燃氣輪機發(fā)電技術(shù)

燃氣輪機發(fā)電技術(shù)——燃氣輪機的燃燒室與火電煤粉爐的異同夢幻組合劉亞琴夢幻組合編劇方媛楊雯瑾李佳導(dǎo)演制作講師余建芳燃燒室工作過程特點煤粉爐的工作特點余熱鍋爐、煤粉爐異同第一節(jié)、燃氣輪機Part1Part1燃燒室工作特點3、燃燒室需要具備燃用多種燃料的能力。1、燃燒室在高溫、大負荷下工作。2、燃燒室在變工況下工作。4、燃燒室是一個在連續(xù)的，高氣流中及貧油混合氣情況下進行的燃燒過程。5、燃燒室內(nèi)的燃燒過程是一個極其復(fù)雜的物理化學(xué)過程。一二三四各種情況下均能穩(wěn)定燃燒，不熄火，無燃燒脈動。燃燒要完全，燃燒效率要高。流動損失小。出口氣流的溫度場要均勻。Part1對燃燒室的要求五六七八燃燒熱強度高，尺寸小，重量輕。具有較長的使用壽命，并便于調(diào)試、檢修和維護。點火性能好，不會出現(xiàn)熄火、超溫、或火焰過長等現(xiàn)象。排氣中的污染物含量少。Part1對燃燒室的要求支撐、構(gòu)架、平臺樓梯輕型護板爐墻與保溫汽包受熱面組件入口、出口過渡段煙道整體式除氧器余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)特點建設(shè)周期短比投資費用低占地面積小部分負荷下的熱經(jīng)濟性高管理費用低余熱鍋爐的性能特點啟停時間短，便于調(diào)峰運行第二節(jié)、燃煤鍋爐燃煤電廠鍋爐全貌煤粉爐是以煤粉為燃料的鍋爐設(shè)備。它具有燃燒迅速、完全、容量大、效率高、適應(yīng)煤種廣，便于控制調(diào)節(jié)等優(yōu)點。煤粉爐的燃燒特點是燃料隨空氣一起進入燃燒室，并在懸浮狀態(tài)下燃燒。煤粉爐的燃燒設(shè)備主要有爐膛、燃燒器、點火裝置等部分組成。煤粉由一次風(fēng)輸送經(jīng)燃燒器進入爐膛，二次風(fēng)通過燃燒器的二次風(fēng)環(huán)形風(fēng)道或二次風(fēng)口引入爐膛。Part1Part2煤粉爐的工作特點燃煤電廠發(fā)電總流程煤粉與空氣的混合物進入爐膛后，經(jīng)過預(yù)熱、干燥、揮發(fā)分析出等過程，在距燃燒器出口一定距離處開始著火、燃燒。煤粉燃盡后形成的灰，其中一小部分顆粒較粗的灰形成灰渣，落入冷灰斗內(nèi)，冷卻成固體灰渣，定期或連續(xù)地加以排除；絕大部分顆粒較細的灰則被煙氣帶走，通常把這部分灰稱為飛灰。燃煤爐工作過程煤粉在爐膛內(nèi)停留時間僅有1－2s。在這樣短的時間內(nèi)要保證煤粉燃盡，必須強化燃燒，供給適量的一、二次風(fēng)，以縮短燃燒準備階段并創(chuàng)造良好的燃燒條件。煤粉爐一次風(fēng)輸送煤粉到爐膛并保證揮發(fā)分的著火燃燒。二次風(fēng)可補充空氣量，并使使煤粉和空氣混合均勻，保證燃料燃燒完全。因此，運行時，要合理調(diào)整一、二次風(fēng)，可靠保證鍋爐安全經(jīng)濟運行。煤粉燃燒過程第三節(jié)、余熱鍋爐與火電鍋爐的異同熱力特性汽水系統(tǒng)變工況時燃氣輪機的要求余熱鍋爐與煤粉鍋爐的異同溫度和流量受熱分布Part1Part3

熱力特性常規(guī)燃煤鍋爐的熱源：直接燃燒煤，可獨立控制。余熱鍋爐的熱源：上游燃氣輪機的排氣，不能獨立控制。Part1Part3

溫度和流量1.常規(guī)燃煤鍋爐的溫度高，輻射換熱量占到全部換熱量的40%~50%甚至更多。

余熱鍋爐進口溫度僅為500~610℃（無補燃）或700~780℃（有補燃）。2.余熱鍋爐的質(zhì)量流量與蒸汽的質(zhì)量流量之比為4~10，常規(guī)鍋爐的比值為1~1.2。Part1Part3

