燃气轮机余热锅炉的优化设计研究.pptVIP

燃气轮机余热锅炉的优 化 设 计 研 究 主讲人 陈 明 研究员 (第七O三研究所) 2006年10月15日 本报告在总结七Ｏ三研究所燃机余热锅炉的优化设计研究经验和设计特点基础上，对燃机余热锅炉优化设计技术进行深入剖析 第七O三研究所余热锅炉及其附属产品简介 余热锅炉蒸汽参数的优化 余热锅炉型式的优化 余热锅炉热工参数的优化研究 余热锅炉受热面设计的优化研究 余热锅炉锅筒直径设计的优化研究 余热锅炉优化设计的核心技术——采用小管径 结束语 一. 第七O三研究所余热锅炉简介 余热锅炉的作用和地位： 一. 第七O三研究所余热锅炉简介 从1980年开始，第七O三研究所先后承担了31个燃机电厂22种型号70多台（套）燃气轮机余热锅炉及旁路烟道系统的设计、制造、供货以及技术和工程总承包 余热锅炉重要大事记: 七0三所是国内唯一的大型舰船主动力研究所，自1980年开始，即跟踪国际科学前沿，大力开展燃气—蒸汽联合循环的科学研究 1982年自行设计研制成功我国首套舰用燃机联合循环电站; 1990年为深圳南山热电公司研制成功我国首批3台PG5361燃机余热锅炉; 2001年向苏丹出口4套燃蒸联合循环余热锅炉，这是我国历史上首次出口燃机余热锅炉; 2002年向济钢提供2套余热锅炉,这是我国余热锅炉在钢铁行业低热值煤气燃机联合循环中首次应用；之后又为钢铁行业提供10余台余热锅炉，为国家循环经济发展做出贡献 苏丹吉利燃机电厂余热锅炉 济钢一期燃机电厂余热锅炉 苏丹喀土穆炼油厂联合循环自备电站 第七O三研究所三通挡板阀简介 三通挡板阀是国内唯一替代进口的产品。用户的运行经验比较表明，设备性能完全达到或超过了国外同类产品的水平，而其价格远低于国外进口产品，三通挡板阀的大型化方面也处于世界领先水平 二.余热锅炉蒸汽参数的优化 二.余热锅炉蒸汽参数的优化 二.余热锅炉蒸汽参数的优化 二.余热锅炉蒸汽参数的优化 二.余热锅炉蒸汽参数的优化 二.余热锅炉蒸汽参数的优化 二.余热锅炉型式的优化 二.余热锅炉型式的优化 二.余热锅炉型式的优化 二.余热锅炉型式的优化 二.余热锅炉型式的优化 三.余热锅炉热工参数的优化 锅炉窄点温差的优化研究 锅炉窄点温差又称节点温差，是锅炉烟气与汽水介质之间的最小温差，通常指蒸发器出口处烟温与锅筒饱和温度之间的温差 此温差的大小是表明锅炉余热利用率大小的指标之一,温差愈小，锅炉余热利用率愈高，但需要的蒸发器受热面也愈大 一般以7～12℃为宜 通常高压锅炉取较小值，低压锅炉取较大值 燃机燃用天然气时取较小值，燃用轻油时次之，燃用重油时取较大值。 三.余热锅炉热工参数的优化 2.省煤器欠温的优化研究 省煤器欠温又称接近点温差，指锅筒饱和温度与省煤器出口水温之间的温差 省煤器欠温的大小表明锅炉余热利用率大小。欠温愈小，锅炉余热利用率愈高，但需要的省煤器受热面也愈大 一般以5～10℃为宜 大型燃机余热锅炉常将省煤器设计成可分式，即在省煤器与锅筒之间设置增压阀,既可提高省煤器出口水温，增加省煤器吸热量，又可避免省煤器内给水沸腾，提高省煤器工作寿命 三.余热锅炉热工参数的优化 3.锅炉蒸汽产量的优化研究 在蒸汽参数、锅炉窄点温差和省煤器欠温等热工参数优化确定之后，可根据过热器与蒸发器两大部件的热平衡方程，优化确定锅炉蒸汽产量: 三.余热锅炉热工参数的优化 在锅炉蒸汽产量优化确定之后，即可确定排烟温度 锅炉窄点温差和省煤器欠温愈小，锅炉排烟温度也愈低。 由锅炉热平衡方程可求锅炉排烟温度： 4.锅炉排烟温度的优化研究 三.余热锅炉热工参数的优化 5.受热面烟速及介质流速的优化研究 各受热面烟速一般按12～19m/s选取。过热器较高，蒸发器次之，省煤器再次之，低压锅炉及其后的受热面较低。 烟速愈高，烟气阻力愈大，受热面就愈小，但燃机功率耗损也愈多 过热器蒸汽流速可按12～25m/s选取 省煤器水速，向上流动或水平流动可按0.25～0.8m/s选取，向下流动则按0.7～1m/s选取 沸腾式省煤器向下流动水速应达到1m/s以上 强制循环蒸发器管内锅水质量流速按防止管内汽水分层的最小质量流速优化设计，一般向上或水平流动取为250～300kg/m2s，向下流动取为550～600 kg/m2s 四.余热锅炉受热面设计的优化 1.扩展受热面的应用 扩展受热面又称肋片，是翅片、圈片、鳍片的统称，有方形、圆形、齿形、星形、针形之分，又有直立、螺旋之别 此类受热面具有传热好、重量轻、尺寸小的特点，已广为应用，大有取代传统的光管受热面之趋势 螺旋翅片管是扩展受热面中应用最多、最广泛的一种受热面型式，也是七0三所燃机余热锅炉采用的主要传热元件 * *