การกู้คืนความร้อนจากกังหันก๊าซ

การกู้คืนความร้อนจากกังหันก๊าซ

ในระหว่างการทำงานของกังหันก๊าซประมาณ 40% -60% ของพลังงานเชื้อเพลิงจะถูกปล่อยออกมาโดยตรงในรูปแบบของไอเสียที่อุณหภูมิสูง (โดยปกติ 400-650 องศา) "ความร้อนของเสีย" นี้สามารถแปลงเป็นพลังงานทุติยภูมิเช่นไอน้ำน้ำร้อนหรืออากาศอุ่นผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อครีบซึ่งช่วยเพิ่มอัตราการใช้พลังงานโดยรวมจาก 30% -40% ในกังหันก๊าซเพียง 55% -65% ในรอบรวม อัตราการใช้พลังงานโดยรวมเพิ่มขึ้นจาก 30% -40% สำหรับกังหันก๊าซเพียงอย่างเดียวเป็น 55% -65% สำหรับรอบรวม

ในระบบการกู้คืนความร้อนของเสียจากกังหันก๊าซเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนท่อครีบเป็นอุปกรณ์หลักในการรับรู้การจับความร้อนและการแปลงที่มีประสิทธิภาพ

สถานการณ์การใช้งานทั่วไปในการกู้คืนความร้อนเสีย

ขึ้นอยู่กับการใช้ความร้อนที่ได้รับการกู้คืนเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหลอดครีบส่วนใหญ่จะใช้ในสามสถานการณ์หลักในระบบกังหันก๊าซ:

การสร้างพลังงานวัฏจักรรวม: "แกนความร้อนหม้อไอน้ำ" สำหรับการขับขี่กังหันไอน้ำ

ในโรงไฟฟ้าพลังงานรวมของก๊าซไอน้ำไอเสียก๊าซกังหัน (500-600 องศา) แรกเข้าสู่หม้อไอน้ำความร้อนของเสียและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในท่อครีบในขณะที่หม้อไอน้ำ "เครื่องระเหย, superheater, eCONEDIZER" ส่วนประกอบหลักของหม้อไอน้ำซึ่งแปลงความร้อนของก๊าซไอเสีย

Evaporator: appts เครื่องระเหยที่มีความถี่สูง: การใช้หลอดครีบเกลียวที่มีความถี่สูง (ครีบเกลียวเพื่อเพิ่มการรบกวนด้านก๊าซไอเสีย), น้ำแรงดันสูงภายในท่อ (10-18mpa) และการถ่ายโอนความร้อนด้วยไอเสีย 500-600 องศา

Superheater: ไอน้ำอิ่มตัวลงในหลอดครีบของ Superheater (โดยปกติจะเป็นวัสดุโลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อน) และไอเสียอุณหภูมิที่สูงขึ้น (450-550 องศา) สำหรับการถ่ายเทความร้อนต่อไปความร้อนจะเพิ่มขึ้นเป็นไอน้ำ 400-500 องศา ไอน้ำที่ร้อนจัดจะอุ่นขึ้นถึง 400-500 องศาเพื่อหลีกเลี่ยงไอน้ำด้วยน้ำที่ทำให้เกิดการกัดเซาะไปยังกังหันไอน้ำที่ตามมา

Economizer: ส่วนอุณหภูมิต่ำใช้หลอดครีบเพื่ออุ่นน้ำให้อาหารหม้อไอน้ำ (ร้อนจาก 100-150 องศาถึง 200-250 องศา) เพื่อกู้คืน "ความร้อนที่อุณหภูมิกลางและต่ำ" ในก๊าซไอเสีย (200-300 องศา) เพื่อลดการลดลงของความร้อน (ด้านล่างการกัดกร่อนของกรดน้ำค้างอาจถูกกระตุ้น)

ผ่านการแลกเปลี่ยนความร้อนในท่อครีบสามขั้นตอนนี้อัตราการกู้คืนความร้อนของไอเสียกังหันก๊าซสามารถสูงถึง 70%-85%และไอน้ำที่มีความร้อนสูงที่สร้างขึ้นจะขับเคลื่อนกังหันไอน้ำเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าเพื่อให้ประสิทธิภาพการผลิตพลังงานของวงจรรวมทั้งหมดสามารถเพิ่มขึ้น 20%-30%(เช่นจาก 38%ถึง 58%

เครื่องทำความร้อนอุตสาหกรรม: "ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่กำหนดเอง" สำหรับน้ำร้อน / ความต้องการอากาศร้อน

