چگونه می توان دیگهای HRSG کلاس H/J کلاس HRSG را با کارآیی و ایمنی تولید برق چرخه ترکیبی برآورده کردند؟

چرا دیگهای HRSG کلاس H/J کلاس در تولید برق چرخه ترکیبی به تجهیزات اصلی تبدیل می شوند

در تولید انرژی چرخه ترکیبی گاز طبیعی و سیستم های چرخه ترکیبی گاز بنزین ، H/J کلاس HRSG (ژنراتور بخار بازیابی گرما) دیگهای بخار به لطف قابلیت های کارآمد بازیابی گرمای زباله و خروجی بخار پایدار ، به عنوان مرکز اصلی اتصال توربین های گازی و توربین های بخار ظاهر شده اند. مزیت اصلی آنها ناشی از طراحی بهینه شده برای گاز دودکش های درجه حرارت بالا است-سطوح گرمایش (مانند اقتصاددارها ، تبخیر کننده ها و ابرقهرمانان) HRSG های کلاس H/J در چندین لایه چیده شده اند و امکان جذب کامل گرما از گازهای دودکش درجه حرارت بالا را فراهم می کنند (به طور معمول 500-600 ℃) که توسط کارخانجات گاز دفع می شوند. این گرما آب را به بخار با فشار زیاد و درجه حرارت بالا تبدیل می کند (با فشار تا 10-15 مگاپاسکال و دمای بیش از 500 ℃) ، که سپس برای تولید برق به توربین های بخار منتقل می شود. این امر باعث بازیابی انرژی دوگانه "استفاده مجدد از گرما در تولید انرژی گاز" می شود و باعث افزایش بازده کلی تولید برق 15 ٪ -20 ٪ در مقایسه با واحدهای معمولی زغال سنگ می شود. در مقایسه با HRSG های منظم ، محصولات کلاس H/J ظرفیت فشار قوی تری را ارائه می دهند و می توانند با تغییرات بار مکرر در سیستم های چرخه ترکیبی سازگار شوند. آنها حتی در حین تنظیمات شروع یا شرایط عملیاتی ، آنها پارامترهای بخار پایدار را حفظ می کنند و از سایش تجهیزات ناشی از نوسانات پارامترها جلوگیری می کنند. علاوه بر این ، طراحی کانال گاز دودکش HRSG های کلاس H/J Class Moratory تر است ، دارای مقاومت در برابر گاز دودکش کم است که باعث کاهش فشار فشار توربین های گازی می شود و باعث افزایش بیشتر کارآیی عملیاتی کل سیستم چرخه ترکیبی می شود-ایجاد آنها به تجهیزات هسته ای ضروری در پروژه های تولید انرژی با راندمان بالا.

عملیات کنترل فشار کلیدی برای دیگهای HRSG کلاس H/J در مراحل راه اندازی و خاموش کردن

نوسانات فشار در دیگهای HRSG کلاس H/J در مراحل راه اندازی و خاموش به راحتی باعث خستگی خستگی به سطوح گرمایش می شود. برای کنترل میزان تغییر فشار و اطمینان از ایمنی تجهیزات ، عملیات دقیق لازم است. مرحله راه اندازی باید از اصل "افزایش فشار تدریجی" پیروی کند: اول ، آب ناشایست به داخل دیگ بخار به سطح آب طبیعی تزریق می شود و از آتش سوزی های کوچک یا گاز دودکش های کم برای گرم کردن استفاده می شود تا به آرامی دمای آب دیگ بخار را به 100-120 افزایش دهد و هوا را از سطح گرمایش خارج کند. پس از آن ، بار توربین گازی به تدریج افزایش می یابد تا دمای گاز دودکش ها را بالا ببرد ، اجازه می دهد تا فشار دیگ بخار با سرعت 0.2-0.3mpa/h افزایش یابد-پیشرو افزایش ناهموار سطوح گرمایش به دلیل افزایش فشار ناگهانی. هنگامی که فشار به 30 ٪ از فشار دارای امتیاز می رسد ، افزایش فشار برای "پاکسازی تثبیت شده فشار" متوقف می شود. دریچه های تخلیه برای تخلیه آب متراکم از سطوح گرمایش باز می شوند و از چکش آب جلوگیری می کنند. هنگام ادامه فشار به 80 ٪ از فشار دارای امتیاز ، یک بازرسی تثبیت شده با فشار دیگر انجام می شود. تنها پس از تأیید اینکه لوازم جانبی مانند دریچه های ایمنی و سنجهای فشار به طور عادی کار می کنند ، می توان فشار را به سطح امتیاز افزایش داد. مرحله خاموش نیاز به کنترل "کاهش فشار" دارد: ابتدا بار توربین گازی را کاهش دهید تا ورودی گاز دودکش ها را کاهش دهد ، اجازه می دهد فشار دیگ بخار با سرعت 0.15-0.25MPa/H کاهش یابد-تغییر شکل انقباض سطوح گرمایش به دلیل افت فشار ناگهانی. هنگامی که فشار زیر 0.5MPa قرار می گیرد ، شیر اگزوز و دریچه تخلیه را باز کنید تا بخار باقیمانده و آب انباشته شده را در دیگ بخار تخلیه کنید و از خوردگی دمای پایین جلوگیری کنید. در طول فرآیند شروع شروع ، پارامترهایی مانند فشار ، دما و سطح آب باید در زمان واقعی کنترل شوند تا اطمینان حاصل شود که نوسانات در محدوده مجاز است (نوسان فشار 0.1MPa ≤ ، نوسان دما ≤ 20 ℃).

