天然气燃气轮机余热发电立式水管锅炉设计B文献综述

 2020-04-02 11:04

文献综述

1. 燃气轮机余热锅炉设计研究的意义

1.1 当前能源情况

随着社会对能源需求的日益增长,各国都越来越关注如何应对日益严峻的能源危机。国家节能减排任务艰巨,实施钢铁、建材、有色、石油石化、化工等重点耗能行业余热余压利用、节约等项目仍然是节能工作的重点[1]。因此作为一种有效的节能设备的余热锅炉[2]受到了广泛的重视,有着广阔的市场前景和应用空间。

小型作为动力驱动的燃气轮机出口排烟温度仍然很高,热量浪费较大,对其进行余热回收生产蒸汽供生产生活或驱动汽轮机所用,可以大大节约能源。

余热资源是指在现有条件下有可能回收和重复利用而尚未回收利用的那部分能量。这些余热资源可用于发电、驱动机械、加热或制冷等,能减少一次能源的消耗,并减轻对环境的热污染。为此,世界各国都先后开展了余热锅炉和余热利用技术的研究工作。

1.2 燃气轮机余热锅炉[3]的潜力

中国一次能源利用率为30%,仅为日本的1/2,比世界平均水平还要低3个百分点,存在着巨大的能源浪费。《2009年国民经济和社会发展统计公报》显示,2009年全年能源消费[4]总量31.0亿吨标准煤。钢铁、水泥、化工、石化、有色冶金行业的总能耗占比分别为18%、7%、10%、4%和4%,余热总资源约占其燃料消耗总量的17%~67%不等,其中可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%[5],节能潜力十分巨大。

2. 燃气轮机余热锅炉的研究概况

2.1 燃气轮机余热锅炉[6]的诞生

2.1.1 概述

对于解决能源危机,节能是一种重要性不亚于开发矿物燃料、水力、原子能以及太阳能等的解决能源问题的重要途径之一。所以开发研究新的节能技术就成为各国研究能源利用技术的主要课题,展开了研究开发各种节能技术设备的活动,并研制出回收各类工艺过程余热的余热锅炉。余热锅炉是设置在各类工艺流程中回收余热以提高整个设备热效率,从而减少一次能源消耗的一种理想节能设备。它不但能节约能源,而且对提高主流程的质量,减轻公害和满足某些工艺要求,都起着十分重要的作用。随着节能工作的深入开展,余热锅炉电力、钢铁、有色、石油石化、化工、建材等重点耗能行业都得到了广泛应用[7 8]。

2.1.2 国内外燃气轮机余热锅炉现状[9]

(1)国内

v 我国现有近90台燃机,其中近50台燃机采用国外进口余热锅炉,近30台燃机采 用国产燃机余热锅炉。

v 现有国产燃机余热锅炉容量均在70t/h以下,属中小型余热锅炉。

v 国产燃机余热锅炉分属哈尔滨第七O三研究所和杭州锅炉厂,二者各占国内市场的一半。

v 上海锅炉厂有限公司和哈尔滨发电设备国家工程研究中心,均已完成国产大中型燃机余热锅炉的系列化设计,研制条件成熟。

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