IGCC主要系統(tǒng)中余熱鍋爐系統(tǒng)的構(gòu)成與特點(diǎn)
在聯(lián)合循環(huán)中余熱鍋爐是回收燃?xì)廨啓C(jī)的排氣余熱，借以產(chǎn)生推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電所需蒸汽的換熱設(shè)備。通常，余熱鍋爐是由省煤器、蒸發(fā)器、過熱器與鍋筒(汽包)以及再熱器等換熱管簇和容器等組成的。在省煤器中鍋爐的給水完成預(yù)熱的任務(wù)，使給水溫度升高到接近于飽和蒸汽;在蒸發(fā)器中給水相變成為飽和溫度;在過熱器中飽和蒸汽被加熱升溫成為過熱蒸汽;在再熱器中再熱蒸汽被加熱升溫到所設(shè)定的再熱溫度。
為了使燃?xì)廨啓C(jī)的排氣余熱能夠在余熱鍋爐中被充分利用，應(yīng)力爭(zhēng)盡可能降低排氣離開余熱鍋爐時(shí)的溫度值。但是，這個(gè)排氣終溫度是不可能降得很低的，因?yàn)樵谟酂徨仩t的設(shè)計(jì)中，人們總的保證鍋爐給水的飽和蒸發(fā)段的起始點(diǎn)與燃?xì)鈧?cè)之間具有一定的溫差△TP (通稱為“節(jié)點(diǎn)溫差”)。否則，余熱鍋爐的受熱面積將增至無窮大。
余熱鍋爐是整個(gè)聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)中一個(gè)重要的有機(jī)組成部分，為系統(tǒng)整體優(yōu)化和各主要子系統(tǒng)匹配的一個(gè)關(guān)鍵所在，起承上啟下的作用。余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)、性能以及參數(shù)都極大地影響到系統(tǒng)中其它設(shè)備乃至整個(gè)系統(tǒng)的性能。
余熱鍋爐的功能和結(jié)構(gòu)與聯(lián)合循環(huán)方案及其給水系統(tǒng)預(yù)熱方案密切相關(guān)，因此，聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)和燃?xì)廨啓C(jī)型號(hào)的多樣化使得與之匹配的余熱鍋爐類型繁多。通常，可從結(jié)構(gòu)以及蒸汽參數(shù)兩方面來對(duì)余熱鍋爐進(jìn)行分類。按結(jié)構(gòu)分:臥式和立式。按蒸汽系統(tǒng)流程與參數(shù)分:目前余熱鍋爐采用單壓、單壓再熱、雙壓、雙壓再熱、三壓及三壓再熱等。
從總體上看，在 IGCC 中采用的余熱鍋爐與燒天然氣或液體燃料的余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)中采用的余熱鍋爐也是大同小異的，只是在 IGCC 中由于使用的合成煤氣的發(fā)熱量比較低，流經(jīng)余熱鍋爐的燃?xì)饬髁可源螅士梢远喈a(chǎn)生一些蒸汽而己．當(dāng)然，在煤氣的氣化系統(tǒng)和除灰脫硫系統(tǒng)中還會(huì)附帶產(chǎn)生一些飽和蒸汽，需要在余熱鍋爐中進(jìn)一步過熱，致使兩者的換熱面積之分配關(guān)系也會(huì)略有差異？傊，對(duì) IGCC 中余熱鍋爐設(shè)計(jì)也應(yīng)注意:
(l)整個(gè)系統(tǒng)具有較低的熱慣性，以使余熱鍋爐能夠隨燃?xì)廨啓C(jī)的快速氣動(dòng)，很快地達(dá)到滿負(fù)荷。通常，要求其冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)間為 20-30min。
(2)熱工參數(shù)的穩(wěn)定性。希望由余熱鍋爐提供的蒸汽參數(shù)不會(huì)大幅度地偏離各負(fù)荷工況下地設(shè)定值。
(3)在技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件合理的情況下，盡可能多地回收熱能，即提高余熱鍋爐的當(dāng)量效率。
(4) IGCC中的燃?xì)廨啓C(jī)的排氣流量都比較大(>300kg/s)，且進(jìn)入余熱鍋爐的燃?xì)鉁囟纫捕急容^高(>530℃)。通？梢圆捎秒p壓(高壓和低壓)或三壓(高壓、中壓和低壓)的汽水系統(tǒng)。當(dāng)透平排氣溫度低于 570℃，采用雙壓循環(huán)的汽水系統(tǒng):當(dāng)透平排氣溫度高于 600℃時(shí)，則多采用三壓有再熱循環(huán)的汽水系統(tǒng)。
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