تجزیه و تحلیل مقایسه ای راندمان حرارتی بین دیگهای HRSG کلاس H/J و دیگهای بخار معمولی

تفاوت در راندمان حرارتی بین دیگهای HRSG کلاس H/J و دیگهای بخار معمولی (مانند دیگهای بخار زغال سنگ و دیگهای بخار روغن) عمدتاً ناشی از تفاوت در منابع گرما و روشهای بازیابی است. از نظر راندمان استفاده از گرما ، دیگهای HRSG کلاس H/J از زباله هایی استفاده می کنند که توسط توربین های گازی به عنوان منبع گرما تخلیه می شوند و نیاز به مصرف سوخت اضافی را از بین می برند. راندمان حرارتی آنها بر اساس "میزان بازیابی گرمای زباله" محاسبه می شود ، که به طور معمول به 85 ٪ -90 ٪ می رسد-بیش از 85 ٪ گرمای زباله گاز دودکش به انرژی بخار تبدیل می شود. در مقابل ، دیگهای بخار زغال سنگ معمولی برای تولید گرما به زغال سنگ سوزاندن و سایر سوخت ها نیاز دارند. راندمان حرارتی آنها تحت تأثیر راندمان احتراق سوخت و از بین رفتن گرما قرار می گیرد ، به طور معمول از 80 ٪ -85 ٪ ، با هزینه های اضافی و مصرف انرژی برای حمل و نقل سوخت و ذخیره سازی. از نظر راندمان خارج از طراحی ، دیگهای HRSG کلاس H/J کلاس HRSG یک نوسان راندمان حرارتی بیش از 5 ٪ در محدوده بار 30 ٪ -100 ٪ نشان می دهد ، و سازگار با تنظیم بار مکرر در سیستم های چرخه ترکیبی است. با این حال ، دیگهای بخار معمولی کاهش قابل توجهی در راندمان احتراق در بارهای کم (<50 ٪) تجربه می کنند ، با راندمان حرارتی که به طور بالقوه 10 ٪ -15 ٪ کاهش می یابد و مصرف انرژی به طور قابل توجهی افزایش می یابد. علاوه بر این ، دیگهای HRSG کلاس H/J دارای دمای گاز اگزوز پایین تر (به طور معمول <120 ℃) ​​هستند و در نتیجه باعث کاهش گرمای زباله می شوند. دیگهای بخار معمولی به طور کلی دمای گاز اگزوز 150-180 ℃ دارند و منجر به زباله های گرمای بیشتری می شوند. به طور کلی ، در سناریوهای تولید برق چرخه ترکیبی ، دیگهای HRSG کلاس H/J کلاس HRSG از دیگهای معمولی در راندمان حرارتی و اقتصاد بهتر عمل می کنند.

مقیاس بندی استراتژی های تمیز کردن و پیشگیری از خوردگی برای گرمایش سطوح دیگهای HRSG کلاس H/J

