Hogyan tudják a H/J osztályú HRSG kazánok megfelelni a kombinált ciklus -energiatermelés hatékonyságának és biztonsági követelményeinek?

Miért válnak a H/J osztályú HRSG kazánok alapvető berendezésekké a kombinált ciklus -generációban?

A földgáz kombinált ciklusú energiatermelésében és a gázgőz kombinált ciklusrendszereiben, H/J osztály HRSG (hővisszanyerő gőzgenerátor) kazánok A hatékony hulladékhő -visszanyerési képességeiknek és a stabil gőzkimenetnek köszönhetően a gázturbinákat és a gőzturbinákat összekötő alapvető hubként alakultak ki. Alapvető előnyeik a magas hőmérsékletű füstgáz optimalizált kialakításából származnak-a H/J osztályú HRSG-k (például a gazdaságok, párologtatók és szuperheakerek) fűtési felületek több rétegben vannak elrendezve, lehetővé téve a magas hőmérsékletű füstgáz (általában 500-600 ℃ ℃), amely a gázturbinák által el nem engedett. Ez a hő a vizet nagynyomású, magas hőmérsékletű gőzré alakítja (10-15 mPa nyomásig és hőmérsékleten meghaladja az 500 ℃-t), amelyet azután az energiatermelés céljából gőzturbinákba szállítanak. Ez felismeri, hogy a „gáz energiatermelő hulladékhő-újrafelhasználás” kettős energia-visszanyerése, amely a teljes energiatermelés hatékonyságát 15% -20% -kal növeli a hagyományos széntüzelésű egységekhez képest. A szokásos HRSG-kkel összehasonlítva a H/J osztálytermékek erősebb nyomást hordozó kapacitást kínálnak, és képesek alkalmazkodni a kombinált ciklusrendszerek gyakori terhelési változásaihoz. Még az egységindító-stop vagy a működési állapot beállítása során is stabil gőzparamétereket tartanak fenn, elkerülve a berendezések kopását, amelyet a paraméterek ingadozása okoz. Ezenkívül a H/J osztályú HRSGS füstgázcsatorna-tervezése ésszerűbb, alacsony füstgáz-ellenállással rendelkezik, amely csökkenti a gázturbinák hátrányos elvesztését, tovább javítva a teljes kombinált ciklusrendszer működési hatékonyságát-ezáltal nélkülözhetetlen alapvető berendezéseket készítve a nagy hatékonyságú kombinált ciklus-termelési projektekben.

Kulcsfontosságú nyomásszabályozási műveletek H/J osztályú HRSG kazánok számára az indítás és a leállítási szakaszok során

A H/J osztályú HRSG kazánok nyomásingadozásai az indítási és leállítási fázisok során könnyen fáradtságkárosodást okoznak a fűtési felületekben. Pontos műveletekre van szükség a nyomásváltási sebesség ellenőrzéséhez és a berendezések biztonságának biztosításához. Az indítási fázisnak követnie kell a „fokozatos nyomásnövekedés” elvét: először a kazánba injektálják a vízszintes vízszintet, és a kis tüzek vagy az alacsony áramlású füstgáz felhasználják az előmelegítéshez, hogy lassan emeljék a kazán víz hőmérsékletét 100-120 ℃-re, kiviteli levegőt a fűtési felületekből. Ezt követően a gázturbinaterhelést fokozatosan növelik a füstgáz hőmérsékletének növelése érdekében, lehetővé téve a kazánnyomás növekedését 0,2-0,3 mPa/h sebességgel-a melegítő felületek hirtelen nyomási hullámok miatti egyenetlen tágulást. Amikor a nyomás eléri a névleges nyomás 30% -át, a nyomás emelkedése szünetet tart a „nyomás-stabilizált tisztításhoz”. A lefolyószelepeket kinyitják, hogy a kondenzált vizet a fűtési felületekből ürítsék, megakadályozva a víz kalapácsát. Amikor továbbra is növeli a nyomást a névleges nyomás 80% -ára, újabb nyomás-stabilizált ellenőrzést végeznek. Csak azután, hogy megerősítették, hogy a kiegészítők, például a biztonsági szelepek és a nyomásmérők általában működnek, a nyomás a névleges szintre emelhető. A leállási fázis megköveteli a „nyomáscsökkentési sebesség” ellenőrzését: Először csökkentse a gázturbinaterhelést a füstgáz-bemenet csökkentése érdekében, lehetővé téve a kazánnyomásnak, hogy 0,15-0,25 mPa/h sebességgel csökken-a melegítő felületek összehúzódási deformációja a hirtelen nyomásesések miatt. Amikor a nyomás 0,5 mPa alá esik, nyissa ki a kipufogószelepet és engedje le a szelepet, hogy a maradék gőzt és a felhalmozódott vizet a kazánba ürítse, megakadályozva az alacsony hőmérsékletű korróziót. Az induló-stop folyamat során a paramétereket, például a nyomást, a hőmérsékletet és a vízszintet valós időben kell ellenőrizni, hogy az ingadozások megengedett tartományon belül legyenek (nyomásingadozás ≤ ± 0,1 mPa, hőmérsékleti ingadozás ≤ ± 20 ℃).

