燃氣輪機余熱鍋爐補燃是指在燃氣輪機發電系統中,利用燃氣輪機排出的高溫煙氣,通過余熱鍋爐回收熱能,并在必要時通過補燃(即額外燃燒燃料)來提高蒸汽產量或溫度,以滿足更高的熱力需求或提高整體系統效率。
1. 燃氣輪機余熱鍋爐的工作原理
燃氣輪機發電時,排出的煙氣溫度通常在500℃以上,具有較高的熱能。
余熱鍋爐通過熱交換器將這些高溫煙氣的熱量傳遞給水,產生蒸汽,用于驅動蒸汽輪機發電或供熱。
這種聯合循環(燃氣輪機+蒸汽輪機)可以顯著提高發電效率。
2. 補燃的作用
在某些情況下,燃氣輪機排出的煙氣熱量不足以滿足蒸汽產量或溫度的要求,此時可以通過補燃來增加熱量:
提高蒸汽產量:當需要更多的蒸汽時,補燃可以增加余熱鍋爐的熱輸入。
提高蒸汽溫度:補燃可以提高煙氣的溫度,從而產生更高溫度的蒸汽。
應對負荷波動:在電力需求波動時,補燃可以快速調整蒸汽產量,保證系統穩定運行。
3. 補燃的方式
直接補燃:在余熱鍋爐的煙氣通道中直接燃燒燃料(如天然氣),增加煙氣溫度。
間接補燃:通過獨立的燃燒室燃燒燃料,再將高溫煙氣引入余熱鍋爐。
4. 補燃的燃料
常用的補燃燃料包括天然氣、柴油或其他可燃氣體。
選擇燃料時需考慮經濟性、環保性以及系統的兼容性。
5. 補燃的優缺點
優點:
提高系統靈活性,適應不同的熱力需求。
在燃氣輪機低負荷運行時,補燃可以維持蒸汽產量。
缺點:
增加燃料消耗和運行成本。
可能增加排放(如CO?、NO?等),需配備相應的環保設施。
6. 應用場景
熱電聯產(CHP):在需要同時供應電力和熱能的場合,補燃可以提高熱能輸出。
調峰電站:在電力需求高峰時,通過補燃快速增加發電量。
工業供熱:在需要高溫蒸汽的工業過程中,補燃可以滿足特殊需求。
7. 環保考慮
補燃會增加排放,因此需要配備脫硝(SCR/SNCR)和脫硫設備,以滿足環保要求。
使用清潔燃料(如天然氣)可以減少污染物排放。
總結來說,燃氣輪機余熱鍋爐補燃是一種提高系統靈活性和效率的技術,但需要綜合考慮經濟性和環保性。

