燃气-蒸汽联合循环中余热锅炉技术探讨

胡永胜

摘要：燃气-蒸汽联合循环技术是我国在电力领域迅速发展的一项重要技术，本文就联合循环做了简单介绍，然后针对余热锅炉的技术特点，分析了余热锅炉与普通锅炉的区别，并论述了余热锅炉的分类以及使用注意事项。余热锅炉的广泛应用意味着我国的科技水平在不断提高，人们生活质量的不断增强，除依靠新能源的开发应用，还可发展节能技术。随着现代化不断发展，余热锅炉的普及已经成为当前发展趋势，使余热锅炉更好地持续发展，通过利用燃气-蒸汽循环联合，并提高余热锅炉的循环使用效率，就能更有效地贯彻环保理念。

关键词：燃气-蒸汽；联合循环；余热锅炉

我国西气东输项目的成功和海洋天然资源的开发都使得燃气-蒸汽联合循环的发展迅速，技术水平的不断提高，也标志着我国的能源水平上升了一个新的台阶。燃气-蒸汽联合循环中余热锅炉技术已经成为我国节能能源中不可缺少的一部分。对于燃气-蒸汽联合循环中余热锅炉技术，我们要加以利用，并合理运用到生活中。此项技术可以有效减少污染，并对大气起到保护作用，而且效率极高，启动非常迅速等诸多优点，对社会的发展起到了至关重要的作用。

一、余热锅炉特点

（一）余热锅炉的技术特点

与普通锅炉相比，联合循环中的余热锅炉有着明显区别。加热源不同，普通锅炉的加热源都是化石燃料，必须有专门的燃烧室供其加热，一般情况下都是通过热力的传递，将热力转移到锅炉上，其转移的热量只占总热量40%。但是余热锅炉就如同一个换热器，在接触面上有足够的高温气体，然后将此作为余热锅炉热源，将高温气体热量转移到锅炉内。因此，余热锅炉都是通过对流方式使热量转移并且换热。普通的锅炉，由于燃烧的化石燃料会产生很多燃烧废弃物，烟气中也会存在大量的粉尘和腐蚀性气体，造成极大污染。而余热锅炉不需要考虑这个问题，不会产生粉尘等一系列造成污染的垃圾，对环境保护起到一定的作用。

（二）余热锅炉的能源特点

在燃气-蒸汽联合循环中，余热锅炉的主要热源是依靠烟气传输，因此和相同功率的普通锅炉相对需要更多烟气。如果余热锅炉内的气流流通速度过快，就会引起余热锅炉内零部件的震动，选择最适合的余热锅炉体积是当前最重要的技术问题之一，也是联合循环发展产生重大意义的关键问题。因为余热锅炉的燃气是它主要的热源，在没有充分补充燃气的时候，余热锅炉受到的影响非常剧烈。特别是处在转换运行的时候，所需要的燃气更多，这就需要不间断的燃气供给，否则将影响余热锅炉的稳定性。余热锅炉所要求的能源参数是稳定的，对于像这类情况要选择最合适的联合循环才能加以控制。

二、余热锅炉的分类

（一）根据烟气流动方向

余热锅炉根据烟气流动方向可分为卧式布置和立式布置两种。卧式布置是水平方向布置，受热面是垂直分布，烟气横向流过各级受热面；余热锅炉内部可以依靠这种卧式布置实现热力气流的循环，但是该布置所要求的管内阻力较小，导致所需要的金属材料更多，尤其是在变负荷运行的时候，受热的地方易发生疲劳，水的疏通也比较困难，所以必须通过水泵增强强制循环效果。而立式布置是各级受热面部件沿高度方向布置，烟气自下而上流过各级受热面；目前已经有新型的立式余热锅炉，只需在最初启动的时候通过水泵加强强制循环效果，余热锅炉逐渐平稳运行后可建立自然循环，立式布置方式可以减少水管中的水容量，非常适合机组平稳运行。

