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1、 二、余热锅炉简介 1.联合循环余热锅炉的组成和类型 （1）余热锅炉的组成余热锅炉是燃气蒸汽联合循环中的一个重要的换热设备，它回收燃气轮机的排气余热，借以产生蒸汽，推动蒸汽轮机做功发电。余热锅炉通常是由省煤器、蒸发器、过热器以及联箱和锅筒等换热管束和容器等组成的。在有再热的蒸汽循环中，可以加装再热器。在省煤器中，完成对锅炉给水的预热，使给水温度升高到接近于饱和温度的水平；在蒸发器中，使给水相变成为饱和蒸汽；在过热器中，饱和蒸汽被加热升温成为过热蒸汽；在再热器中，再热蒸汽被加热升温到所设定的再热温度。 （2）余热锅炉的类型余热锅炉依据不同的分类方式，一般可概括为如下几种类型： 1）从烟气侧的热源
2、形式考虑，分为无补燃式余热锅炉和有补燃式余热锅炉。前者只是单纯回收燃气轮机排气所含有的余热，以产生蒸汽，蒸汽压力、温度和流量严格地受控于燃气透平排气温度和流量的限制。后者除了回收燃气轮机排气的余热外，还喷入一定数量的燃料进行燃烧，使燃气温度升高，以增大蒸汽的产量并提高其压力和温度参数。目前多采用无补燃式余热锅炉。 2）从蒸发器中汽水工质的流动方式考虑，分为自然循环余热锅炉和强制循环余热锅炉和直流式余热锅炉。自然循环余热锅炉依靠汽、水本身的密度差引起的重位压差来推动水循环；强制循环余热锅炉是依靠循环水泵产生动力使水作循环流动；直流式余热锅炉是依靠给水泵的压头使工质依次流过省煤器、蒸发器、过热器、
3、再热器等受热面。自然循环余热锅炉适用于亚临界压力以下的机组；强制循环余热锅炉适用于亚临界压力范围的机组；直流式余热锅炉适用于超临界压力机组。 3）从余热锅炉产生的蒸汽压力等级的角度考虑，分为单压级余热锅炉和双压或三压级余热锅炉。前者只生产一种压力的蒸汽供汽轮机使用，后者则产生两种或三种不同压力的蒸汽供汽轮机使用，甚至可以采用再热蒸汽循环方式。多压级余热锅炉可以提高联合循环的效率，但系统复杂、造价高，一般适用于燃气透平排气温度较高、单机功率较大的机组。目前多采用双压级或三压级余热锅炉；当主蒸汽压力为超高压及以上压力时通常采用有再热的余热锅炉。 4）从余热锅炉本体结构布置方式上看，有卧式布置余热锅
4、炉和立式布置余热锅炉之分。卧式布置的余热锅炉都是自然循环方式的，各级受热面部件的管束是直立式布置的，烟气横向流过各级受热面。立式布置的余热锅炉大多是强制循环方式的，受热面部件的管束沿高度方向水平布置，烟气自上而下流过各级受热面。目前多采用卧式布置的余热锅炉。 5）从余热锅炉所处的自然环境条件看，有露天布置的余热锅炉和室内布置的余热锅炉之分。目前多采用露天布置的余热锅炉。 2.联合循环余热锅炉的特点相对于一般蒸汽轮机电厂中使用的蒸汽锅炉而言，联合循环电厂用的余热锅炉具有以下特点。（1）采用温度适中、燃气流量很大的大量热源作为余热锅炉生产蒸汽的热源。 1）换热方式主要是对流换热，为避免受热面积过大
5、，通常需要采用能扩展受热面积的管束结构。 2)余热锅炉中的汽水系统一般设计成为多压力级或多压力级再热式，以便有效地降低余热锅炉的排气温度。 3)当联合循环机组运行负荷降低时,余热锅炉的蒸汽参数宜按滑压方式变化 4)余热锅炉设计时需要注意合理选择接近点温差ta 。5)一般都不从蒸汽轮机中抽取蒸汽来使给水预热和除氧，给水预热和除氧所需的加热用蒸汽应力争从余热锅炉中直接产生 。 6)余热锅炉设计时需要进行烟道流场的模化试验 。 （2）余热锅炉必须具备系统惯性小、膨胀补偿能力强、能够承受热冲击的能力，以适应燃气轮机启停迅速、调峰频繁的特点。（3）燃气透平的排气阻力对联合循环机组的功率和热效率都有一定影响，余热锅炉设计时需要限定余热锅炉的烟气流动阻力损失，以满足联合循环机组整体性能的要求。（4）通过汽水系统及其设计参数的优化选择，力求更多地回收燃气透平排气的余热，以提高余热锅炉的热效率。（5）采用模块化设计并最大限度地提高在工厂内的组装率，以便缩短安装周期，适应联合循环电厂建设速度快的特点。