Phục hồi nhiệt tuabin khí tuabin

Phục hồi nhiệt chất thải tuabin khí

Trong quá trình vận hành tuabin khí, khoảng 40% -60% năng lượng nhiên liệu được xả trực tiếp dưới dạng khí thải nhiệt độ cao (thường là 400-650 độ). "Nhiệt chất thải" này có thể được chuyển đổi thành năng lượng thứ cấp như hơi nước, nước nóng hoặc không khí đã làm nóng trước thông qua bộ trao đổi nhiệt ống có giá trị, giúp cải thiện tốc độ sử dụng năng lượng tổng thể từ 30% -40% trong tuabin khí chỉ lên 55% -65% trong chu kỳ kết hợp. Tỷ lệ sử dụng năng lượng tổng thể tăng từ 30% -40% đối với tuabin khí chỉ lên 55% -65% cho chu kỳ kết hợp.

Trong hệ thống thu hồi nhiệt chất thải tuabin khí, bộ trao đổi nhiệt ống có hàm là thiết bị cốt lõi để nhận ra việc thu và chuyển đổi nhiệt hiệu quả.

Các kịch bản ứng dụng điển hình trong thu hồi nhiệt thải

Dựa trên việc sử dụng nhiệt được thu hồi, các bộ trao đổi nhiệt ống có hàm chủ yếu được sử dụng trong ba kịch bản cốt lõi trong các hệ thống tuabin khí:

Kết hợp Chu kỳ phát điện: "Lõi nồi hơi thải" để lái xe tuabin

Trong một nhà máy điện chu trình kết hợp hơi nước, khí thải tuabin khí (500-600 độ) lần đầu tiên đi vào nồi hơi nhiệt thải và bộ trao đổi nhiệt ống được bảo hiểm, khi nồi hơi "thiết bị bay hơi, chất siêu nhiệt, thành phần cốt lõi" của nước có nhiệt độ cao, biến đổi nhiệt độ của khí thải thành nhiệt độ cao và áp suất cao::

Dưới nước: Áp dụng thiết bị bay hơi hàn tần số cao: Sử dụng các ống xoắn ốc được hàn tần số cao (vây xoắn ốc để tăng cường xáo trộn khí thải), nước áp suất cao bên trong ống (10-18MPa) và nhiệt độ nhiệt độ nhiệt độ 500-600)

Superheater: Hơi nước bão hòa vào các ống cố định của bộ siêu nhiệt (thường là vật liệu hợp kim chống ăn mòn) và khí thải nhiệt độ cao hơn (450-550 độ) để truyền nhiệt hơn nữa, nhiệt được tăng lên 400-500 độ hơi nước, truyền nhiệt được thực hiện trong bộ trao đổi nhiệt. Hơi nước quá nhiệt được làm ấm lên tới 400-500 độ để tránh hơi nước với nước gây xói mòn cho tuabin hơi nước tiếp theo;

ĐIỀUNH BÁO: Phần nhiệt độ thấp áp dụng các ống bảo lãnh để làm nóng nước lò hơi (nóng từ 100-150 độ xuống 200-250 độ), để phục hồi "nhiệt độ trung bình và nhiệt thấp" trong khí thải (200-300 độ) Sự ăn mòn điểm sương nào có thể được kích hoạt).

Thông qua trao đổi nhiệt ống ba giai đoạn này, tốc độ thu hồi nhiệt của ống xả tuabin khí có thể đạt 70%-85%và hơi nước được tạo ra tạo ra tua bin hơi nước để tạo ra điện, do đó, hiệu quả phát điện của toàn bộ chu kỳ kết hợp có thể tăng 20%.

Hệ thống sưởi công nghiệp: "Bộ trao đổi nhiệt tùy chỉnh" cho nhu cầu nước nóng / không khí nóng

Đối với các nhà máy điện tuabin khí cần sử dụng nhiệt công nghiệp (ví dụ: hóa chất, giấy, hệ thống sưởi quận), bộ trao đổi nhiệt ống có thể chuyển đổi trực tiếp nhiệt của khí thải thành nước nóng hoặc không khí nóng:

Nước nóng: Các ống cố định bằng phẳng hoặc có dải tròn được sử dụng (để giảm thiểu điện trở phía nước) và nước lưu thông (nhiệt độ nước cho ăn 50-50%) được đưa vào các ống. Nước nóng: Ống cố định phẳng hoặc ống vây có dải thấp (để giảm điện trở của mặt nước), ống được cho ăn bằng nước lưu thông (nhiệt độ đầu vào 50-80 độ) và sau khi trao đổi nhiệt với khí thải 300-450 độ, nhiệt độ của nước. Loại trao đổi nhiệt này cần kiểm soát tốc độ dòng chảy ở phía nước (1-2M/s) để tránh thu nhỏ, đồng thời, khoảng cách vây được thiết kế rộng hơn (8-12mm) để giảm thiểu sự tích lũy bụi trong khí thải (ví dụ, khi tuabin khí đốt dầu nặng).

Làm nóng không khí nóng: Nếu tuabin khí áp dụng "làm nóng không khí" (để cải thiện hiệu suất đốt cháy), không khí lạnh (nhiệt độ xung quanh) có thể được trao đổi với khí thải nhiệt độ thấp 200-350 độ thông qua bộ trao đổi nhiệt ống xoắn ốc, sau đó được gửi đến buồng đốt sau khi làm nóng trước đến 100-200. Không khí nóng có thể làm giảm mức tiêu thụ nhiên liệu (cứ sau 10 độ, tiết kiệm nhiên liệu khoảng 1%), trong khi các ống bị phạt được làm bằng thép carbon nhiệt độ cao (hiệu quả về chi phí ở 200-350 độ), cao 5-8mm, cân bằng khu vực truyền nhiệt và điện trở khí thải.

Hệ thống tuần hoàn khí thải (EGR): "Sử dụng độ dốc nhiệt thải" để giảm lượng khí thải NOx

Một số tuabin khí áp dụng "tuần hoàn khí thải" để kiểm soát khí thải NOx (đốt nhiệt độ cao dễ tạo ra NOx): 10% -30% khí thải (400-500 độ) được làm mát và trở lại khí thải (400-500 độ). Một số tuabin khí sử dụng "tuần hoàn khí thải" để kiểm soát khí thải NOx (đốt nhiệt độ cao dễ bị tạo ra): 10% -30% khí thải (nhiệt độ 400-500 độ) được làm mát và phối lại với đầu vào của bộ điều áp để giảm nhiệt độ đốt cháy. Bộ trao đổi nhiệt ống ở đây để đảm nhận vai trò làm mát khí thải:

Sử dụng ống vây bằng thép không gỉ chống ăn mòn (để đối phó với sự ăn mòn nhẹ của NOx, Sox trong ống xả), ống được truyền vào dung dịch làm mát hoặc glycol Giảm từ 1500 độ xuống dưới, và lượng khí thải NOx được hạ xuống. Điều này làm giảm nhiệt độ đốt cháy từ trên 1500 độ xuống dưới 1300 độ và giảm 50%-70%phát thải NOx.

Trong quá trình này, nhiệt được phục hồi từ bộ trao đổi nhiệt ống có thể được sử dụng để làm nóng nước cấp nước hoặc nước nóng trong nước đồng bộ, nhận ra lợi ích kép của "giảm phát thải + tiết kiệm năng lượng".