（二）根据供给热量方式

余热锅炉根据供给热量方式分为非补燃式、部分补燃式、完全补燃式余热锅炉。完全依靠燃气排气的是非补燃式余热锅炉，非补燃式的整个过程很简单，效率很高，所使用的能源还非常少，所需要的成本也相对于部分补燃式和完全补燃式来说较少。部分补燃式的运作是依靠一些燃料，它的燃烧需要在余热锅炉中投入一定量燃料作为燃烧物，才能支持它的运作和发展。在燃气排气中氧气的进入使得余热锅炉中产生燃烧效果，以此来改变联合循环功率的使用。完全补燃式显而易见是将燃气中的全部燃料用于支持氧气的燃烧，为其带来一定量的蒸汽。完全补燃式的供给热量的方法会产生大量的蒸汽，大概是非补燃式产生蒸汽数量的7倍，但是完全补燃式由于需要大量的氧气燃烧，因此，这三种方法中，完全补燃式的循环效果是最低。三种方法各有优点和缺点，我们需根据实际情况，选择最适合的供给热量方式，科学使用和运用燃气-蒸汽联合循环余热锅炉技术。在生活中也可利用余热锅炉为人们的供热问题提供更安全稳定的方式。而且三种供给热量的方式都是遵循了不同的供热原理，因此，在依靠科学技术的同时，也要在生活中不断发现和使用循环节能的产品，为我们的社会减少垃圾污染源的排放，推动可持续发展战略，积极贯彻和落实节能环保的新技术应用。

三、余热锅炉的主要部件及运行注意事项

（一）余热锅炉的主要部件

联合循环中的余热锅炉主要部件由省煤器、蒸发器、过热器三部分组成。除盐水进入余热锅炉中会充分吸收余热，并通过蒸发热以及过热等一系列的程序之后，水会变为热蒸汽。在余热锅炉的烟气最高区是过热器，在余热锅炉的管道里冷却的工作环节是很难达到的，全都需要水蒸气来实现，冷却的条件比较差，工作的环境极其恶劣，所以，在选择余热锅炉材料的时候要选择那些耐高温、抗氧化、质量比较优质的；此外也要考虑热高温带的一系列热疲劳等问题。余热锅炉在材料的选择上是非常讲究，因为这直接关系到余热锅炉使用寿命的期限问题,因此余热锅炉的材质选择首选为合金钢，除比较耐高温，特别是抗氧化强。

（二）余热锅炉运行注意事项分析

在余热锅炉的工作运作中需要注意的事项有很多，例如，保护承受热力压力的零部件、防止热管道气温过热、防止热应力的破坏、防止补燃锅炉的爆炸燃烧现象以及在运行过程中温度的设计、控制余热锅炉的压力和参数问题。在余热锅炉的正常启动之后要不断保证余热锅炉内水量的控制，最大的减少余热锅炉内管道的沉淀问题，有些管道内的垃圾沉淀和燃料垃圾都会导致余热锅炉的使用寿命缩短，也会产生很大的安全隐患问题。并要考虑充水膨胀对管道内零部件的影响。减少对余热锅炉管道内的零部件压力，减少水对余热锅炉零部件的冲击力。在充水的时候，要极大地利用充水的条件，将余热锅炉管道内的垃圾及时清除掉，和水一起排出去，减少余热锅炉管道内的腐蚀。必要时候要开设余热锅炉的管道过滤装置，在一定程度上增加管道的干净程度。也可以在余热锅炉的管道内设置高温预警装置，避免高温对余热锅炉管道造成的高温，使管道内的水管发生腐蚀。

四、结语

随着联合循环的不断发展，社会科学技术的不断提高，发展节能新技术问题势在必行。在科技有了突飞猛进发展的同时，能源消耗问题也不断地愈演愈烈。在当今社会，能源发展消耗巨大的电力部门为此研制了很多高效节能的、环境污染较少的科技产品，燃气-蒸汽联合循环中的余热锅炉技术已全面推广和应用。在蒸汽联合循环系统中，余热锅炉对整个系统起到了至关重要的作用。余热锅炉的发展经历了多年，由小型的向大型的发展，由简单的向复杂的发展，且余热锅炉的形势也不断地朝着多样化的方向发展起来，因其有别于常规锅炉的热力特点，诸如中温大流量、变温显热源、变工况等热力特点，使余热锅炉性能提高受到多方面的影响。余热锅炉作为燃气-蒸汽联合循环中一个承上启下的关键设备，在研究余热锅炉性能时要兼顾其它设备，从而使整个联合循环系统效率达到最优效果。

参考文献：

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