สำหรับโรงไฟฟ้ากังหันก๊าซที่ต้องการผู้ใช้ความร้อนในอุตสาหกรรม (เช่นเคมี, กระดาษ, เครื่องทำความร้อนในเขต), เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในท่อครีบสามารถแปลงความร้อนของก๊าซไอเสียโดยตรงเป็นน้ำร้อนหรืออากาศร้อน:

น้ำร้อนน้ำร้อน: ใช้หลอดครีบแบบแบนหรือต่ำที่มีขอบ (เพื่อลดความต้านทานด้านน้ำ) และการหมุนเวียนน้ำ (อุณหภูมิน้ำป้อน 50-50%) จะถูกป้อนเข้าไปในหลอด น้ำร้อนน้ำร้อน: หลอดครีบแบนหรือท่อครีบที่มีใบขับขี่ต่ำ (เพื่อลดความต้านทานของด้านน้ำ) หลอดจะถูกป้อนด้วยน้ำไหลเวียน (อุณหภูมิทางเข้า 50-80 องศา) และหลังจากการแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยก๊าซไอเสีย 300-450 องศาผู้ใช้ผ่านการขนส่งของผู้ใช้ ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนชนิดนี้จำเป็นต้องควบคุมอัตราการไหลทางด้านน้ำ (1-2m/s) เพื่อหลีกเลี่ยงการปรับขนาดและในเวลาเดียวกันระยะห่างของครีบได้รับการออกแบบให้กว้างขึ้น (8-12 มม.) เพื่อลดการสะสมของฝุ่นในก๊าซไอเสีย (เช่นเมื่อกังหันก๊าซเผาไหม้น้ำมันหนัก)

การอุ่นอากาศร้อน: หากกังหันก๊าซใช้ "อากาศอุ่น" (เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการเผาไหม้) สามารถแลกเปลี่ยนอากาศเย็น (อุณหภูมิแวดล้อม) ด้วยก๊าซไอเสียที่อุณหภูมิต่ำ 200-350 องศาผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนท่อครีบเกลียว อากาศร้อนสามารถลดการใช้เชื้อเพลิง (ทุก ๆ 10 องศาอุ่นการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงประมาณ 1%) ในขณะที่ท่อครีบทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนอุณหภูมิสูง (ประหยัดต้นทุนที่ 200-350 องศา) ความสูงครีบ 5-8 มม. ปรับสมดุลพื้นที่ถ่ายเทความร้อนและความต้านทานก๊าซไอเสีย

ระบบการหมุนเวียนก๊าซไอเสีย (EGR): "การใช้ความร้อนจากความร้อน" เพื่อลดการปล่อย NOX

กังหันก๊าซบางตัวใช้ "การหมุนเวียนก๊าซไอเสีย" เพื่อควบคุมการปล่อย NOX (การเผาไหม้อุณหภูมิสูงมีแนวโน้มที่จะสร้าง NOX): 10% -30% ของก๊าซไอเสีย (400-500 องศา) จะถูกทำให้เย็นลงและกลับไปที่ก๊าซไอเสีย (400-500 องศา) กังหันก๊าซบางตัวใช้ "การหมุนเวียนก๊าซไอเสีย" เพื่อควบคุมการปล่อย NOX (การเผาไหม้อุณหภูมิสูงมีแนวโน้มที่จะสร้าง NOX): 10% -30% ของก๊าซไอเสีย (อุณหภูมิ 400-500 องศา) จะถูกทำให้เย็นลง ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนหลอดครีบที่นี่เพื่อรับบทบาทของไอเสียระบายความร้อน:

ด้วยการใช้ท่อครีบสแตนเลสสตีลที่ทนต่อการกัดกร่อน (เพื่อรับมือกับการกัดกร่อนเล็กน้อยของ Nox, Sox ในไอเสีย) หลอดจะถูกส่งผ่านเข้าไปในน้ำเย็นหรือสารละลายไกลคอลไอเสียจาก 400-500 องศาเย็นลงถึง 120-150 องศา จะลดลงจาก 1,500 องศาเป็นด้านล่างและการปล่อย NOx จะลดลง สิ่งนี้จะช่วยลดอุณหภูมิการเผาไหม้จากสูงกว่า 1,500 องศาถึงต่ำกว่า 1300 องศาและลดการปล่อย NOX ลง 50%-70%

ในกระบวนการนี้ความร้อนที่กู้คืนจากเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในท่อครีบสามารถใช้เพื่อให้ความร้อนกับน้ำในการให้อาหารหม้อไอน้ำหรือน้ำร้อนในประเทศแบบซิงโครนัสโดยตระหนักถึงประโยชน์สองเท่าของ "การลดการปล่อยก๊าซ + การประหยัดพลังงาน"