Kako H/J Klasa HRSG kotlovi mogu udovoljiti zahtjevima za učinkovitost i sigurnost u kombiniranom proizvodnji energije u ciklusu?

Zašto H/J Class HRSG kotlovi postaju osnovna oprema u kombiniranom stvaranju energije ciklusa

U prirodnom plinu kombinirani ciklus stvaranja energije i kombiniranih ciklusa plina, H/J Class HRSG (generator pare za povrat topline) kotlovi Pojavili su se kao temeljno središte koje povezuje plinske turbine i parne turbine, zahvaljujući njihovim učinkovitim mogućnostima oporavka otpadne topline i stabilnom izlazu pare. Njihova temeljna prednost proizlazi iz optimiziranog dizajna za dimpetu visoke temperature-površine grijanja (poput ekonomizatora, isparivača i superheatera) H/J klase HRSG-a raspoređene su u više slojeva, što omogućava potpunu apsorpciju topline iz dimnih plinova visoke temperature (tipično 500-600 ℃) izbačena. Ova toplina pretvara vodu u visokotlačnu, visokotemperaturnu paru (s pritiskom do 10-15MPa i temperaturom veće od 500 ℃), koja se zatim prevozi u parne turbine radi proizvodnje energije. To ostvaruje dvostruku energiju oporavka „ponovne upotrebe otpadne topline za proizvodnju plina“, povećavajući ukupnu učinkovitost proizvodnje energije za 15% -20% u usporedbi s konvencionalnim jedinicama na ugljenom. U usporedbi s redovitim HRSG-ovima, proizvodi H/J klase nude jači kapacitet pritiska i mogu se prilagoditi čestim promjenama opterećenja u sustavima kombiniranih ciklusa. Čak i tijekom podešavanja startnog stanja ili radnog stanja, oni održavaju stabilne parametre pare, izbjegavajući trošenje opreme uzrokovano fluktuacijama parametara. Uz to, dizajn dimnih plinskih kanala H/J Class HRSGS je racionalniji, što sadrži nizak otpor dimnih plinova koji smanjuje gubitak povratnog tlaka plinskih turbina, što dodatno povećava operativnu učinkovitost cjelokupnog sustava kombiniranog ciklusa-čineći ih neophodnom osnovnom opremom u projektima proizvodnje kombiniranih ciklusa visoke učinkovitosti.

Ključne operacije kontrole tlaka za H/J klase HRSG kotlove tijekom faza pokretanja i isključivanja

Fluktuacije tlaka u H/J Klasi HRSG kotlovi tijekom faza pokretanja i isključivanja lako uzrokuju oštećenje zamora na grijaćim površinama. Precizne operacije potrebne su za kontrolu brzine promjene tlaka i osiguravanje sigurnosti opreme. Faza pokretanja mora slijediti princip „postupnog porasta tlaka“: Prvo, ubrizgana voda ubrizgava se u kotao do normalne razine vode, a mali požari ili dimnjak s niskim protokom koriste se za prethodno zagrijavanje da polako podigne temperaturu vode kotla na 100-120 ℃, protjerivanje zraka s površina grijanja. Nakon toga, opterećenje plinske turbine postupno se povećava kako bi se povećala temperatura dimnog plina, omogućujući da tlak kotla poraste brzinom od 0,2-0,3MPa/h-preventira neravnomjernu ekspanziju grijaćih površina uslijed naglog prelaska tlaka. Kad pritisak dosegne 30% nazivnog tlaka, porast tlaka se zastao za "čišćenje stabilizirano tlakom". Otvoreni ventili se otvaraju za ispuštanje kondenzirane vode s grijaćih površina, sprječavajući čekić za vodu. Kada nastavljate povećavati pritisak na 80% nazivnog tlaka, provodi se još jedan inspekcija stabilizirana na pritisak. Tek nakon potvrde da pribor poput sigurnosnih ventila i mjerača tlaka normalno funkcionira, može se tlak podići na nazivnu razinu. Faza isključivanja zahtijeva kontrolu „brzine smanjenja tlaka“: prvo smanjite opterećenje plinske turbine kako bi se smanjio ulaz dimnog plina, omogućujući da tlak kotla padne brzinom od 0,15-0,25MPa/h-izbjegavanje deformacije kontrakcije grijanja zbog naglog pada tlaka. Kad tlak padne ispod 0,5MPa, otvorite ispušni ventil i ventil za ispuštanje da biste ispuhali zaostalu paru i akumulirali vodu u kotlu, sprječavajući koroziju niske temperature. Kroz proces start-stop, parametri poput tlaka, temperature i vodene razine moraju se pratiti u stvarnom vremenu kako bi se osiguralo da su fluktuacije unutar dopuštenih raspona (fluktuacija tlaka ≤ ± 0,1MPa, fluktuacija temperature ≤ ± 20 ℃).

