第五章 低压烟道式水管热回收蒸汽发生器.docVIP

——————————————————————————————————————————————— 第五章 低压烟道式水管热回收蒸汽发生器 5.1 概述 5.1.1 典型系统 低压烟道式水管热回收蒸汽发生器(HRSG)是位于密闭绝热钢烟道内的许多管子回路，被流过的热气流所加热。 气体通常从入口至出口单程穿过管间。某些时候，可用折流板或导向叶片引导气体穿过管子，形成另外的气体通道。 蒸汽发生管与汽包或集箱相连。管子可排列成一个连续回路或在入口端及出口端设置集箱以连接多个平行的管程。 汽包既可以和蒸汽发生管路直接相连也可以放在远离管子的地方。 可采用另外的管路预热给水或过热蒸汽。 5.2 用途 低压烟道式水管热回收蒸汽发生器(HRSG)用于从低压尾气或烟气中回收热量。一些主要用途有： a. 从烟气透平尾气中回收热量，发生蒸汽用于工艺目的，用于提高油品回收量，或者用于热电联产。 b. 从火焰加热炉烟气中回收热量发生蒸汽。 c. 从流化催化裂化再生器的烟气中回收热量发生工艺蒸汽。 烟道应设计成密闭连接，最好密封焊，防止气体向大气泄露。一些小泄露可能发生在由于热膨胀聚集而产生的烟道缝隙处。低压烟道式水管热回收蒸汽发生器(HRSG)不得用于尾气或烟气不允许泄露的场合。 5.3 系统注意事项 低压烟道式水管热回收蒸汽发生器(HRSG)可以采用单级压力或多级压力发生蒸汽。以多级压力发生蒸汽时可提高从气体中回收热量的效率，满足不同装置的蒸汽需要。 用于热电联产装置的燃气轮机热回收蒸汽发生器(HRSG)经常采用两个或三个压力参数发生蒸汽。每种压力参数有其各自的省煤器、蒸发段或过热段。 多级压力燃气轮机热回收蒸汽发生器(HRSG)经常发生高压蒸汽用于蒸汽透平；发生中压蒸汽注入燃气轮机以控制NOx或引入蒸汽透平；发生低压蒸汽用于除氧器。 当蒸汽用量比从燃气轮机尾气中可用热量发生的蒸汽要多时，可采用补燃来增加可用热量。 如果燃气轮机气体流量减少又要保证蒸汽量时，可采用环境中的助燃空气实现新鲜空气燃烧（见5.6.11）来发生蒸汽。 可用气体旁路系统使气源与热回收蒸汽发生器(HRSG)隔开，这样可允许气源或热回收蒸汽发生器(HRSG)独立操作。燃气轮机可通过将气体旁路至大气来实现快速启动。调节气体旁路量可减少启动时对热回收蒸汽发生器(HRSG)的热冲击或控制热回收蒸汽发生器(HRSG)中蒸汽的输出量。 烟气可略高于或略低于大气压。燃气轮机尾部静压的通常范围是8～16 in（203~406mm） H2O柱，热回收蒸汽发生器(HRSG)烟道设计压力通常为20 in（508mm） H2O柱。火焰加热炉烟气压力通常略低于大气压。流化催化裂化再生器烟气表压可以是1 lb/in2（0.007MPa）或更高。烟道包围的气体通道的实际强度使得热回收蒸汽发生器(HRSG)烟道气体表压通常限制在5 lb/in2（0.035MPa）及其以下。 22 对燃气轮机热回收蒸汽发生器(HRSG)，应考虑到热回收蒸汽发生器(HRSG)烟气压降增加时，热回收率提高，但背压增加会使燃气轮机出力减少，因此应优化气体压降。 燃气轮机尾气温度范围从7500F（399℃）到11000F（593℃），当有补燃且没有水冷壁时，进入热回收蒸汽发生器(HRSG)的烟气温度可高至18000F（982℃）。 离开热回收蒸汽发生器(HRSG)的烟气温度范围通常是2500F（121℃）到5000F（260℃）。烟气出口温度由给水温度、蒸汽要求及腐蚀条件确定。烟气出口温度应高于烟气中水及酸的露点温度以避免烟道的过度腐蚀。 为防止腐蚀，除非采用特殊金属材料，暴露在烟气中的管子及翅片温度应始终超过水及酸的露点。 当烧油时，为防止给水预热段腐蚀，有时将该段旁路（干烧）。 给水预热盘管中可以进入未脱氧的水，这时管材不能用碳钢。 为环境考虑，热回收蒸汽发生器(HRSG)经常要求附带诸如控制NOx的选择催化还原系统之类的排放控制设备。 排放控制系统位于热回收蒸汽发生器(HRSG)内，因为这里系统的烟气温度范围符合选择催化还原系统的操作温度范围。位置及操作温度范围受燃气轮机及补燃操作模式的影响。 当有结垢趋势时，应提供清灰手段。可调整传热表面的结构来确保清洁。 热回收蒸汽发生器(HRSG)间歇使用时防冻特别重要。应提供快速启动的准备，包括诸如蒸汽喷射或蒸汽盘管加热汽包以使受压元件维持在热态。 5.4 优点 这种热回收蒸汽发生器(HRSG)可回收排向大气中的能量，减少