Gasturbinudstødningsvarmeopsving

Gasturbinaffaldsvarmeopsving

Under gasturbindrift udledes ca. 40% -60% af brændstofenergien direkte i form af høj temperatur udstødning (normalt 400-650 grader). Denne "affaldsvarme" kan omdannes til sekundær energi, såsom damp, varmt vand eller forvarmet luft gennem den finnede rørvarmeveksler, hvilket forbedrer den samlede energiforbrugsfrekvens fra 30% -40% i en gasturbin kun til 55% -65% i en kombineret cyklus. Den samlede energiudnyttelsesgrad stiger fra 30% -40% for gasturbinen alene til 55% -65% for en kombineret cyklus.

I gasturbinens affaldsvarmningsopvindingssystem er finnet rørvarmeveksler kerneudstyret til at realisere effektiv varmefangst og konvertering.

Typiske applikationsscenarier i opsving af affaldsvarme

Baseret på brugen af gendannet varme bruges finned rørvarmevekslere hovedsageligt i tre kernescenarier i gasturbinesystemer:

Kombineret cyklus kraftproduktion: "Affald Heat Boiler Core" til kørsel af dampturbinen

I en gas - damp kombineret cyklus kraftværk kommer gasturbinen udstødning (500-600 grader) først ind i affaldsvarmekedelen, og det finnede rørvarmeveksler, som kedelens "fordamper, superheater, økonomisator" kernekomponent i kedlen, der omdanner varmen fra udstødningsgas til højt temperatur og højtryksdamp:

Fordamper: vedtager højfrekvent svejset fordamper: ved hjælp af højfrekvent svejset spiralfinne rør (spiralfinner for at forbedre røggasens sideforstyrrelse), højtryksvand inde i røret (10-18MPA) og 500-600 graders udstødningsvarmeoverførsel, vandet absorberer varme og koger til at producere lættet damp (250-350 grad);

Superheater: Mættet damp ind i superheaterens finnede rør (normalt korrosionsbestandige legeringsmaterialer) og højere temperaturudstødning (450-550 grad) For yderligere varmeoverførsel øges varmen til 400-500 dampgrad, varmeoverførslen udføres i varmeveksleren. Den overophedede damp opvarmes op til 400-500 grad for at undgå damp med vand, der forårsager erosion til den efterfølgende dampturbin;

economizer: the low-temperature section adopts finned tubes to preheat the boiler feed water (heated from 100-150℃to 200-250℃), to recover the "middle and low temperature heat" in the exhaust gas (200-300℃), to reduce the evaporator's heat loss. 300℃), reducing the heat load of the evaporator, so that the final temperature of the exhaust gas is reduced to 120-180℃(Under hvilken syre dug punktkorrosion kan udløses).

Gennem denne tre-trins finnede rørvarmeudveksling kan varmegivningshastigheden for gasturbinudstødning nå 70%-85%, og den genererede overophedede damp driver dampturbinen til at generere elektricitet, således at kraftproduktionseffektiviteten af hele kombineret cyklus kan øges med 20%-30%(f.eks. Fra 38%til 58%) sammenlignet med den af gasturbinen alene.

Industriel opvarmning: "Tilpasset varmeveksler" til varmt vand / varm luft efterspørgsel

For gasturbinkraftværker, der kræver industrielle varmebrugere (f.eks. Kemisk, papir, distriktsopvarmning), kan den finnede rørvarmeveksler direkte omdanne varmen fra udstødningsgassen til varmt vand eller varm luft:

Varmtvandsopvarmning: Fladt eller lavt ribben finnede rør bruges (til at minimere vandsiden-modstanden), og cirkulerende vand (tilførselsvandstemperatur på 50-50%) føres ind i rørene. Varmtvandsopvarmning: fladt finnet rør eller lavt ribben finnet rør (for at reducere vandsiden), fodres røret med cirkulerende vand (indløbstemperatur 50-80 grad), og efter varmeudveksling med udstødningsgassen på 300-450 grad transporteres temperaturen på vandet til 120-180 grader (justeret efter brugerens behov) og derefter transporteres til brugeren gennem rørnetværket. Denne form for varmeveksler er nødt til at kontrollere strømningshastigheden på vandsiden (1-2 m/s) for at undgå skalering, og på samme tid er finafstanden designet til at være bredere (8-12 mm) for at minimere ophobningen af støv i røggas (f.eks. Når gasturbinen brænder tung olie).

Forvarmning af varm luft: Hvis gasturbinen vedtager "luftforvarmning" (for at forbedre forbrændingseffektiviteten), kan den kolde luft (omgivelsestemperatur) udveksles med lavtemperature udstødningsgas på 200-350 grad gennem spiralfinnet rørvarmeveksler og sendes derefter til forbrændingskammeret efter forvarmning til 100-200 grader. Den varme luft kan reducere brændstofforbruget (hver 10 graders forvarmning, brændstofbesparelser på ca. 1%), mens de finnede rør er lavet af kulstofstål med høj temperatur (omkostningseffektivt ved 200-350 grad), finhøjde 5-8 mm, der afbalancerer varmeoverførselsområdet og røggasresistens.

Udstødningsgas recirkulation (EGR) -system: "Udnyttelse af affaldsvarme gradient" for at reducere NOX -emissionerne

Nogle gasturbiner vedtager "udstødningsgasrecirkulation" for at kontrollere NOX-emissioner (forbrænding af høj temperatur er tilbøjelig til at generere NOX): 10% -30% af udstødningsgassen (400-500 grad) afkøles og returneres til udstødningsgassen (400-500 grad). Nogle gasturbiner bruger "udstødningsgasrecirkulation" til at kontrollere NOX-emissioner (forbrænding af høj temperatur er tilbøjelig til NOX-generation): 10% -30% af udstødningsgassen (temperatur 400-500 grad) afkøles og remixes til indgangen til tryklæge for at sænke forbrændingstemperaturen. Finnet rørvarmeveksler her for at påtage sig rollen som køleudstødning:

Ved hjælp af korrosionsbestandigt finnet rør i rustfrit stål (for at tackle den lette korrosion af NOX, SOX i udstødningen), føres rør Emissionerne reduceres fra 1500 grad til nedenfor, og NOX -emissioner sænkes. Dette reducerer forbrændingstemperaturen fra over 1500 grader til under 1300 grader og reducerer NOX-emissionen med 50%-70%.

I denne proces kan varmen, der er udvundet fra den finnede rørvarmeveksler, bruges til at opvarme kedelfodervandet eller varmt vandet varmt vand synkront, hvilket realiserer de dobbelte fordele ved "emissionsreduktion + energibesparelse".