A H/J osztály HRSG kazánok és a hagyományos kazánok hőhatékonyságának összehasonlító elemzése

A H/J osztályú HRSG kazánok és a hagyományos kazánok (például széntüzelésű kazánok és olajüzemű kazánok) közötti hőhatékonyság különbsége elsősorban a hőforrások és a helyreállítási módszerek különbségeiből fakad. A hőfelhasználási hatékonyság szempontjából a H/J osztályú HRSG kazánok hőforrásként a gázturbinák által kibocsátott hulladékhőt használják, kiküszöbölve a további üzemanyag -fogyasztás szükségességét. Hőhatékonyságukat a „hulladékhő-visszanyerési sebesség” alapján számolják, amely általában eléri a 85%-90%-ot-a füstgáz-hulladékhő 85%-ának több mint 85%-át gőz energiává alakítja. Ezzel szemben a hagyományos széntüzelésű kazánok hő előállításához szükséges szén és egyéb üzemanyagok égetését igénylik. Hőhatékonyságukat az üzemanyag-égési hatékonyság és a hőveszteség befolyásolja, jellemzően 80–85%-on, az üzemanyag-szállítás és a tárolás további költségeivel és energiafogyasztásával. A tervezésen kívüli hatékonyság szempontjából a H/J osztályú HRSG kazánok hőhatékonysági ingadozást mutatnak, amely legfeljebb 5% -ot mutat a 30% -100% -os terhelési tartományon belül, alkalmazkodva a kombinált ciklusrendszerek gyakori terheléséhez. A hagyományos kazánok azonban az égési hatékonyság jelentős csökkenését tapasztalják alacsony terhelésnél (<50%), a hőhatékonyság potenciálisan 10–15%-kal, az energiafogyasztás pedig jelentősen növekszik. Ezenkívül a H/J osztályú HRSG kazánok alacsonyabb kipufogógáz -hőmérsékletet mutatnak (jellemzően <120 ℃), ami kevesebb hulladékhővesztést eredményez; A hagyományos kazánok kipufogógáz hőmérséklete általában 150-180 ℃, ami több hőhulladékot eredményez. Összességében a kombinált ciklus -energiatermelő forgatókönyvekben a H/J osztályú HRSG kazánok felülmúlják a hagyományos kazánokat mind a hőhatékonyság, mind a gazdaság szempontjából.

A H/J osztályú HRSG kazánok fűtési felületeinek tisztításának és korróziómegelőzési stratégiáinak méretezése

