1.3 余热锅炉选型
余热锅炉就是利用燃气透平排出烟气的热量,或者其他原动机、生产工艺过程排出烟气的热量,来加热水产生蒸汽的设备,也称为“余热回收蒸汽发生器”,用英文字母HRSG表示。
与燃气透平配套的余热锅炉类型非常多,其蒸汽压力、蒸汽温度、蒸汽流量主要根据余热利用方式、生产工艺需求以及燃气透平烟气参数来确定,在不考虑这些因素的前提下,余热锅炉类型主要采用如下四种方式进行划分。
1.3.1 按汽水循环方式分类
按余热锅炉汽水循环方式划分,可分为强制循环余热锅炉和自然循环余热锅炉。
(1)强制循环余热锅炉
从汽包下部出来的水经一台炉水循环泵加压后,进入蒸发器,是靠炉水循环泵产生的动力使水循环的,称为“强制循环余热锅炉”。其特点是:各受热面组件的管子是水平的,受热面之间是沿高度方向布置,可节省占地面积,并使出口处的烟囱高度缩短。但在运行中需要炉水循环泵,使运行复杂,增加了维修费用。
(2)自然循环余热锅炉
全部受热面组件的管子是垂直的。给水进入省煤器吸热后,进入汽包。汽包由下降管与蒸发部的下联箱相连,下降管位于烟道的外面,不吸收烟气的热量。汽包还与蒸发器上联箱相连,直立管簇吸收烟气热量。当水吸收烟气热量时就有部分水变成蒸汽,由于蒸汽的密度比水的密度要小得多,所以直立管内汽和水混合物的平均密度要小于下降管中水的密度,两者密度差形成了水的循环,这种余热锅炉称为“自然循环余热锅炉”。其特点是:省去炉水循环泵,使运行和维护简单;但各受热面是沿水平方向布置,占地面积大,在排烟处所需烟囱的高度要高。
1.3.2 按有无外加燃烧设备分类
按余热锅炉有无外加燃烧设备划分,可分为不带补燃型余热锅炉和带补燃型余热锅炉。
(1)不带补燃型余热锅炉
这种余热锅炉其蒸汽温度、蒸汽压力和产汽量均由烟气热量确定,无需额外的能量。目前,燃蒸联合循环发电方式中,大多数余热锅炉均为不带补燃型。
(2)带补燃型余热锅炉
这种余热锅炉主要用于燃气透平烟气余热不足以提供满足生产工艺所需的热负荷,或者燃气透平在低工况时,无法满足燃蒸联合循环运行要求时,一般会加装一个燃烧器,通过燃料的燃烧,来提高余热锅炉的产能,以满足热负荷或者燃蒸联合循环运行的要求。这种余热锅炉又根据燃烧器的具体安装位置划分为:内置式补燃型余热锅炉和外置式补燃型余热锅炉。
1.3.3 按布置方式分类
按余热锅炉布置方式划分,可分为立式余热锅炉和卧式余热锅炉。立式余热锅炉占地面积较小,卧式余热锅炉占地面积较大。
1.3.4 按压力种类分类
按余热锅炉压力种类划分,可分为单压余热锅炉、双压余热锅炉和多压余热锅炉。单压余热锅炉只产生一种压力等级蒸汽,双压或者多压余热锅炉能够产生两种不同压力或者多种不同压力等级的蒸汽。