余熱鍋爐演示文稿

一、北京西北熱電中心工程概況

北京西北熱電中心燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)供熱機組，設(shè)計為1套“二拖一”+1套“一拖一”燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電供熱機組。機島包括3臺上海電氣/西門子SGTSGT5-4000F(4+)型燃?xì)廨啓C、3臺燃?xì)廨啺l(fā)電機、1臺配“二拖一”大蒸汽輪機及其發(fā)電機、1臺配“一拖一”小蒸汽輪機及其發(fā)電機和有關(guān)的輔助系統(tǒng)和設(shè)備。冬季供熱工況時，供熱初期，在汽輪機最大抽汽量可滿足供熱負(fù)荷需要的情況下，汽輪機采用抽凝方式運行；在汽輪機最大抽汽量不能滿足供熱負(fù)荷需要時，采用低壓缸解列，高中壓缸背壓運行，其排汽及低壓主汽全部用于加熱熱網(wǎng)加熱器。第1頁/共46頁第一頁，共47頁。二、余熱鍋爐設(shè)備簡介

余熱鍋爐（HRSG）是由無錫華光鍋爐股份有限公司生產(chǎn)的立式、自然循環(huán)、三壓、再熱、無補燃、全封閉的燃機余熱鍋爐，設(shè)煙氣脫硝（SCR）裝置，每臺余熱鍋爐設(shè)置一個煙囪。余熱鍋爐的輔機主要由高壓給水泵、中壓給水泵、煙氣脫硝（SCR）設(shè)備、低壓省煤器再循環(huán)泵、連續(xù)排污擴容器、定期排污擴容器等組成。高、中、低三個汽包前都有省煤器模塊，汽包下都有蒸發(fā)器模塊，汽包出口都有過熱器模塊，高壓過熱器通過一級減溫水減溫來保證主蒸汽溫度不超限，第2頁/共46頁第二頁，共47頁。余熱鍋爐設(shè)備簡介

再熱蒸汽有一級減溫水控制再熱蒸汽溫度在規(guī)定范圍內(nèi)。鍋爐尾部擴大低壓省煤器，通過爐外水水換熱器加熱熱網(wǎng)循環(huán)水，提高機組供熱能力，降低余熱鍋爐排煙溫度。低壓省煤器有再循環(huán)泵提高低壓省煤器入口水溫，防止產(chǎn)生煙氣低溫腐蝕。第3頁/共46頁第三頁，共47頁。三、余熱鍋爐的基本原理1、余熱鍋爐包括上升管、汽包、下降管主要部件。上升管是由密集的管道排成的管簇，由上聯(lián)箱、下聯(lián)箱連成一體；上聯(lián)箱通過汽水引入管連通汽包，汽包再通過下降管連到下聯(lián)箱；上升管管簇、汽包、下降管構(gòu)成了一個環(huán)路。上升管管簇在爐膛內(nèi)，汽包與下降管在爐體外面。

2、把水注入汽包，水便灌滿上升管管簇與下降管，把水位控制在靠近汽包中部的位置。當(dāng)高溫燃?xì)馔ㄟ^管簇外部時，管簇內(nèi)的水被加熱成汽水混合物。由于下降管中的水未受到加熱，管簇內(nèi)的汽水混合物密度比下降管中的水小，在下聯(lián)箱形成壓力差，推動上升管內(nèi)的汽水混合物進(jìn)入汽包，下降管中的水進(jìn)入上升管，形成自然循環(huán)。如下圖所示第4頁/共46頁第四頁，共47頁。余熱鍋爐基本原理圖第5頁/共46頁第五頁，共47頁。

上圖是汽包（也稱鍋筒）結(jié)構(gòu)示意圖,汽包是水受熱、蒸發(fā)、過熱的重要樞紐，保證鍋爐正常的水循環(huán)。上升管內(nèi)的汽水混合物進(jìn)入汽包后，通過汽水分離器分離成飽和蒸汽與水，飽和蒸汽通過汽包上方蒸汽出口輸出；分離出的水與給水管注入的水再進(jìn)入下降管。（給水—汽包—下降管—蒸發(fā)器—上升管—汽包—經(jīng)分離--蒸汽去過熱器--水經(jīng)下降管繼續(xù)循環(huán)）第6頁/共46頁第六頁，共47頁。