A H/J osztályú HRSG kazánok fűtési felületei (közgazdaságtanok, szuperkaverátorok) hajlamosak a méretezésre és a korrózióra, mivel a magas hőmérsékletű füstgázzal és a gőzzel való hosszú távú érintkezés miatt. Tudományos intézkedésekre van szükség a megelőzéshez és a tisztításhoz. A méretarányos tisztítási módszereket a skála típusa alapján kell kiválasztani: A lágy karbonát skálán a „kémiai tisztítás” alkalmazható-a hígító sósavat (5% -8% koncentráció) és a korróziógátlókat a kazánba áztassa, majd ürítse és alaposan kiszivárogjon tiszta vízzel a melegítő felületekből. A kemény szulfát vagy szilikát skálán „nagynyomású vízsugaras tisztítást” használnak, 20-30mPa nagynyomású víz fúvókák felhasználásával, hogy befolyásolják a skálát, elkerülve a kémiai tisztítás által okozott fűtési felületek korrózióját. A korróziómegelőzési intézkedéseket a forrásnál kell ellenőrizni: Először ellenőrizze, hogy a takarmányvíz minősége megfelel a szabványoknak - a víz keménységének <0,03 mmol/l és az oxigéntartalom <0,05 mg/l - a vízben a fűtési felületekre történő letétbe helyezés és a korrózióforrások kialakulásának elősegítése. Másodszor, alkalmazzon korrózióálló bevonatok (például kerámia bevonatok és magas hőmérsékletű korróziófestékek) a füstgáz-csatornákra, hogy fokozzák a fűtési felületek korrózióállóságát a füstgáz ellen. Harmadszor, ellenőrizze a kipufogógáz hőmérsékletét, hogy megakadályozza, hogy a harmatpont hőmérséklete alá esjen (jellemzően 90-100 ℃), elkerülve a savas anyagok kondenzációját a füstgázban a melegítő felületi felületeken, és alacsony hőmérsékletű korrózióval jár. Ezenkívül a fűtési felületek endoszkóp-ellenőrzéseit 3-6 havonta kell elvégezni a méretezés és a korrózió korai jeleinek felismerése érdekében, megakadályozva a hiba eszkalálódását.

Adaptációs módszerek a H/J osztályú HRSG kazánok és a kombinált ciklusú energiatermelő rendszerek között

A H/J osztályú HRSG kazánok pontos paramétert igényelnek a gázturbinákkal és a gőzturbinákkal, hogy maximalizálják a kombinált ciklusrendszer általános hatékonyságát. Az első a „Paraméter -adaptáció”: A kazán gőzparamétereinek (nyomás, hőmérséklet) igazodniuk kell a gőzturbina tervezési paramétereinek. Például, ha a gőzturbina névleges nyomása 12mPa és a hőmérséklet 535 ℃, akkor a kazánnak biztosítania kell, hogy a kimeneti gőzparaméter eltérése ne haladja meg a ± 5%-ot - az elszámolt gőzparaméterek miatt a csökkentett turbina hatékonyságának elkerülése. Másodszor a „terhelés adaptációja”: A kazán párolgási kapacitását dinamikusan be kell állítani a gázturbina füstgáz térfogata és a gőzturbina gőzfogyasztása alapján. Az olyan eszközöket, mint például a „füstgáz -lengéscsillapítók” és a „bypass füstök”, telepítve vannak a kazánba belépő füstgáz mennyiségének szabályozására, amikor a gázturbina terhelése megváltozik, és a kazán párolgási kapacitását kiegyensúlyozva tartja a gőzturbina igényével. Például, amikor a gázturbinaterhelés 10%-kal növekszik, akkor a füstgáz-lengéscsillapítót nyitják meg, hogy növeljék a füstgáz áramlási sebességét, szinkron módon növelve a kazán párolgási kapacitását 8–10%-kal. Ezenkívül figyelembe kell venni a „kontroll logikai adaptációt”: a kazán nyomás- és vízszint-szabályozó rendszereit összekapcsolni kell a gázturbina és a gőzturbina képződésével, hogy elérjék az „egy kattintási start-stop” és a „hibakeresett védelmet”. Amikor a kazán olyan hibákat tapasztal, mint például a túlnyomás vagy a vízhiány, a gázturbinaterhelés automatikusan csökken, és a gőzturbina bemeneti szelepe zárva van, hogy megakadályozzák a balesetek terjedését. Az adaptáció után „közös üzembe helyezési tesztet” végeznek a rendszer működésének különböző munkakörülmények mellett történő szimulálására, biztosítva a kazán és más berendezések összehangolt és stabil működését.

Válasz intézkedések és biztonsági előírások a füstgáz hőmérsékleti ingadozására H/J osztályú HRSG kazánokban

A H/J osztályú HRSG kazánok füstgáz -hőmérséklete hajlamos a gázturbinaterhelés és az üzemanyag -összetétel okozta ingadozásokra. A túlzottan magas vagy alacsony füstgáz -hőmérsékletek befolyásolják a berendezések biztonságát és hatékonyságát, és célzott válasz intézkedéseket igényelnek. Ha a füstgáz hőmérséklete túlságosan magas (a tervezési hőmérsékletet meghaladja az 50 ℃ felett), akkor a gázturbinaterhelést azonnal csökkenteni kell, és a bypass füstét nyitva kell nyitni, hogy elterelje a magas hőmérsékletű füstgáz egy részét. $ $ $