Ånggenerator för värmeåtervinning
En värmeåtervinningsånggenerator ( HRSG ) är en energiåtervinningsvärmeväxlare som återvinner värme från en het gasström, såsom en förbränningsturbin eller annan avfallsgasström. Den producerar ånga som kan användas i en process ( kraftvärme ) eller användas för att driva en ångturbin ( kombinerad cykel ).
HRSGs
HRSGs består av fyra huvudkomponenter: ekonomisatorn , förångaren , överhettaren och vattenförvärmaren [ förtydligande behövs ] . De olika komponenterna sätts ihop för att uppfylla enhetens driftskrav. Se den bifogade illustrationen av ett Modular HRSG General Arrangement.
Modulära HRSGs kan kategoriseras på ett antal sätt, såsom riktningen för avgasflödet eller antalet trycknivåer. Baserat på flödet av avgaser kategoriseras HRSGs i vertikala och horisontella typer. I HRSGs av horisontell typ strömmar avgaserna horisontellt över vertikala rör medan i vertikala HRSGs strömmar avgaserna vertikalt över horisontella rör. Baserat på trycknivåer kan HRSG:er kategoriseras i enkeltryck och multitryck. Enkeltrycks HRSGs har bara en ångtrumma och ånga genereras vid enkeltrycksnivå medan flertrycks HRSGs använder två (dubbeltryck) eller tre (trippeltryck) ångtrummor. Som sådan består HRSG:er av tre sektioner: en LP-sektion (lågtryckssektion), en sektion för återuppvärmning/IP (mellantryck) och en HP-sektion (högtryck). Varje sektion har en ångtrumma och en förångningsdel där vatten omvandlas till ånga. Denna ånga passerar sedan genom överhettare för att höja temperaturen över mättnadspunkten .
Ång- och vattentrycksdelarna i en HRSG utsätts för ett brett spektrum av nedbrytningsmekanismer, till exempel krypning , termisk utmattning , kryputmattning, mekanisk utmattning, Flow Accelerated Corrosion (FAC), korrosion och korrosionsutmattning, bland annat.
Förpackade HRSG:er
Förpackade HRSG:er är designade för att skickas som en färdigmonterad enhet från fabriken. De kan användas i spillvärme eller turbinapplikationer (vanligtvis under 20 MW). Den förpackade HRSG kan ha en vattenkyld ugn, vilket möjliggör högre kompletterande eldning och bättre total effektivitet.
Variationer
Vissa HRSG inkluderar kompletterande eller kanalbränning. Dessa extra brännare ger extra energi till HRSG, som producerar mer ånga och därmed ökar uteffekten från ångturbinen . Generellt ger kanaleldning elektrisk effekt till lägre kapitalkostnad. Den används därför ofta för toppoperationer.
HRSG:er kan också ha avledningsventiler för att reglera inloppsflödet till HRSG. Detta gör att gasturbinen kan fortsätta att fungera när det inte finns något behov av ånga eller om HRSG behöver kopplas från.
Utsläppskontroller kan också finnas i HRSG. Vissa kan innehålla ett selektivt katalytiskt reduktionssystem för att minska kväveoxider (en stor bidragande orsak till bildningen av smog och surt regn) och/eller en katalysator för att avlägsna kolmonoxid . Införandet av en SCR påverkar dramatiskt layouten av HRSG. NOx-katalysator fungerar bäst i temperaturer mellan 650 °F (340 °C) och 750 °F (400 °C). Detta innebär vanligtvis att förångardelen av HRSG måste delas och SCR placeras mellan de två sektionerna. Vissa lågtemperatur-NOx-katalysatorer har nyligen kommit ut på marknaden som gör att SCR kan placeras mellan förångaren och Economizer-sektionerna (350 °F - 500 °F (175 °C - 260 °C)).
Engångsånggenerator (OTSG)
En specialiserad typ av HRSG utan panntrummor är engångsånggeneratorn. I denna design följer inloppsmatningsvattnet en kontinuerlig bana utan segmenterade sektioner för economizers, förångare och överhettare. Detta ger en hög grad av flexibilitet eftersom sektionerna tillåts växa eller dra ihop sig baserat på värmebelastningen som tas emot från gasturbinen. Frånvaron av trummor möjliggör snabba förändringar i ångproduktionen och färre variabler att kontrollera, och är idealisk för cykling och baslastdrift. Med rätt materialval kan en OTSG köras torr, vilket innebär att de heta avgaserna kan passera över rören utan att vatten rinner in i rören. Detta eliminerar behovet av ett bypass-stack och avgasavledningssystem som krävs för att driva en förbränningsturbin med en HRSG-trumtyp ur drift.
Ansökningar
- Värmeåtervinning kan användas i stor utsträckning i energiprojekt.
- I den energirika Persiska viken- regionen används ångan från HRSG för avsaltningsanläggningar .
- Universitet är idealiska kandidater för HRSG-ansökningar. De kan använda en gasturbin för att producera högtillförlitlig el för campusanvändning. HRSG kan återvinna värmen från gasturbinen för att producera ånga/varmvatten för fjärrvärme eller kyla.
- Stora havsfartyg (t.ex. Emma Maersk ) använder sig av värmeåtervinning så att deras oljeeldade pannor kan stängas av under pågående.
Blockdiagram
Se även
externa länkar
- HRSG-användare arkiverade 2021-02-26 på Wayback Machine