用來產(chǎn)生飽和蒸汽的上升管管簇稱為蒸發(fā)器，電廠鍋爐還有省煤器與過熱器，它們都由管簇組成。進(jìn)汽包的水先在省煤器加熱，再通過汽包、下降管進(jìn)入蒸發(fā)器，可以提高蒸發(fā)器的效率與鍋爐的效率。蒸發(fā)器生成的飽和蒸汽經(jīng)汽包輸出，再進(jìn)入過熱器加熱成過熱蒸汽，用過熱蒸汽推動蒸汽輪機運轉(zhuǎn)能保證系統(tǒng)的高效與安全。（見下圖）第7頁/共46頁第七頁，共47頁。四、余熱鍋爐的含義、進(jìn)氣流程、外觀結(jié)構(gòu)1、含義：從燃?xì)廨啓C排出的氣體溫度高達(dá)攝氏600度，仍然具備很高的能量，把這些高溫氣體送到鍋爐，把水加熱成蒸汽去推動蒸汽輪機，帶動發(fā)電機發(fā)電，可使發(fā)電容量與聯(lián)合循環(huán)機組的熱效率相對增高50%左右。這個靠燃?xì)廨啓C排出氣體的余熱來產(chǎn)生蒸汽的鍋爐稱為余熱鍋爐。

第8頁/共46頁第八頁，共47頁。2、余熱鍋爐的煙氣流程：

煙氣從燃?xì)廨啓C排出，進(jìn)入進(jìn)口煙道。在入口煙道中煙氣由水平流動轉(zhuǎn)向垂直向上流動，然后進(jìn)入鍋爐本體，依次沖刷第五層模塊、第四層模塊、SCR模塊、第三層模塊、第二層模塊和第一層模塊，最后經(jīng)出口煙道及煙囪向上排入大氣。第五層模塊包括：高壓過熱器3級（SHP3）、再熱器2級（RHT2）、高壓過熱器2級（SHP2）、再熱器l級（RHT1）、高壓過熱器l級（SHP1）。第四層模塊包括：高壓蒸發(fā)器（VHP）。第三層模塊包括：高壓省煤器3級（EHP3)、中壓過熱器（SMP）、高壓省煤器2級（EHP2）、中壓蒸發(fā)器（VMP）。第二層模塊包括：低壓過熱器（SLP）、高壓省煤器1級（EHP1）、中壓省煤器(EMP）、低壓蒸發(fā)器（VLP）、低壓省煤器（ELP）。第一層模塊包括：低壓省煤器（ELP）。

第9頁/共46頁第九頁，共47頁。余熱鍋爐的余熱進(jìn)氣流程圖第10頁/共46頁第十頁，共47頁。余熱鍋爐的余熱進(jìn)氣流程圖第11頁/共46頁第十一頁，共47頁。3、外觀結(jié)構(gòu)：

余熱鍋爐主要有進(jìn)口煙道、爐體、汽包、煙囪組成。在爐體內(nèi)有密集的管道，給水泵將要加熱的水壓進(jìn)這些管道，燃?xì)廨啓C排出的高溫氣體將管道內(nèi)的水加熱成高壓蒸汽。大型余熱鍋爐有低壓、中壓、高壓三部分，可同時產(chǎn)生低壓過熱蒸汽、中壓過熱蒸汽、高壓過熱蒸汽，分別驅(qū)動低壓汽輪機、中壓汽輪機、高壓汽輪機，一起帶動發(fā)電機發(fā)電，可大大增加燃?xì)廨啓C發(fā)電廠的發(fā)電量。第12頁/共46頁第十二頁，共47頁。余熱鍋爐的外觀結(jié)構(gòu)圖第13頁/共46頁第十三頁，共47頁。

余熱鍋爐本體采用模塊化結(jié)構(gòu)，以方便運輸、安裝。模塊由管簇組成,是幾十根管子組成的蛇形管組件,模塊兩端有上聯(lián)箱與下聯(lián)箱，是鍋爐的受熱部件，水在模塊內(nèi)被外部的高溫氣體加熱。

第14頁/共46頁第十四頁，共47頁。

為了更好的傳遞熱量，在管道外表焊上鰭(qi)片（也稱肋（lei）片）來增大管道的傳熱面積，下圖展示的是一小段焊有鰭片的管道。第15頁/共46頁第十五頁，共47頁。五、余熱鍋爐汽水流程1、大型燃機電廠采用三壓再熱循環(huán)余熱鍋爐，余熱鍋爐工質(zhì)側(cè)可分為三個壓力等級，各級壓力汽水流程如下：高壓系統(tǒng)：高壓給水泵把來自低壓汽包的部分給水送入高壓省煤器1級(EHP1）、高壓省煤器2級（EHP2）和高壓省煤器3級（EHP3）加熱后，進(jìn)入高壓汽包。進(jìn)入高壓汽包的給水，由高壓蒸發(fā)器下降管引入高壓蒸發(fā)器（VHP)，蒸發(fā)吸熱后經(jīng)上升管進(jìn)入高壓汽包進(jìn)行汽水分離，分離后飽和水回下降管。高壓飽和蒸汽則由高壓汽包上部的高壓飽和蒸汽引出管引出，進(jìn)入高壓過熱器1級（SHP1）和高壓過熱器2級(SHP2)，經(jīng)過減溫器后，進(jìn)入高壓過熱器3級（SHP3)，最后高壓過熱蒸汽被送到汽輪機的高壓缸去做功。