Usporedna analiza toplinske učinkovitosti između H/J klase HRSG kotlova i konvencionalnih kotlova

Razlika u toplinskoj učinkovitosti između H/J klase HRSG kotlova i konvencionalnih kotlova (poput kotlova na ugalj i kotlova na uljama) uglavnom proizlazi iz razlika u izvorima topline i metoda oporavka. U pogledu učinkovitosti iskorištavanja topline, H/J klase HRSG kotlovi koriste otpadnu toplinu ispuštenu plinskim turbinama kao izvor topline, uklanjajući potrebu za dodatnom potrošnjom goriva. Njihova toplinska učinkovitost izračunava se na temelju „stope oporavka otpadne topline“, obično doseže 85%-90%-što znači preko 85%otpadne topline dimnih plinova pretvara se u energiju pare. Suprotno tome, konvencionalni kotlovi na ugalj zahtijevaju sagorijevanje ugljena i drugih goriva da bi se stvorile toplinu. Na njihovu toplinsku učinkovitost utječe učinkovitost izgaranja goriva i gubitak topline, obično se kreće od 80%-85%, s dodatnim troškovima i potrošnjom energije za transport i skladištenje goriva. U pogledu učinkovitosti dizajna, H/J klase HRSG kotlovi pokazuju fluktuaciju toplinske učinkovitosti ne veću od 5% u okviru raspona opterećenja od 30% -100%, prilagođavajući se čestim prilagođavanju opterećenja u kombiniranim ciklusnim sustavima. Konvencionalni kotlovi, međutim, doživljavaju značajan pad učinkovitosti izgaranja pri malim opterećenjima (<50%), pri čemu se toplinska učinkovitost potencijalno smanjila za 10%-15%, a potrošnja energije koja se značajno povećava. Uz to, H/J klasa HRSG kotlovi imaju nižu temperaturu ispušnih plinova (obično <120 ℃), što rezultira manjim gubitkom topline otpada; Konvencionalni kotlovi uglavnom imaju temperaturu ispušnih plinova od 150-180 ℃, što dovodi do više toplinskog otpada. Sveukupno, u scenarijima proizvodnje energije u kombiniranom ciklusu, H/J klase HRSG kotlovi nadmašuju konvencionalne kotlove i u toplinskoj učinkovitosti i u ekonomiji.

Strategije čišćenja i prevencije korozije za grijanje površina H/J klase HRSG kotlovi

