09余热锅炉汽轮机的原理和结构

2．立式布置余热锅炉
1．卧式布置余热锅炉
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四、按工质工作原理分类
1．自然循环余热锅炉
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四、按工质工作原理分类
1．自然循环余热锅炉 管簇中的水汽混合物与下降管中冷 水的密度差，是维持蒸发器中汽水混合 物自然循环的动力。
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1．自然循环余热锅炉
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1．自然循环余热锅炉
自然循环余热锅炉的缺点如下：
①蒸发受热面为立式水管，常布置于卧式 烟道，因此占地面积大； ②锅炉水容量大，启停及变负荷速度慢； ③自然循环有时不能采用直通烟道，而需 要加一些挡板，因而会增加燃气的流动 阻力，对燃气轮机的工作不利。
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§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，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。
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§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。 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。

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余热锅炉一汽轮机的设计要求：

当配置选择性催化反应器（SCR）来 控制NOx排放时，必须精心地确定 SCR的布置位置，以确保SCR能在一 定温度范围内工作，否则无法控制 NOx的排放量。
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余热锅炉—汽轮机的原理和结构
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概述 余热锅炉的型式 联合循环中的蒸汽循环方案 余热锅炉一汽轮机的热力参数 余热锅炉的结构特点 联合循环汽轮机的结构特点
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§8.1 余热锅炉的型式
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。 单压级余热锅炉只生产一种压力的蒸汽供 给汽轮机。 双压或多压级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。
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§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%，温度不均匀度±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。
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1．卧式布置余热锅炉
三、按受热面布置方式分类
各级受热面部件的管子是垂直的，烟气横向流 过各级受热面。
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三、按受热面布置方式分类
2．立式布置余热锅炉 各级受热面部件的管子是水平的， 各级受热面部件是沿高度方向布置，烟 气自下而上流过各级受热面。
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第八章 余热锅炉—汽轮机的原理和结构
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余热锅炉—汽轮机的原理和结构
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源自文库
概述 余热锅炉的型式 联合循环中的蒸汽循环方案 余热锅炉一汽轮机的热力参数 余热锅炉的结构特点 联合循环汽轮机的结构特点
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§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。
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§8.1 余热锅炉的型式
一、按余热锅炉烟气侧热源分类
余热锅炉
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。
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， 补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。
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§8.1 概述

余热锅炉一汽轮机的设计要求：
余热锅炉应具有一定的在无水情况下 “干烧”的能力，以避免当烟道旁通阀 等元件故障时烧毁余热锅炉，一般“干 烧”时的烟气温度应不高于475℃。 控制最大许用的热流量，保证余热锅炉 中水循环的安全性

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§8.1 概述

自然循环余热锅炉具有如下优点：
①锅炉重心低，稳定性好，抗风抗震性强； ②垂直管束结垢情况比水平管束均匀，不易 造成塑性形变和故障，同时也减缓了结垢 量而使锅炉性能下降的问题等； ③锅炉水容量大，有较大的蓄热能力，适应 负荷变化能力强，热流量不易超过临界值， 对燃气轮机排气热力波动的适应性和自平 衡能力都强； ④自动控制要求相对不高。
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§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，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 对变工况运行有利，且可同时提高联合循环设 计工况和部分负荷时的效率。近来，许多联合 循环装置考虑上述特点，其燃气轮机压气机采 用进口可调导叶，以尽量减小余热锅炉的进口 烟气温度变化幅度。
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§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等组成的，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。