本体，依次水平横向冲刷 两级高压过热器，高压蒸发器，高压省煤器和 低压蒸发器，最后经出口烟道及主烟囱排空。
余热锅炉技术讲座
第一部分: 余热锅炉的基础知识
余 热 锅 炉 － H R S G
余热锅炉___HRSG


余热锅炉;也叫余热回收蒸汽发生器主 要应用于化工,电力,船舶,石油平台等 等领域; 顾名思义利用余热产生蒸汽的”锅 炉”; 余热锅炉没有常规燃煤锅炉的燃烧室 和燃料系统,也没有给风,排烟风机系统; 只有排列密集的翅片管和集汽(水)联箱; 以及汽包,管道，阀门等;
自 然 循 环 简 图
自然循环的特点: (1)

自然循环原理： 利用下降管于受热面吸热管道之间 的密度差产生循环动力形成；

自然循环的特点（2）

特点：


重心低，稳定性好； 蓄热能力较大；适应负荷变化能力强； 受热面管道垂直布置； 运行维护简单； 水容积较大，启停，变负荷速度较慢； 占地面积大；
低压炉：强制循环
中压炉：自然循环
自然循环炉＃7
单压炉
双压炉（1＃炉）
三压炉（3＃、10＃炉）
•
非补燃型余热锅炉的优点

投资少;结构简单; 运行可靠;运行可靠率达到9以上 启动速度快;从冷态到满载 20~30min; 热效率高;50~58%;

鉴于以上优点,非补燃型余热锅炉 已经得到普遍采用;
自然循环锅炉
辅 助 （ 强 制 ） 循 环 的 蒸 发 器 燃气轮机即将启动时，锅炉的循环泵就投入运行 只有在燃气轮机停机时，循环泵才关闭 CMI 设计的蒸发器循环倍率较低，以限制泵的电气消耗 此设计应用在电厂承受极端的运行状况上，如每天多次启行，频 繁 的 和 最 大 能 力 的 调 峰 和 变 负 荷 。 泵是保护锅炉免受循环应力和避免金属疲劳及其后果的唯一手段 。
直 流 的 概 念 在启动过程中，气包要有温度梯度的限制，从而降低了 电厂的运行灵活性。 考虑到高压情况时，循环泵的预先启动变得复杂起来， 新型燃机就是这种情况。 直流式的设计 可以消除气包和循环泵 直流式的立式烟气通道余热锅炉设计是最简单的也是最 可靠的。
不同的燃料适应性
CMI 拥有非常现实的专长技术来设计和制造 余热锅炉，匹配现有所有燃气轮机，使用的 燃料有：: •天然气 •轻蒸馏油 •石脑油 •轻原油 •原油 •重油
Horizontal Gas Flow, Natural Circulation 烟气水平流动的自然循环
自然循环HRSG模块结构
S207E STAG 自然循环余热锅炉布置图
Vertical Gas Flow, Forced Circulation 烟气垂直流动的强制循环方式
强制循环HRSG模块结构