Как котлы H/J Class HRSG могут соответствовать требованиям эффективности и безопасности комбинированного цикла производства электроэнергии?

Почему котлы H/J Class HRSG становятся основным оборудованием в комбинированном цикле.

В природном газе комбинированном цикле генерации электроэнергии и систем комбинированного цикла газа, H/J Class HRSG (паровой генератор на тепло) котлы Появились в качестве основного концентратора, соединяющего газовые турбины и паровые турбины благодаря их эффективным возможностям восстановления тепла и стабильной мощностью пара. Их основное преимущество проистекает из оптимизированного дизайна для высокотемпературного дымового газа-нагревательные поверхности (такие как экономелизаторы, испарители и сверхсиары) класса H/J Class расположены во множественных слоях, что обеспечивает полное абсорбцию от газа с высоким тематическим газом (обычно 500-600 ℃), сброшенными газовыми турбинами. Это тепло преобразует воду в высокотемпературный пар высокого давления (с давлением до 10-15 МПа и температурой, превышающей 500 ℃), которое затем транспортируется в паровые турбины для выработки электроэнергии. Это реализует двойную энергию «повторного использования отходов отходов газа», повышая общую эффективность производства электроэнергии на 15-20% по сравнению с обычными угольными единицами. По сравнению с обычными HRSGs, продукты класса H/J предлагают более сильную способность под давлением и могут адаптироваться к частым изменениям нагрузки в системах комбинированных циклов. Даже во время регулировки начала стоп или рабочих условий они поддерживают стабильные параметры пара, избегая износа оборудования, вызванного колебаниями параметров. Кроме того, конструкция канала дымовых газов H/J Class HRSGS более рациональна, что имеет низкую стойкость в газе дымовых газа, которая снижает потерю обратного давления газовых турбин, что еще больше повышает эффективность эксплуатации всей системы комбинированного цикла, что делает их незаменимым основным оборудованием в проектах по производству комбинированных циклов.

Ключевые операции управления давлением для котлов H/J Class HRSG во время запуска и фаз выключения

Колебания давления в котлах H/J класса HRSG во время запуска и фазах выключения легко вызывают утомление повреждения нагревательных поверхностей. Точные операции необходимы для контроля скорости изменения давления и обеспечения безопасности оборудования. Фаза запуска должна следовать принципу «постепенного повышения давления»: во-первых, деаэрированная вода впрыскивается в котел до нормального уровня воды, а для предварительного нагревания используются небольшие пожары или дымовые газы с низким потоком, вытесняя воздух с нагрева. Впоследствии нагрузка газовой турбины постепенно увеличивается, чтобы повысить температуру дымового газа, что позволяет подняться давление котла со скоростью 0,2-0,3 МПа/ч-неравномерное расширение нагревающих поверхностей из-за внезапных скачков давления. Когда давление достигает 30% от номинального давления, повышение давления приостанавливается для «стабилизированной давлением очистки». Дренажные клапаны открываются для сброса сгущенной воды с нагревательных поверхностей, предотвращая водяной молоток. Продолжая повышать давление до 80% от номинального давления, проводится еще одна проверка, стабилизированная давлением. Только после подтверждения того, что аксессуары, такие как предохранительные клапаны и давления, обычно функционируют, может быть поднято давление до уровня номинального уровня. Фаза выключения требует контроля «скорости снижения давления»: во-первых, уменьшить нагрузку газовой турбины, чтобы уменьшить вход дымовых газов, что позволяет давлению котла падать со скоростью 0,15-0,25 МПа/ч-проводящие деформацию сокращения нагревающих поверхностей из-за внезапных падений давления. Когда давление падает ниже 0,5 МПа, откройте выпускной клапан и сливенный клапан для разряда остаточного пара и накопленной воды в котле, предотвращая низкотемпературную коррозию. На протяжении всего процесса стартовой стоп параметры, такие как давление, температура и уровень воды, должны контролироваться в реальном времени, чтобы обеспечить колебания внутри допустимых диапазонов (колебания давления ≤ ± 0,1 МПа, колебания температуры ≤ ± 20 ℃).

Сравнительный анализ термической эффективности между котлами H/J Class HRSG и обычными котлами

Разница в тепловой эффективности между H/J классовыми котлами HRSG и обычными котлами (такими как угольные котлы и нефтяные котлы) в основном связана с различиями в источниках тепла и методах восстановления. С точки зрения эффективности использования тепла, котлы H/J Class HRSG используют в качестве источника тепла в качестве источника тепла, что устраняет необходимость дополнительного расхода топлива. Их тепловая эффективность рассчитывается на основе «скорости восстановления тепла отходов», как правило, достигая 85%-90%, что является более 85%тепла отходов дымовых газов, превращается в энергию пара. Напротив, обычные угольные котлы требуют горящего угля и других видов топлива для обработки тепла. На их термическую эффективность влияет эффективность сжигания топлива и потери тепла, как правило, от 80%-85%, с дополнительными затратами и потреблением энергии для транспортировки и хранения топлива. С точки зрения эффективности вне дизайна, котлы H/J Class HRSG демонстрируют колебания тепловой эффективности не более 5% в диапазоне нагрузки 30% -100%, адаптируясь к частым регулировке нагрузки в системах комбинированных циклов. Обычные котлы, однако, испытывают значительное снижение эффективности сжигания при низких нагрузках (<50%), причем тепловая эффективность потенциально снижается на 10-15%, а потребление энергии заметно увеличивается. Кроме того, котлы H/J Class HRSG имеют более низкую температуру выхлопного газа (обычно <120 ℃), что приводит к меньшему потери тепла от отходов; Обычные котлы, как правило, имеют температуру выхлопного газа 150-180 ℃, что приводит к большему количеству тепловых отходов. В целом, в сценариях выработки электроэнергии комбинированного цикла котлы H/J Class HRSG котлы превосходят обычные котлы как в тепловой эффективности, так и в экономике.