受熱分布

1.常規(guī)燃煤機組的受熱分布為高溫段和低溫段。2.余熱鍋爐的受熱分布不均，流速變化可達正負400%，溫度差可達正負55℃。導(dǎo)致燃氣輪機背壓升高、效率降低。Part1Part3

汽水系統(tǒng)余熱鍋爐的汽水系統(tǒng)有多種類型：單壓、雙壓、雙壓再熱、三壓、三壓再熱。常規(guī)鍋爐的汽水系統(tǒng)有回?zé)嵫h(huán)、再熱循環(huán)和綜合循環(huán)。Part1Part3

變工況1.燃氣輪機的功率隨負荷和大氣溫度的變化而變化，排氣溫度和流量也在變化。變工況時蒸汽側(cè)和煙氣側(cè)的熱力變化不協(xié)調(diào)。2.常規(guī)燃煤機組，變工況時有節(jié)流調(diào)節(jié)、噴嘴調(diào)節(jié)和滑壓調(diào)節(jié)等。Part1Part3

常規(guī)燃煤鍋爐對汽輪機的要求不是特別高，啟動時分為冷態(tài)啟動和溫態(tài)啟動。冷態(tài)啟動時需要2小時，溫態(tài)啟動時需要15~20分鐘。

余熱鍋爐對燃氣輪機的要求要具備快速啟動特性，汽包、螺旋翅片管束、煙道、護板等結(jié)構(gòu)都要有特殊的要求。冷態(tài)啟動時間一般僅需20min左右。

燃氣輪機的要求工作原理布置方式Part1Part3

相同點利用燃氣輪機煙氣余熱來加熱水，成為高壓高溫的水蒸汽進入汽輪機做功立式臥式鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)有汽水分離器、給水分配管、連續(xù)排污管、調(diào)整水質(zhì)的加藥管、下降管、汽包水位計等裝置。謝謝觀賞入口、出口

過渡段煙道入口、出口過渡段煙道由內(nèi)壁耐熱不銹鋼、中間保溫層和箱體鋼板、外壁鋁合金護板組成。內(nèi)壁耐熱不銹鋼鋼板之間的接縫處，必須考慮膨脹和密封的要求。為了保證煙氣均勻地流過過熱器段煙道內(nèi)常常裝有導(dǎo)流板。受熱面組件受熱面組件指的是各壓力等級的過熱器、蒸發(fā)器、省煤器和給誰加熱器等。對于立式布置余熱鍋爐或者臥式布置余熱鍋爐，各自的受熱面組件的結(jié)構(gòu)形式基本上是相同的，只是管子直徑及有關(guān)尺寸略有不同。各組件由灌輸、聯(lián)箱、支吊架等組成。汽包對于立式余熱鍋側(cè)的鋼架上，通常采用懸吊爐，汽包設(shè)置于前（或后）的鋼架上，臥式余熱鍋爐的汽包則多放在蒸發(fā)器上部。余熱鍋爐汽包的功能和結(jié)構(gòu)與常規(guī)電站鍋爐的汽包相同，內(nèi)部設(shè)有汽水分離器，連續(xù)排污管，調(diào)整水質(zhì)的加藥管等，每只下降管入口處均設(shè)有消旋十字架。但由于聯(lián)合循環(huán)機組啟動速度快，運行時負荷波動大且頻繁，所以在滿足安全要求的前提下，余熱鍋爐的汽包壁應(yīng)盡可能地薄一些，以降低其熱應(yīng)力和熱慣性。整體式除氧器在余熱鍋爐中，除氧器內(nèi)的飽和水通過低壓循環(huán)水送入低壓蒸壓器吸熱，成為飽和汽水混合物，該汽水混合物返回除氧器分離后，成為飽和蒸汽與飽和水，飽和蒸汽與主凝結(jié)水和補水充分混合加熱成為飽和水。一方面飽和水被連續(xù)送到低壓蒸發(fā)器，實現(xiàn)內(nèi)循環(huán)并吸熱另一方面經(jīng)給水泵源源不斷地被送往中壓鍋爐，實現(xiàn)外循環(huán)，完成回收低品位熱能的要求。支撐、構(gòu)架、平臺樓梯余熱鍋爐本體的支撐根據(jù)容量和型式的不同，可采用自立支撐型和鋼架懸吊型。立式布置的鍋爐通常采用鋼結(jié)構(gòu)式的懸吊方式，允許受熱面向下膨脹；臥式布置的余熱鍋爐可采用自立支撐型或懸吊型，即在高度方向的中間部位增加支撐點，支撐點全部采用焊接固定，以利于