سطوح گرمایش (اقتصاد دهنده ها ، ابرقهرمانان) دیگهای HRSG کلاس H/J به دلیل تماس طولانی مدت با گاز و بخار دودکش با دمای بالا ، مستعد مقیاس بندی و خوردگی هستند. اقدامات علمی برای پیشگیری و تمیز کردن مورد نیاز است. روشهای تمیز کردن مقیاس باید بر اساس نوع مقیاس انتخاب شوند: برای مقیاس کربنات نرم ، "تمیز کردن شیمیایی" قابل استفاده است-اسید هیدروکلریک رقیق (غلظت 5 ٪ -8 ٪) و مهارکننده های خوردگی به داخل دیگ بخار ، به مدت 8-12 ساعت خیس می شوند ، سپس با آب پاک کاملاً تخلیه و ریخته می شوند تا مقیاس را از سطح گرمایش خارج کنید. برای مقیاس سولفات یا سیلیکات سخت ، "تمیز کردن جت آب با فشار بالا" استفاده می شود ، با استفاده از جت های آب فشار قوی 20-30mpa برای تأثیرگذاری در مقیاس ، جلوگیری از خوردگی سطوح گرمایش ناشی از تمیز کردن شیمیایی. اقدامات پیشگیری از خوردگی باید در منبع کنترل شود: اول ، اطمینان حاصل کنید که کیفیت آب از استانداردها مطابق با استانداردها - سختی آب در لیتر <0.03mmol/L و میزان اکسیژن <0.05mg/l - ناخالصی در آب از سپردن سطوح گرمایش و تشکیل منابع خوردگی است. دوم ، از پوشش های مقاوم در برابر خوردگی (مانند پوشش های سرامیکی و رنگ های ضد خوردگی با دمای بالا) در کانال های گاز دودکش استفاده کنید تا مقاومت در برابر خوردگی سطوح گرمایش در برابر گاز دودکش را تقویت کنید. سوم ، دمای گاز اگزوز را کنترل کنید تا از سقوط آن در زیر دمای نقطه شبنم (به طور معمول 90-100) جلوگیری کنید ، از چگالش مواد اسیدی در گاز دودکش بر روی سطوح سطح گرم شده و باعث خوردگی دما کم شوید. علاوه بر این ، بازرسی های آندوسکوپ سطوح گرمایش باید هر 3-6 ماه انجام شود تا علائم اولیه مقیاس گذاری و خوردگی را تشخیص دهد و از افزایش گسل جلوگیری شود.

روش های سازگاری بین دیگهای HRSG کلاس H/J کلاس و سیستم های تولید برق چرخه ترکیبی

دیگهای HRSG کلاس H/J برای حداکثر بهره وری کلی سیستم چرخه ترکیبی به پارامترهای دقیق با توربین های گازی و توربین های بخار نیاز دارند. اول "سازگاری پارامتر" است: پارامترهای بخار دیگ بخار (فشار ، دما) باید با پارامترهای طراحی توربین بخار مطابقت داشته باشد. به عنوان مثال ، اگر فشار دارای امتیاز توربین بخار 12MPa و دمای 535 ℃ باشد ، دیگ بخار باید اطمینان حاصل کند که انحراف پارامتر بخار از 5 ± تجاوز نمی کند - باعث کاهش بازده توربین به دلیل پارامترهای بخار ناسازگار می شود. دوم "سازگاری بار" است: ظرفیت تبخیر دیگ بخار باید بر اساس حجم گاز دودکش توربین گازی و مصرف بخار توربین بخار به صورت پویا تنظیم شود. دستگاه هایی مانند "میراگرهای گاز دودکش" و "دودکش های بای پس" برای تنظیم حجم گاز دودکش وارد دیگ بخار هنگام تغییر بار توربین گازی ، نصب می شوند و ظرفیت تبخیر دیگ بخار را با تقاضای توربین بخار متعادل نگه می دارند. به عنوان مثال ، هنگامی که بار توربین گازی 10 ٪ افزایش می یابد ، دمپر گاز دودکش ها برای افزایش سرعت جریان گاز دودکش ها باز می شوند ، به طور همزمان ظرفیت تبخیر دیگ بخار را 8 ٪ -10 ٪ افزایش می دهد. علاوه بر این ، "سازگاری منطق کنترل" باید در نظر گرفته شود: سیستم های کنترل فشار و سطح آب دیگ بخار باید با سیستم های توربین گازی و توربین بخار در ارتباط باشند تا به "شروع یک بر روی شروع" و "حفاظت از گسل" دست یابند. هنگامی که دیگ بخار گسلهایی مانند فشار بیش از حد یا کمبود آب را تجربه می کند ، بار توربین گازی به طور خودکار کاهش می یابد و شیر ورودی توربین بخار بسته می شود تا از گسترش تصادف جلوگیری شود. پس از سازگاری ، "آزمون راه اندازی مشترک" برای شبیه سازی عملکرد سیستم تحت شرایط مختلف کار انجام می شود و از عملکرد هماهنگ و پایدار دیگ و سایر تجهیزات اطمینان حاصل می شود.

اقدامات پاسخ و مشخصات ایمنی برای نوسانات دمای گاز دودکش ها در دیگهای HRSG کلاس H/J

دمای گاز دودکش از دیگهای HRSG کلاس H/J کلاس HRSG مستعد ابتلا به نوسانات به دلیل بار توربین گازی و ترکیب سوخت است. دمای گاز دودکش بیش از حد زیاد یا پایین بر ایمنی و کارآیی تجهیزات تأثیر می گذارد و نیاز به اقدامات پاسخگویی هدفمند دارد. هنگامی که دمای گاز دودکش بیش از حد زیاد است (بیش از دمای طراحی بیش از 50 ℃) ، بار توربین گازی باید بلافاصله کاهش یابد و دودکش بای پس باز شود تا بخشی از گاز دودکش های درجه حرارت بالا را منحرف کند. $ $