H/J sınıfı HRSG kazanları, kombine döngü güç üretiminin verimliliğini ve güvenlik gereksinimlerini nasıl karşılayabilir?

Neden H/J Sınıfı HRSG Kazanları Kombine Döngü Güç Üretiminde Çekirdek Ekipman Oluyor

Doğal Gaz Kombine Döngü Güç Üretimi ve Gaz STEAM Kombine Döngü Sistemleri, H/J Sınıfı HRSG (Isı Kurtarma Buhar Jeneratörü) Kazılar verimli atık ısısı geri kazanım yetenekleri ve kararlı buhar çıkışı sayesinde, gaz türbinlerini ve buhar türbinlerini bağlayan çekirdek göbek olarak ortaya çıkmıştır. Çekirdek avantajları, yüksek sıcaklıklı baca gazı için optimize edilmiş tasarımdan kaynaklanmaktadır-H/J sınıfı HRSG'lerin ısıtma yüzeyleri (ekonomizerler, buharlaştırıcılar ve süper tabakalar gibi), çoklu katmanlarda düzenlenir ve yüksek sıcaklık baca gazıdan (tipik olarak 500-600 ℃) ısı emilimini sağlar. Bu ısı, suyu yüksek basınçlı, yüksek sıcaklıklı buhara dönüştürür (10-15MPa'ya kadar basınç ve 500 ℃ ℃ ℃ ℃ ℃), daha sonra güç üretimi için buhar türbinlerine taşınır. Bu, “gaz enerjisi üretimi atık ısısı yeniden kullanımı” nın ikili enerji geri kazanımını gerçekleştirerek, genel enerji üretim verimliliğini geleneksel kömür yakıtlı birimlere kıyasla% 15-% 20 artırıyor. Normal HRSG'lerle karşılaştırıldığında, h/j sınıf ürünleri daha güçlü basınç taşıma kapasitesi sunar ve kombine döngü sistemlerinde sık yük değişikliklerine uyum sağlayabilir. Birim başlatma-durma veya çalışma koşulu ayarlamaları sırasında bile, parametre dalgalanmalarının neden olduğu ekipman aşınmasını önleyerek kararlı buhar parametrelerini korurlar. Ek olarak, H/J sınıfı HRSG'lerin baca gaz kanalı tasarımı daha rasyoneldir, gaz türbinlerinin geri basınç kaybını azaltan düşük baca gazı direncine sahiptir ve tüm kombine döngü sisteminin operasyonel verimliliğini daha da artırır-bu da onları yüksek verimli birleştirilmiş bisiklet enerji üretim projelerinde vazgeçilmez çekirdek ekipman.

Başlatma ve kapatma aşamaları sırasında H/J sınıfı HRSG kazanları için anahtar basınç kontrol işlemleri

Başlangıç ​​ve kapatma aşamaları sırasında H/J sınıfı HRSG kazanlarındaki basınç dalgalanmaları, ısıtma yüzeylerinde kolayca yorgunluk hasarına neden olur. Basınç değişikliği oranını kontrol etmek ve ekipman güvenliğini sağlamak için kesin işlemler gereklidir. Başlangıç ​​aşaması “kademeli basınç artışı” prensibini izlemelidir: birincisi, kazana normal su seviyesine kazana enjekte edilir ve kazan su sıcaklığını yavaşça 100-120 ℃ 'ye yükseltmek için küçük yangınlar veya düşük akışlı baca gazı kullanılır. Daha sonra, baca gazı sıcaklığını yükseltmek için gaz türbini yükü kademeli olarak arttırılır, bu da kazan basıncının 0.2-0.3MPa/s hızında yükselmesine izin verir-ani basınç dalgalanmaları nedeniyle ısıtma yüzeylerinin eşit olmayan genişlemesini sağlar. Basınç nominal basıncın% 30'una ulaştığında, “basınç stabilize edilmiş tasfiye” için basınç artışı durdurulur. Tahliye valfleri, ısıtma yüzeylerinden yoğunlaştırılmış suyu boşaltarak su çekiçini önlemek için açılır. Baskı nominal basıncın% 80'ine yükseltmeye devam ederken, başka bir basınç stabilize inceleme yapılır. Sadece emniyet valfleri ve basınç göstergeleri gibi aksesuarların normal olarak çalıştığını onayladıktan sonra, basınç nominal seviyeye yükseltilebilir. Kapatma aşaması “basınç azaltma oranının” kontrol edilmesini gerektirir: Birincisi, baca gazı girişini azaltmak için gaz türbini yükünü azaltarak, kazan basıncının 0.15-0.25MPA/s oranında düşmesine izin verir-ani basınç düşüşleri nedeniyle ısıtma yüzeylerinin kasılma deformasyonunu ortadan kaldırır. Basınç 0.5MPa'nın altına düştüğünde, kalıntı buharı ve kazanda birikmiş suyu boşaltmak için egzoz valfini açın ve tahliye valfini açın ve düşük sıcaklık korozyonunu önleyin. Başlatma işlemi boyunca, dalgalanmaların izin verilen aralıklar içinde olmasını sağlamak için basınç, sıcaklık ve su seviyesi gibi parametreler gerçek zamanlı olarak izlenmelidir (basınç dalgalanması ≤ ± 0.1MPa, sıcaklık dalgalanması ≤ ± 20 ℃).