Površine grijanja (ekonomizatori, vrhunski) H/J klase HRSG kotlovi skloni su skaliranju i koroziji zbog dugotrajnog kontakta s dimnim plinom i parom visoke temperature. Znanstvene mjere potrebne su za prevenciju i čišćenje. Metode čišćenja skaliranja trebaju biti odabrane na temelju tipa skale: za ljestvicu mekog karbonata primjenjiva je „kemijsko čišćenje“-ubrizgavanje razrijeđene klorovodične kiseline (koncentracija 5% -8%) i inhibitore korozije u kotao, natapajte 8-12 sati, a zatim temeljito iskrcajte i iskrcajte čistom vodom iz ljestvice. Za skali od tvrdog sulfata ili silikata, koristi se „čišćenje mlaza vode visokog tlaka“, koristeći 20-30MPA visoke tlačne vodene mlaznice za utjecaj na skali, izbjegavajući koroziju grijaćih površina uzrokovanih kemijskim čišćenjem. Mjere sprječavanja korozije moraju se kontrolirati na izvoru: prvo osigurajte da kvaliteta dovodne vode zadovoljava standarde - tvrdoća hrabrosti <0,03MMOL/L i sadržaj kisika <0,05 mg/L - preventiranje nečistoća u vodi od taloženja na grijaćim površinama i formiranja izvora korozije. Drugo, nanesite prevlake otporne na koroziju (poput keramičkih premaza i visokotemperaturnih antikorozijskih boja) na kanale dimnih plinova kako bi se poboljšala otpornost na koroziju grijaćih površina protiv dimnog plina. Treće, kontrolirajte temperaturu ispušnih plinova kako bi se spriječilo da padne ispod temperature rosišta (obično 90-100 ℃), izbjegavajući kondenzaciju kiselih tvari u dimnom plinu na površinskim površinama grijanja i uzrokujući koroziju niske temperature. Nadalje, inspekcije endoskopa grijaćih površina treba provesti svaka 3-6 mjeseci kako bi se otkrili rani znakovi skaliranja i korozije, sprječavajući eskalaciju grešaka.

Metode prilagodbe između H/J klase HRSG kotlova i kombiniranih sustava za proizvodnju energije u ciklusu

H/J Klasa HRSG kotlovi zahtijevaju precizno podudaranje parametara s plinskim turbinama i parnim turbinama kako bi se maksimizirala ukupna učinkovitost kombiniranog ciklusnog sustava. Prvo je "adaptacija parametara": parametri pare kotla (tlak, temperatura) moraju se uskladiti s dizajnerskim parametrima parne turbine. Na primjer, ako je nazivni tlak parne turbine 12MPa, a temperatura 535 ℃, kotao mora osigurati da odstupanje parametra parametra ne prelazi ± 5% - izbjegavanje smanjene učinkovitosti turbine zbog parametara pare. Drugo je "prilagodba opterećenja": Kapacitet isparavanja kotla mora se dinamički prilagoditi na temelju volumena dimnog plina u plinskoj turbini i potrošnje pare parne turbine. Uređaji poput "dimnih prigušivača plina" i "zaobilaznih dimnjaka" ugrađeni su za regulaciju volumena dimnog plina koji ulazi u kotao kada se mijenja opterećenje plinske turbine, zadržavajući kapacitet isparavanja kotla uravnotežen sa potražnjom parne turbine. Na primjer, kada se opterećenje plinske turbine povećava za 10%, otvara se prigušivač dimnih plinova za povećanje protoka dimnog plina, sinkrono povećavajući kapacitet isparavanja kotla za 8%-10%. Uz to, mora se uzeti u obzir "kontrolna logička prilagodba": Sustavi za kontrolu tlaka i vode u kotlu trebaju biti povezani s onima plinske turbine i parne turbine kako bi se postigla "start-stop s jednim klikom" i "zaštita povezana s greškama." Kada kotao doživi greške poput prelaska ili nedostatka vode, opterećenje plinske turbine automatski se smanjuje, a ulazni ventil parne turbine je zatvoren kako bi se spriječilo širenje nesreće. Nakon prilagodbe, provodi se "zajednički test puštanja u rad" radi simulacije rada sustava u različitim radnim uvjetima, osiguravajući koordinirani i stabilan rad kotla i druge opreme.

Mjere odziva i sigurnosne specifikacije za fluktuacije temperature dimnih plinova u H/J Klasi HRSG kotlovi

Temperatura dimnih plinova H/J klase HRSG kotlovi skloni su fluktuacijama zbog opterećenja plinske turbine i sastava goriva. Prekomjerno visoke ili niske temperature dimnih plinova utječu na sigurnost i učinkovitost opreme, što zahtijeva ciljane mjere odziva. Kada je temperatura dimnih plinova pretjerano visoka (prelazeći dizajnersku temperaturu za preko 50 ℃), opterećenje plinske turbine mora se odmah smanjiti, a zaobilazni dim se otvorio za preusmjeravanje dijela visokotemperaturnog dimnog plina.