第16頁/共46頁第十六頁，共47頁。余熱鍋爐汽水流程中壓系統(tǒng)：中壓給水泵把來自低壓汽包的部分給水送入中壓省煤器（EMP）加熱后，進(jìn)入中壓汽包。進(jìn)入中壓汽包的給水，由中壓蒸發(fā)器下降管引入中壓蒸發(fā)器(VMP)，蒸發(fā)吸熱后經(jīng)上升管進(jìn)入中壓汽包進(jìn)行汽水分離，分離后飽和水回下降管，中壓飽飽和蒸汽由中壓汽包上部的中壓飽和蒸汽引出管引出，進(jìn)入中壓過熱器（SMP）吸熱后成為中壓過熱蒸汽。中壓過熱蒸汽與汽輪機高壓缸做功排出的冷再熱蒸汽相混合，然后進(jìn)入再熱器1級（RHT1)，經(jīng)過一級減溫器后，進(jìn)入再熱器2級（RHT2），最后作為再熱蒸汽被送到汽輪機的中壓缸去做功。第17頁/共46頁第十七頁，共47頁。余熱鍋爐汽水流程低壓系統(tǒng)：來自冷凝器的冷凝水經(jīng)過低壓省煤器（ELP）加熱后，被送到低壓汽包。進(jìn)入低壓汽包的給水，一部分作為高壓給水和中壓給水分別進(jìn)入高壓給水泵和低壓給水泵，另一部分由低壓下降管進(jìn)入低壓蒸發(fā)器（VLP），蒸發(fā)吸熱后上升進(jìn)入低壓汽包內(nèi)進(jìn)行汽水分離，分離后飽和水回下降管，低壓飽和蒸汽出低壓汽包上部的低壓飽和蒸汽引出管引出，進(jìn)入低壓過熱器（SLP），最后產(chǎn)生低壓過熱蒸汽進(jìn)入汽機低壓缸(即低壓缸補汽）。第18頁/共46頁第十八頁，共47頁。余熱鍋爐汽水流程圖第19頁/共46頁第十九頁，共47頁。六、脫硝（SCR）系統(tǒng)

簡介1、脫硝系統(tǒng)采用選擇性催化還原法（SCR）脫硝裝置，在設(shè)計煙氣比例、鍋爐最大工況（BMCR）、處理100%煙氣量條件下，脫硝效率不小于85％，脫硝層數(shù)按1設(shè)置。2、煙氣脫硝采用選擇性催化還原（SCR）脫硝工藝，鍋爐內(nèi)一個反應(yīng)器，一套計量控制系統(tǒng)，一套氨水蒸發(fā)系統(tǒng)；“二拖一”共用一套氨水卸料、儲存系統(tǒng)；“一拖一”單獨一套氨水卸料、儲存系統(tǒng)。3、煙氣脫硝系統(tǒng)包括：氨水儲存和供應(yīng)系統(tǒng)，氨水蒸發(fā)系統(tǒng)（脫硝風(fēng)機），氨氣分配系統(tǒng)，反應(yīng)器（催化劑），氨水儲存系統(tǒng)和氨水計量、蒸發(fā)、分配系統(tǒng)。見下圖脫銷爐內(nèi)催化劑安裝部位：第20頁/共46頁第二十頁，共47頁。第21頁/共46頁第二十一頁，共47頁。七、余熱鍋爐性能參數(shù)簡介第22頁/共46頁第二十二頁，共47頁。1、燃用天然氣時在余熱鍋爐的冬季供熱工況（性能保證工況）條件下100%負(fù)荷時名稱單位數(shù)值數(shù)值二拖一一拖一余熱鍋爐效率（含擴大低壓省煤器）％85.0285.27余熱鍋爐效率（不含擴大低壓省煤器）％77.8778.11余熱鍋爐高壓部分：

蒸汽量t/h257.1259.5過熱器出口蒸汽壓力MPa.a12.49912.131過熱器出口蒸汽溫度℃532533.5第23頁/共46頁第二十三頁，共47頁。余熱鍋爐熱再熱部分：

