Парогенератор-утилизатор

Парогенератор с рекуперацией тепла ( HRSG ) — это с рекуперацией энергии теплообменник , который восстанавливает тепло из потока горячего газа, такого как турбина внутреннего сгорания, или другого потока отходящих газов. Он производит пар , который можно использовать в процессе ( когенерация ) или использовать для привода паровой турбины ( комбинированный цикл ).

ПГРТ

Котлы-утилизаторы состоят из четырех основных компонентов: экономайзера , испарителя , пароперегревателя и подогревателя воды. ^{[ нужны разъяснения ]}. Различные компоненты собраны вместе для удовлетворения эксплуатационных требований устройства. См. прилагаемую иллюстрацию общей компоновки модульного котла-утилизатора.

Модульные котлы-утилизаторы можно классифицировать по нескольким признакам, например, по направлению потока выхлопных газов или количеству уровней давления. В зависимости от потока выхлопных газов котлы-утилизаторы подразделяются на вертикальные и горизонтальные. В котлах-утилизаторах горизонтального типа выхлопные газы проходят горизонтально по вертикальным трубам, тогда как в котлах-утилизаторах вертикального типа выхлопные газы проходят вертикально по горизонтальным трубам. В зависимости от уровня давления котлы-утилизаторы можно разделить на системы с одним давлением и с несколькими давлениями. В котлах-утилизаторах с одним давлением имеется только один паровой барабан , и пар генерируется при одном уровне давления, тогда как в котлах-утилизаторах с несколькими давлениями используются два (двойное давление) или три (тройное давление) паровых барабана. Таким образом, котлы-утилизаторы тройного давления состоят из трех секций: секции НД (низкого давления), секции промежуточного нагрева/ПД (промежуточного давления) и секции ВД (высокого давления). Каждая секция имеет паровой барабан и секцию испарителя , где вода преобразуется в пар. Затем этот пар проходит через пароперегреватели, чтобы поднять температуру выше уровня насыщения. точка.

Части котла-утилизатора, работающие под давлением пара и воды, подвергаются широкому спектру механизмов деградации, например , ползучести , термической усталости , ползучести-усталости, механической усталости, коррозии с ускорением потока (FAC), коррозии и коррозионной усталости и другим.

Комплектные котлы-утилизаторы

Упакованные котлы-утилизаторы предназначены для отправки с завода в полностью собранном виде. Их можно использовать в системах утилизации тепла или в турбинах (обычно мощностью менее 20 МВт). Компактный котел-утилизатор может иметь печь с водяным охлаждением, что позволяет повысить эффективность дополнительного сжигания и повысить общую эффективность.

Вариации

Некоторые котлы-утилизаторы включают дополнительное или канальное сжигание. Эти дополнительные горелки обеспечивают дополнительную энергию для котла-утилизатора, который производит больше пара и, следовательно, увеличивает мощность паровой турбины . Как правило, канальное отопление обеспечивает выход электроэнергии при меньших капитальных затратах. Поэтому его часто используют для пиковых операций.

Котлы-утилизаторы также могут иметь переключающие клапаны для регулирования входящего потока в котел-утилизатор. Это позволяет газовой турбине продолжать работать, когда нет потребности в паре или если котел-утилизатор необходимо отключить.

Контроль выбросов также может быть расположен в котле-утилизаторе. Некоторые из них могут содержать систему избирательного каталитического восстановления для уменьшения оксидов азота (вносящих большой вклад в образование смога и кислотных дождей) или катализатор для удаления окиси углерода . Включение SCR существенно влияет на компоновку котла-утилизатора. Катализатор NOx лучше всего работает при температуре от 650 до 750 °F (343–399 °C). Обычно это означает, что секцию испарителя котла-утилизатора придется разделить и разместить СКВ между двумя секциями. Недавно были разработаны некоторые низкотемпературные катализаторы NOx. ^{[ когда? ]} на рынок, которые позволяют размещать SCR между секциями испарителя и экономайзера (350–500 °F [177–260 °C]).

Парогенератор прямоточный (ОТСГ)

Специализированным типом котла-утилизатора без барабанов котла является прямоточный парогенератор. В этой конструкции входная питательная вода проходит по непрерывному пути без сегментированных секций для экономайзеров, испарителей и перегревателей. Это обеспечивает высокую степень гибкости, поскольку секции могут расширяться или сжиматься в зависимости от тепловой нагрузки, получаемой от газовой турбины. Отсутствие барабанов позволяет быстро менять производительность пара и контролировать меньше переменных, а также идеально подходит для циклической работы и работы с базовой нагрузкой. При правильном выборе материала OTSG может работать всухую, а это означает, что горячие выхлопные газы могут проходить по трубам без попадания воды внутрь труб. Это устраняет необходимость в перепускной трубе и системе отвода выхлопных газов, которые необходимы для работы турбины внутреннего сгорания с вышедшим из эксплуатации котлом-утилизатором барабанного типа. ^{[ 1 ]}

Приложения

Рекуперация тепла может широко использоваться в энергетических проектах.
В богатом энергоресурсами регионе Персидского залива пар котлов-утилизаторов используется на опреснительных установках.
Университеты являются идеальными кандидатами для подачи заявок на HRSG. Они могут использовать газовую турбину для производства высоконадежной электроэнергии для нужд кампуса. ПГРТ может рекуперировать тепло газовой турбины для производства пара/горячей воды для централизованного теплоснабжения или охлаждения.
Большие океанские суда (например, Emma Maersk ) используют рекуперацию тепла, чтобы их котлы, работающие на жидком топливе, можно было отключить во время движения.

Блок-схема

См. также

Ссылки

^ Инновационные паровые технологии

Внешние ссылки

Пользователи HRSG , заархивировано 26 февраля 2021 г. на Wayback Machine.

[1] Инновационные паровые технологии

[ 1 ]