H/J sınıfı HRSG kazanları ve geleneksel kazanlar arasındaki termal verimliliğin karşılaştırmalı analizi

H/J sınıfı HRSG kazanları ve geleneksel kazanlar (kömür yakıtlı kazanlar ve yağ yakıtlı kazanlar gibi) arasındaki termal verimlilik farkı esas olarak ısı kaynaklarındaki farklılıklardan ve geri kazanım yöntemlerinden kaynaklanmaktadır. Isı kullanım verimliliği açısından, h/j sınıfı HRSG kazanları, ısı kaynağı olarak gaz türbinleri tarafından boşaltılan atık ısıyı kullanır ve ek yakıt tüketimi ihtiyacını ortadan kaldırır. Termal verimlilikleri “atık ısı geri kazanım oranına” göre hesaplanır, tipik olarak%85-%90'a ulaşır-baca gazı atık ısısının%85'inden fazlası buhar enerjisine dönüştürülür. Buna karşılık, geleneksel kömür yakıtlı kazanlar ısı üretmek için yanma kömür ve diğer yakıtlar gerektirir. Termal verimlilikleri, yakıt taşıma ve depolama için ek maliyetler ve enerji tüketimi ile genellikle%80-85 arasında değişen yakıt yanma verimliliği ve ısı kaybından etkilenir. Tasarım dışı verimlilik açısından, h/j sınıfı HRSG kazanları,% 30-100 yük aralığında% 5'ten fazla olmayan bir termal verimlilik dalgalanması sergiler ve kombine döngü sistemlerinde sık yük ayarlamalarına uyum sağlar. Bununla birlikte, geleneksel kazanlar, düşük yüklerde (<%50) yanma verimliliğinde önemli bir düşüş yaşar, termal verimlilik potansiyel olarak%10-15 azalır ve enerji tüketimi belirgin şekilde artmaktadır. Ek olarak, h/j sınıfı HRSG kazanları, daha düşük bir egzoz gazı sıcaklığına (tipik olarak <120 ℃) ​​sahiptir, bu da daha az atık ısı kaybına neden olur; Geleneksel kazanlar genellikle 150-180 ℃ egzoz gazı sıcaklığına sahiptir ve bu da daha fazla ısı atığı sağlar. Genel olarak, kombine döngü güç üretim senaryolarında, H/J sınıfı HRSG kazanları hem termal verimlilik hem de ekonomide geleneksel kazanlardan daha iyi performans gösterir.

H/J Sınıfı HRSG Kazanlarının Isıtma Yüzeyleri için Ölçeklendirme Temizleme ve Korozyon Önleme Stratejileri

