化学回热循环的蒸汽系统热力设计.pdf

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1、emiCReSearCh术交流化学回热循环的蒸汽系统热力设计宋少雷1，舒春英2，谢瑜玻(1．海装沈阳局，黑龙江哈尔滨150078；2．中船重工集团第七。三研究所，黑龙江哈尔滨150078，3．中船重工集团第七。四研究所，上海200031)ThermodynamicDesignforHeatRecoVerySteamGeneratorofChemicallyRecuperatedGasTurbineSONGShao．1eil，SHUChun．yin92，XIEYru_b03(1．ShenyallgEquipmentBureau，H砒in15007

2、8，Chilla；2．No．703Rese盯chInstinne，CSIC，H抽iIl150078，China；3．No．704Research111stjtute，CSIC，Shanghai200031，Chilla)Ah刚：：racttThedeSignprincipleo彳theheat}．ecove’ystenmgenerntor(HRSG)nbSorbingtheWnstehento≯gnst租伯tne{snnnlyzed：锄dnHRSGtoconstr靓ctthechemicnllyrecMpern

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8、rmo匆namicdesign0引言全球一次能源消耗量在不断地增长；我国占全球一次能源消耗量的比例在也一直在增加，到2011年已经达到21．29％【1，21。全球c02的排放量逐年增加，而1术我国的排放量增长更为迅速。我国占全球c0：排放量的比例由1986年的9．82％急速增加到2011年的26．38％[341。可见，节能环保已是全社会非常迫切的任务。2．)，男，工程师，主要从事热力设计。燃气轮机由于其单机功率大，比质量小，机动性好，振动噪声小，寿命长，运行平稳，维护方便等优点得到广泛地应用。但是燃气轮机简单循环具有热效率不高、特别是低工况效率

9、低、污染排放量不达标等缺点【5】。燃气轮机的技术改造是解决以上能源和环境问题的一个重要手段。主要的途径是采用不同的方式回收燃气轮机的高温余热并以余热为能源来改善燃烧状况。目前使用较多的燃气轮机改造方式有：燃．蒸联合循环——利用燃气高温余热产生蒸汽作为蒸汽轮机的工质产生输出功【6‘8】，湿空气循环——利用余热产生蒸汽与压气机出口的空气混合以实现能量回收[91，注蒸汽循环——利用余热产生蒸汽注入燃烧室实现能量回收并改进燃烧状况【10]，化学回热循环——采用化学反应回收烟气余热并改善燃料品质【11，心】。以上几种方案都需要一套充分利用烟气余热产生蒸汽

10、的系统，目前，各种余热回收方案得到广泛研究。主要的蒸汽产生方案是采用余热锅炉。但是采用余热锅炉技术产汽量较少；低工况时难以产生蒸汽：变工况时产生的蒸汽参数变化大，易对系统产生冲击【13，14]。为克服这些困难，目前也采取各种措施，改进余热锅炉技术，主要的改进手段有采用多压系统；这种措施增加了系统的受热面，升高燃气轮机背压，有降低系统效率的趋势，提高系统复杂性，增加成本。采用再热设备，尤其是在低工况时采用该方案，会使系统总体效率降低。另外，还有太阳能辅助技术，利用太阳能将给水加热到饱和状态，烟气对蒸汽进行过热；目前而言，该方案使系统复杂，成本较甜

11、”，16]。本文将提出一套应用于燃气轮机的蒸汽生产系统，并以构建化学回热循环燃气轮机系统为目标对其进行热力设计，验证设计结果。1计算模型1．1系统结构