Файл: Лекция 20 Котлыутилизаторы, используемые в парогазовых установках Парогазовые установки с котлами.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.02.2024
Просмотров: 23
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
КОТЛЫ-УТИЛИЗАТОРЫ
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ПАРОГАЗОВЫХ
И КОГЕНЕРАЦИОННЫХ
УСТАНОВКАХ
ЛЕКЦИЯ 20
Котлы-утилизаторы, используемые в
парогазовых установках
Парогазовые установки с котлами-
утилизаторами
были
созданы
позже
парогазовых установок.
Принципиальное отличие
парогазовых
установок
с
котлами-утилизаторами
от
парогазовых установок с котлами полного
горения
заключается в том, что котлы-
утилизаторы не рассчитаны на обеспечение
автономной работы паротурбинной части
установки при останове газотурбинного
агрегата.
Принципиальная тепловая схема ПГУКУ
1
– газотурбинный агрегат; 2 – котёл-утилизатор; 3 – секция высокого
давления; 4 – секция низкого давления; 5 – паровая турбина; 6 –
выхлопная труба; 7 – переключающая арматура; К – компрессор; КС –
камера сгорания; ГТ – газовая турбина; Д – деаэратор; КД – конденсатор;
КН – конденсатный насос; ПНВ – питательный насос высокого давления;
ПНВ – питательный насос низкого давления; ЦН – циркуляционные
насосы; ЭГ – электрогенератор
Принципиальная тепловая схема ПГУКУ
В принципиальной тепловой схеме парогазовой
установки с котлом-утилизатором выхлопные газы
газотурбинного
агрегата
1
поступают
в
котел-
утилизатор 2.
В секции высокого давления 3 этого котла
вырабатывается пар для паровой турбины 5.
Для
более
полной
утилизации
теплоты
выхлопных газов ГТА котел-утилизатор имеет секцию
низкого
давления
4,
в
которой
подогревается
конденсат паровой турбины и вырабатывается пар
низкого давления для паровой турбины и греющий
пар для деаэратора.
Автономная работа газотурбинного агрегата и
пусковые
режимы
установки
обеспечиваются
с
помощью
выхлопной
трубы
6
и
отключающей
арматуры 7.
Котлы-утилизаторы, используемые в
парогазовых установках
В составе парогазовых установок с котлами-
утилизаторами, как правило, используют несколько
серийных газотурбинных установок.
Чаще всего их бывает две, но бывает одна, три,
четыре и даже пять.
Доля мощности газотурбинных агрегатов в
суммарной мощности современных парогазовых
установок с котлами-утилизаторами достигает 70 %.
Количество
котлов-утилизаторов
в
составе
ПГУКУ равно количеству газотурбинных агрегатов.
Применяют котлы одного, двух и трех давлений
обогреваемой среды.
Котлы-утилизаторы, используемые в
парогазовых установках
Параметры пара, получаемого в котлах-
утилизаторах первых ПГУ - приблизительно
3
МПа и 400
С.
Котлы-утилизаторы
современных
ПГУКУ вырабатывают пар с давлением 11
МПа и температурой 540
С.
На некоторых установках предусмотрен
промежуточный перегрев пара.
По
мере
дальнейшего
увеличения
температуры выхлопных газов ГТА будут
повышаться
и
параметры
пара,
получаемого в котлах-утилизаторах.
Котлы-утилизаторы, используемые в
парогазовых установках
Паровые турбины для парогазовых
установок с котлами-утилизаторами также
разрабатывают
специально
для
этих
установок.
В составе парогазовой установки, как
правило, используют одну паровую турбину.
Эта
турбина
обычно
представляет
собой
простейший
одноцилиндровый
агрегат
с
одним
потоком
пара
без
регенеративных отборов пара.
Котлы-утилизаторы, используемые в
когенерационных установках
Котлы-утилизаторы когенерационных установок
утилизируют тепло уходящих газов газовых турбин
или поршневых двигателей.
Эти котлы
предназначены
для
получения пара,
используемого
для
технологических
нужд
или
подогрева сетевой воды систем теплоснабжения
.
Они
выполняются
одноконтурными
с
принудительной циркуляцией.
Котлы-утилизаторы,
применяемые
в
парогазовых установках - ТЭЦ,
предназначены для
получения пара среднего и высокого давления
,
который в последующем используется в паровой
турбине
.
Источником
энергии,
утилизируемой
таким
котлом утилизатором, являются уходящие газы
газовой турбины.
Котлы-утилизаторы, используемые в
когенерационных установках
Конструкция
КУ парогазовой установки
определяется температурой уходящих газов
(450
–550°С), а также мощностью паровой
турбины.
Котел-утилизатор парогазовой установки
представляет
собой водотрубный
барабанный
агрегат
с
конвективными
поверхностями
нагрева
и
многократной
принудительной
циркуляцией.
В зависимости от мощности паровой
турбины они могут быть как одноконтурными,
так и иметь два независимых контура с
различными давлениями пара.
Котлы-утилизаторы, используемые в
когенерационных установках
Барабанные
КУ
предназначены
для
выработки пара высокого (8 МПа) и низкого
(0,65
МПа) давления, и горячей воды за счет
утилизации
тепла
выхлопных
газов
,
поступающих после газотурбинной установки
(ГТУ).
КУ
П-90
выполнен
однокорпусным
вертикальной компоновки с принудительной
циркуляцией
среды
в
испарительных
контурах высокого и низкого давления с
подвеской
поверхностей
нагрева
к
собственному каркасу через промежуточные
металлоконструкции (схема)
Общая схема котла-утилизатора П-90 для
ПГУ мощностью 450 МВт в разрезе
Общая схема котла-утилизатора П-90 для
ПГУ мощностью 450 МВт в разрезе
За счет металлической обшивки котел
утилизатор выполнен газоплотным.
Пароводяной тракт состоит из отдельных
контуров высокого и низкого давления.
Контур
высокого
давления
включает
экономайзерную,
испарительную
и
пароперегревательную поверхность, контур
низкого
давления
–
испарительную
и
пароперегревательную.
Поверхности нагрева котла-утилизатора
выполнены из труб с наружным спиральным
оребрением.
Общая схема котла-утилизатора П-90 для
ПГУ мощностью 450 МВт в разрезе
Паропроизводительность
контура
высокого
давления составляет
242
т/ч
,
низкого –
56
т/ч
.
Рабочий диапазон регулирования нагрузки КУ
составляет
100
–50%
номинальной.
Регулирование давления и температуры пара в
КА не предусматривается, так как он должен
работать при скользящих параметрах пара.
Параметры
определяются
расходом
и
температурой газов, поступающих в КУ от ГТУ, и
паровой турбины.
В результате путем утилизации тепла уходящих
газов ГТУ вырабатывается до
30%
полной мощности
ПГУ.
КПД установки повышается
до 52–54%,
а в ряде
случаев и
до 60%.