Стратегии масштабирования очистки и предотвращения коррозии для нагревательных поверхностей H/J Class HRSG котлов

Нагревающие поверхности (экономелизаторы, сверхсиаты) котлов H/J Class HRSG подвержены масштабированию и коррозии из-за долгосрочного контакта с высокотемпературным дымовым газом и пар. Научные меры необходимы для профилактики и уборки. Методы масштабирования очистки должны быть отобраны на основе типа масштаба: для мягкой карбонатной шкалы применима «химическая очистка»-войти в разбавленную соляную кислоту (концентрация 5% -8%) и ингибиторы коррозии в котлом, впитавшись в течение 8-12 часов, затем тщательно промыть чистой водой, чтобы удалить масштаб из нагрева. Для твердой сульфатной или силикатной шкалы используется «очистка водных струй высокого давления» с использованием водных струй высокого давления 20-30 МПа для воздействия на шкалу, избегая коррозии нагревательных поверхностей, вызванных химической очисткой. Меры по предотвращению коррозии должны контролироваться на источнике: во -первых, убедитесь, что качество питательной воды соответствует стандартам - твердости в области воды <0,03 мммоль/л и содержание кислорода <0,05 мг/л - предотвращающиеся примеси в воде от осаждения на поверхностях отопления и формирования источников коррозии. Во-вторых, нанесите устойчивые к коррозии покрытия (такие как керамические покрытия и высокотемпературные антикоррозионные краски) на каналы дымовых газов, чтобы повысить коррозионную стойкость нагревающих поверхностей против дымового газа. В-третьих, контролируйте температуру выхлопного газа, чтобы он не упал ниже температуры точки росы (обычно 90-100 ℃), избегая конденсации кислых веществ в дымовых газах на поверхности нагрева и вызывая низкотемпературную коррозию. Кроме того, инспекции эндоскопа на нагревательных поверхностях должны проводиться каждые 3-6 месяцев для выявления ранних признаков масштабирования и коррозии, предотвращая эскалацию разломов.

Методы адаптации между котлами H/J Class HRSG и системами производства электроэнергии комбинированного цикла

Котлы H/J Class HRSG требуют точного сопоставления параметров с газовыми турбинами и паровыми турбинами, чтобы максимизировать общую эффективность системы комбинированного цикла. Во -первых, «адаптация параметров»: параметры пара котла (давление, температура) должны соответствовать параметрам конструкции паровой турбины. Например, если номинальное давление паровой турбины составляет 12 МПа, а температура составляет 535 ℃, котел должен гарантировать, что отклонение параметров выходного пара не превышает ± 5% - проводя сниженную эффективность турбины из -за несоответствующих параметров пара. Во -вторых, «адаптация нагрузки»: емкость испарения котла должна быть динамически отрегулирована в зависимости от объема дымовых газов газовой турбины и потребления пары паровой турбины. Такие устройства, как «демпферы дымовых газов» и «шунтирование», устанавливаются для регулирования объема дымового газа, попадающего в котел при изменении нагрузки на газовую турбин, сохраняя способность испарения котла с уравновешенным спросом паровой турбины. Например, когда нагрузка газовой турбины увеличивается на 10%, демпфер дымового газа открывается для увеличения скорости потока дымового газа, синхронно увеличивая пропускную способность испарения котла на 8%-10%. Кроме того, необходимо рассмотреть «адаптация логики управления»: системы контроля давления и уровня воды котла должны быть связаны с газовыми турбинами и паровой турбиной для достижения «стартовой стоп» в один щелчок и «защита от неисправности». Когда котел испытывает неисправности, такие как избыточное давление или нехватка воды, нагрузка газовой турбины автоматически уменьшается, а клапан впускного отверстия паровой турбины закрыт, чтобы предотвратить распространение несчастных случаев. После адаптации проводится «совместный тест в эксплуатацию» для моделирования работы системы в различных условиях труда, обеспечивая скоординированную и стабильную работу котла и другого оборудования.

Меры ответа и спецификации безопасности для колебаний температуры дымового газа в котлах H/J Class HRSG

Температура дымохода котлов H/J Class HRSG подвержена колебаниям из -за нагрузки на газовую турбину и состава топлива. Чрезмерно высокие или низкие температуры дымового газа влияют на безопасность и эффективность оборудования, требуя целевых мер ответа. Когда температура дымового газа чрезмерно высока (превышающая температуру конструкции более чем на 50 ℃), нагрузка газовой турбины должна быть немедленно уменьшена, а байпасный дымовой дымовой день открывается для отвлечения части высокотемпературного дымового газа. .