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1、燃气轮机发电技术,燃气轮机的燃烧室与 火电煤粉炉的异同,梦幻组合,刘亚琴,方 媛,杨雯瑾,李 佳,导 演,制作 讲师,余建芳,第一节、燃气轮机,Part 1,Part 1,燃烧室工作特点,3、燃烧室需要具备燃用多种燃料的能力。,1、燃烧室在高温、大负荷下工作。,2、燃烧室在变工况下工作。,4、燃烧室是一个在连续的，高气流中及贫油混合气情况下进行的燃烧过程。,5、燃烧室内的燃烧过程是一个极其复杂的物理化学过程。,一,二,三,四,各种情况下均能稳定燃烧，不熄火，无燃烧脉动。,燃烧要完全，燃烧效率要高。,流动损失小。,出口气流的温度场要均匀。,Part 1,对燃烧室的要求,五,六,七,八,燃烧热强度
2、高，尺寸小，重量轻。,具有较长的使用寿命，并便于调试、检修和维护。,点火性能好，不会出现熄火、超温、或火焰过长等现象。,排气中的污染物含量少。,Part 1,对燃烧室的要求,余热锅炉的结构特点,余热锅炉的性能特点,启停时间短，便于调峰运行,第二节、燃煤锅炉,燃煤电厂锅炉全貌,煤粉炉是以煤粉为燃料的锅炉设备。它具有燃烧迅速、完全、容量大、效率高、适应煤种广，便于控制调节等优点。煤粉炉的燃烧特点是燃料随空气一起进入燃烧室，并在悬浮状态下燃烧。,煤粉炉的燃烧设备主要有炉膛、燃烧器、点火装置等部分组成。煤粉由一次风输送经燃烧器进入炉膛，二次风通过燃烧器的二次风环形风道或二次风口引入炉膛。,Part 1
3、,Part 2,煤粉炉的工作特点,燃煤电厂发电总流程,煤粉与空气的混合物进入炉膛后，经过预热、干燥、挥发分析出等过程，在距燃烧器出口一定距离处开始着火、燃烧。煤粉燃尽后形成的灰，其中一小部分颗粒较粗的灰形成灰渣，落入冷灰斗内，冷却成固体灰渣，定期或连续地加以排除；绝大部分颗粒较细的灰则被烟气带走，通常把这部分灰称为飞灰。,燃煤炉工作过程,煤粉在炉膛内停留时间仅有12s。在这样短的时间内要保证煤粉燃尽，必须强化燃烧，供给适量的一、二次风，以缩短燃烧准备阶段并创造良好的燃烧条件。煤粉炉一次风输送煤粉到炉膛并保证挥发分的着火燃烧。二次风可补充空气量，并使使煤粉和空气混合均匀，保证燃料燃烧完全。因此，
4、运行时，要合理调整一、二次风，可靠保证锅炉安全经济运行。,煤粉燃烧过程,第三节、余热锅炉与火电锅炉的异同,余热锅炉与煤粉锅炉的异同,温度和流量,受热分布,Part 1,Part 3,热力特性,常规燃煤锅炉的热源：直接燃烧煤，可独立控制。余热锅炉的热源：上游燃气轮机的排气，不能独立控制。,Part 1,Part 3,温度和流量,1.常规燃煤锅炉的温度高，辐射换热量占到全部换热量的40%50%甚至更多。余热锅炉进口温度仅为500610（无补燃）或700780（有补燃）。2.余热锅炉的质量流量与蒸汽的质量流量之比为410，常规锅炉的比值为11.2。,Part 1,Part 3,受热分布,1.常规燃煤
5、机组的受热分布为高温段和低温段。2.余热锅炉的受热分布不均，流速变化可达正负400%，温度差可达正负55。导致燃气轮机背压升高、效率降低。,Part 1,Part 3,汽水系统,余热锅炉的汽水系统有多种类型：单压、双压、双压再热、三压、三压再热。常规锅炉的汽水系统有回热循环、再热循环和综合循环。,Part 1,Part 3,变工况,1.燃气轮机的功率随负荷和大气温度的变化而变化，排气温度和流量也在变化。变工况时蒸汽侧和烟气侧的热力变化不协调。2.常规燃煤机组，变工况时有节流调节、喷嘴调节和滑压调节等。,Part 1,Part 3,常规燃煤锅炉对汽轮机的要求不是特别高，启动时分为冷态 启动和温态
6、启动。冷态启动时需要2小时，温态启动时需要1520分钟。余热锅炉对燃气轮机的要求要具备快速启动特性，汽包、螺旋翅片管束、烟道、护板等结构都要有特殊的要求。冷态启动时间一般仅需20min左右。,燃气轮机的要求,工作原理,布置方式,Part 1,Part 3,相同点,利用燃气轮机烟气余热来加热水，成为高压高温的水蒸汽进入汽轮机做功,立式卧式,锅炉结构,设有汽水分离器、给水分配管、连续排污管、调整水质的加药管、下降管、汽包水位计等装置。,谢谢观赏,入口、出口过渡段烟道,入口、出口过渡段烟道由内壁耐热不锈钢、中间保温层和箱体钢板、外壁铝合金护板组成。内壁耐热不锈钢钢板之间的接缝处，必须考虑膨胀和密封的
7、要求。为了保证烟气均匀地流过过热器段烟道内常常装有导流板。,受 热 面 组 件,受热面组件指的是各压力等级的过热器、蒸发器、省煤器和给谁加热器等。对于立式布置余热锅炉或者卧式布置余热锅炉，各自的受热面组件的结构形式基本上是相同的，只是管子直径及有关尺寸略有不同。各组件由灌输、联箱、支吊架等组成。,汽 包,对于立式余热锅侧的钢架上，通常采用悬吊炉，汽包设置于前（或后）的钢架上，卧式余热锅炉的汽包则多放在蒸发器上部。余热锅炉汽包的功能和结构与常规电站锅炉的汽包相同，内部设有汽水分离器，连续排污管，调整水质的加药管等，每只下降管入口处均设有消旋十字架。但由于联合循环机组启动速度快，运行时负荷波动大且
8、频繁，所以在满足安全要求的前提下，余热锅炉的汽包壁应尽可能地薄一些，以降低其热应力和热惯性。,整体式除氧器,在余热锅炉中，除氧器内的饱和水通过低压循环水送入低压蒸压器吸热，成为饱和汽水混合物，该汽水混合物返回除氧器分离后，成为饱和蒸汽与饱和水，饱和蒸汽与主凝结水和补水充分混合加热成为饱和水。,一方面饱和水被连续送到低压蒸发器，实现内循环并吸热另一方面经给水泵源源不断地被送往中压锅炉，实现外循环，完成回收低品位热能的要求。,支撑、构架、平台楼梯,余热锅炉本体的支撑根据容量和型式的不同，可采用自立支撑型和钢架悬吊型。立式布置的锅炉通常采用钢结构式的悬吊方式，允许受热面向下膨胀；卧式布置的余热锅炉可采用自立支撑型或悬吊型，即在高度方向的中间部位增加支撑点，支撑点全部采用焊接固定，以利于抗震和维修。,轻型护板炉墙与保温,联合循环余热锅炉烟道内通过的为高温烟气，整个烟道系统为受热元件。余热锅炉大都采用轻型炉墙，由支撑架、护板、耐火层、绝热层组成。在锅炉本体内部或外部敷设绝热材料降低散热损失。经过对护板、烟道的保温，外表面温度降至60左右，达到设计规范的规定要求。,