蒸汽量t/h314.5308.1再熱器出口蒸汽壓力MPa.a3.0782.972再熱器出口蒸汽溫度℃524529.2余熱鍋爐中壓部分：

蒸汽量t/h67.566.6過熱器出口蒸汽壓力MPa.a3.2443.099過熱器出口蒸汽溫度℃324.6320.8余熱鍋爐低壓部分：

蒸汽量t/h50.649.4過熱器出口蒸汽壓力MPa.a0.4760.422過熱器出口蒸汽溫度℃237.5241.1第24頁/共46頁第二十四頁，共47頁。最大煙氣側(cè)壓降（從燃?xì)廨啓C排氣法蘭到余熱鍋爐煙囪出口）kPa3.93.9最大水側(cè)壓降（從省煤器入口閥到高壓蒸汽供給模塊出口側(cè)）。kPa895910SCR壓降kPa0.50.5減溫水流量：

高壓減溫水t/h0.170中壓減溫水t/h0.360低壓減溫水t/h00余熱鍋爐噪音（１m）分貝≤85≤85余熱鍋爐的可靠性％＞98＞98余熱鍋爐島內(nèi)輔機耗電量kW21962256第25頁/共46頁第二十五頁，共47頁。高壓給水泵耗電量kW17831803中壓給水泵耗電量kW145143低壓省煤器再循環(huán)泵kW5151脫硝稀釋風(fēng)機耗電量kW4242NOx脫除率％≥85≥85氨的逃逸率ppm≤3≤3其它設(shè)備耗電量kW217217第26頁/共46頁第二十六頁，共47頁。2、燃用天然氣時在余熱鍋爐的純凝工況（性能保證工況）條件下100%負(fù)荷

名稱單位數(shù)值數(shù)值二拖一一拖一余熱鍋爐效率（含擴大低壓省煤器）％83.2484.51余熱鍋爐效率（不含擴大低壓省煤器）％83.2484.51余熱鍋爐高壓部分

蒸汽量t/h270.3271.8過熱器出口蒸汽壓力MPa.a13.30712.877過熱器出口蒸汽溫度℃550.5552.5第27頁/共46頁第二十七頁，共47頁。余熱鍋爐熱再熱部分

蒸汽量t/h324.5316.5再熱器出口蒸汽壓力MPa.a3.263.094再熱器出口蒸汽溫度℃542.1548.1余熱鍋爐中壓部分

蒸汽量t/h64.363.3過熱器出口蒸汽壓力MPa.a3.433.224過熱器出口蒸汽溫度℃328.7324.3第28頁/共46頁第二十八頁，共47頁。余熱鍋爐低壓部分

蒸汽量t/h45.851.6過熱器出口蒸汽壓力MPa.a0.70.424過熱器出口蒸汽溫度℃242.1242.1最大煙氣側(cè)壓降（從燃?xì)廨啓C排氣法蘭到余熱鍋爐煙囪出口）kPa3.63.6最大水側(cè)壓降（從省煤器入口閥到高壓蒸汽供給模塊出口側(cè)）。kPa877886SCR壓降kPa0.50.5擴大低壓省煤器壓降（煙氣側(cè)）kPa0.80.7擴大低壓省煤器壓降（水側(cè)）MPa0.20.2第29頁/共46頁第二十九頁，共47頁。減溫水流量：

高壓減溫水t/h0.5380.233中壓減溫水t/h0.8120.609低壓減溫水t/h00余熱鍋爐噪音（1m）分貝≤85≤85余熱鍋爐的可靠性％＞98＞98余熱鍋爐島內(nèi)輔機耗電量kW21962256高壓給水泵耗電量kW17831803中壓給水泵耗電量kW145143第30頁/共46頁第三十頁，共47頁。除氧器循環(huán)泵（如需要）kW//低壓省煤器再循環(huán)泵kW5151脫硝稀釋風(fēng)機耗電量kW4242NOx脫除率％≥85≥85氨的逃逸率ppm≤3≤3其它設(shè)備耗電量kW217217第31頁/共46頁第三十一頁，共47頁。3、燃用天然氣時在余熱鍋爐的夏季工況（性能保證工況）條件下100%負(fù)荷名稱單位數(shù)值數(shù)值二拖一一拖一余熱鍋爐效率（含擴大低壓省煤器）％82.8583.93余熱鍋爐效率（不含擴大低壓省煤器）％82.8583.93余熱鍋爐高壓部分