H/J sınıfı HRSG kazanlarının ısıtma yüzeyleri (ekonomizerler, süper binalar), yüksek sıcaklık baca gazı ve buharla uzun süreli temas nedeniyle ölçeklendirme ve korozyona eğilimlidir. Önleme ve temizlik için bilimsel önlemler gereklidir. Ölçeklendirme temizleme yöntemleri ölçek tipine göre seçilmelidir: yumuşak karbonat ölçeği için “kimyasal temizleme” uygulanabilir-enjekte seyreltik hidroklorik asit (% 5-% 8 konsantrasyon) ve korozyon inhibitörleri kazana, 8-12 saat ıslatın, daha sonra deşarj ve ısıtma yüzeylerinden ölçeklendirme için temiz su ile iyice durulayın. Sert sülfat veya silikat ölçeği için, ölçeği etkilemek için 20-30MPa yüksek basınçlı su jetleri kullanılarak “yüksek basınçlı su jeti temizliği” kullanılır ve kimyasal temizliğin neden olduğu ısıtma yüzeylerinin korozyonundan kaçınır. Korozyon önleme önlemleri kaynakta kontrol edilmelidir: İlk olarak, besleme suyu kalitesinin, sulamanın sarkıkları <0.03 mmol/l ve oksijen içeriği <0.05mg/l - karşıladığından emin olun, sudaki safsızlıkların ısıtma yüzeyleri üzerinde biriktirilmesinden ve korozyon kaynakları oluşturulması. İkincisi, ısıtma yüzeylerinin baca gazına karşı korozyon direncini arttırmak için baca gazı kanallarına korozyona dayanıklı kaplamalar (seramik kaplamalar ve yüksek sıcaklıklı korozyon önleyici boyalar gibi) uygulayın. Üçüncüsü, çiğ noktası sıcaklığının altına düşmesini önlemek için egzoz gazı sıcaklığını kontrol edin (tipik olarak 90-100 ℃), ısıtma yüzeyi yüzeylerinde baca gazında asidik maddelerin yoğuşmasını önlemek ve düşük sıcaklık korozyonuna neden olur. Ayrıca, erken ölçeklendirme ve korozyon belirtilerini tespit etmek ve arızanın artmasını önlemek için ısıtma yüzeylerinin endoskop denetimleri yapılmalıdır.

H/J sınıfı HRSG kazanları ve kombine döngü güç üretim sistemleri arasında adaptasyon yöntemleri

H/J Sınıfı HRSG Kazanları, kombine döngü sisteminin genel verimliliğini en üst düzeye çıkarmak için gaz türbinleri ve buhar türbinleri ile hassas parametre eşleşmesini gerektirir. Birincisi “parametre adaptasyonu” dır: Kazanın buhar parametreleri (basınç, sıcaklık) buhar türbininin tasarım parametrelerine hizalanmalıdır. Örneğin, buhar türbininin nominal basıncı 12MPA ise ve sıcaklık 535 ℃ ise, kazanın çıkış buhar parametresi sapmasının ±%5'i aşmamasını sağlamalıdır - eşleşmeyen buhar parametreleri nedeniyle azaltılmış türbin verimliliğinden kaçınmalıdır. İkincisi “yük adaptasyonu” dır: Kazanın buharlaşma kapasitesi, gaz türbininin baca gazı hacmine ve buhar türbininin buhar tüketimine göre dinamik olarak ayarlanmalıdır. Gaz türbini yükü değiştiğinde kazanın girdiği baca gazı hacmini düzenlemek için “baca gazı damperleri” ve “bypass flues” gibi cihazlar kurulur ve kazanın buhar türbinin talebi ile dengelenmiş tutulur. Örneğin, gaz türbini yükü%10 arttığında, baca gazı damperi baca gazı akış hızını arttırmak için açılır ve kazanın buharlaşma kapasitesini%8-%10 oranında artırır. Ek olarak, “kontrol mantığı adaptasyonu” dikkate alınmalıdır: Kazanın basıncı ve su seviyesi kontrol sistemleri, “tek tıklamayla başlatma” ve “hataya bağlı koruma” elde etmek için gaz türbini ve buhar türbini ile bağlantılı olmalıdır. Kazan aşırı basınç veya su kıtlığı gibi hatalar yaşadığında, gaz türbini yükü otomatik olarak azaltılır ve kaza yayılmasını önlemek için buhar türbini giriş valfi kapatılır. Uyumdan sonra, farklı çalışma koşulları altında sistem işlemini simüle etmek için bir “ortak devreye alma testi” yapılır ve kazanın ve diğer ekipmanların koordineli ve kararlı çalışmasını sağlar.

H/J Sınıfı HRSG Kazanlarında Baca Gaz Sıcaklığı Dalgalanmaları için Yanıt Önlemleri ve Güvenlik Özellikleri

H/J sınıfı HRSG kazanlarının baca gazı sıcaklığı, gaz türbini yükü ve yakıt bileşimi nedeniyle dalgalanmalara eğilimlidir. Aşırı yüksek veya düşük baca gazı sıcaklıkları, hedeflenen yanıt önlemleri gerektiren ekipman güvenliğini ve verimliliğini etkiler. Baca gazı sıcaklığı aşırı yüksek olduğunda (tasarım sıcaklığını 50 ℃ 'üzerinde aşan), gaz türbini yükü hemen azaltılmalı ve yüksek sıcaklık baca gazının bir kısmını yönlendirmek için bypass baca açılmalıdır. .