蒸汽量t/h260.731262.472過熱器出口蒸汽壓力MPa.a12.93812.454第32頁/共46頁第三十二頁，共47頁。余熱鍋爐熱再熱部分

蒸汽量t/h311.768304.294再熱器出口蒸汽壓力MPa.a3.1322.977再熱器出口蒸汽溫度℃548.9552.2余熱鍋爐中壓部分

蒸汽量t/h58.15459.213過熱器出口蒸汽壓力MPa.a3.3013.102過熱器出口蒸汽溫度℃326.44322.5第33頁/共46頁第三十三頁，共47頁。余熱鍋爐低壓部分

蒸汽量t/h41.60246.641過熱器出口蒸汽壓力MPa.a0.6660.42過熱器出口蒸汽溫度℃239.39239.6最大煙氣側(cè)壓降（從燃?xì)廨啓C排氣法蘭到余熱鍋爐煙囪出口）kPa3.23.2最大水側(cè)壓降（從省煤器入口閥到高壓蒸汽供給模塊出口側(cè)）。kPa855.3860SCR壓降kPa0.50.5擴大低壓省煤器壓降（煙氣側(cè)）kPa0.60.6擴大低壓省煤器壓降（水側(cè)）MPa0.20.2第34頁/共46頁第三十四頁，共47頁。減溫水流量：

高壓減溫水t/h6.8197.318中壓減溫水t/h2.9395.221低壓減溫水t/h00余熱鍋爐噪音（１m）分貝≤85≤85余熱鍋爐的可靠性％＞98＞98余熱鍋爐島內(nèi)輔機耗電量kW20962156高壓給水泵耗電量kW17831803中壓給水泵耗電量kW145143第35頁/共46頁第三十五頁，共47頁。除氧器循環(huán)泵（如需要）kW//低壓省煤器再循環(huán)泵kW5151脫硝稀釋風(fēng)機耗電量kW4242NOx脫除率％≥85≥85氨的逃逸率ppm≤3≤3其它設(shè)備耗電量kW117117第36頁/共46頁第三十六頁，共47頁。八、余熱鍋爐設(shè)備規(guī)范數(shù)據(jù)表名稱單位過熱器蒸發(fā)器省煤器本體高壓部分

高壓管道部分

有效換熱面積m2321365328357014管道

外徑mm383838最小壁厚mm3.8/3.3/2.9/3.12.73.2/2.6材質(zhì)

T91/T22SA210A1SA210C橫向間距mm919191縱向管排數(shù)

101417縱向間距mm797979光管排數(shù)

000鰭片管排數(shù)

101417第37頁/共46頁第三十七頁，共47頁。余熱鍋爐設(shè)備規(guī)范數(shù)據(jù)表鰭片管數(shù)據(jù)

鰭片間距mm3.8/3.6/3.43.73.4/4/3.8高度mm121515厚度mm10.80.8材質(zhì)

TP409CSCS高壓汽包

內(nèi)徑mm2720最小壁厚mm110長度mm12000材質(zhì)

BHW35有效儲水容積（正常水位到低低水位）m323.5汽包重量t81.6第38頁/共46頁第三十八頁，共47頁。余熱鍋爐設(shè)備規(guī)范數(shù)據(jù)表本體中壓部分

中壓管道部分

有效換熱面積m225845299325885管道

外徑mm44.5/383838最小壁厚mm2.9/2.62.62.6材質(zhì)

T91/T22SA210A1SA210A1SA210A1橫向間距mm919191縱向管排數(shù)

1088縱向間距mm797979光管排數(shù)

000鰭片管排數(shù)

1088第39頁/共46頁第三十九頁，共47頁。余熱鍋爐設(shè)備規(guī)范數(shù)據(jù)表鰭片管數(shù)據(jù)

鰭片間距mm3.8/3.6/5.93.83.8高度mm8.75/151515厚度mm1/0.80.80.8材質(zhì)

TP409/CSCSCS中壓汽包

內(nèi)徑mm2280最小壁厚mm40長度mm7000材質(zhì)

SA-516Gr70有效儲水容積（正常水位到低低水位）m312.3汽包重量t20.3第40頁/共46頁第四十頁，共47頁。余熱鍋爐設(shè)備規(guī)范數(shù)據(jù)表本體低壓部分

低壓管道部分

有效換熱面積m2366230962130033管道

外徑mm44.53838最小壁厚mm2.62.62.6材質(zhì)

SA210A1SA210A1SA210A1橫向間距mm919191縱向管排數(shù)

1832縱向間距mm797979光管排數(shù)

000鰭片管排數(shù)

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