➢一、过热器 过热器是将饱和蒸汽过热到额定过热温度的热交换器，在发 电锅炉中是不可缺少的组成部分。采用过热器能够使饱和蒸 汽加热至所需要的温度，可以提高汽轮机的工作效率，减少 汽轮机的蒸汽消耗量，减少蒸汽输送过程中的凝结损失，消 除对汽轮机叶片的腐蚀。 过热器的作用是将蒸汽从饱和温度加热到一定的过热温度。 它位于温度最高的烟气区，而管内工质为蒸汽，受热面的冷 却条件较差，从而在余热锅炉各部件中最高的金属管壁温度。
三压自然循环卧式余热锅炉
三压强制循环立式余热锅炉
卧式与立式燃机余热锅炉对比
项目 水循 环
立 强制 式 卧 自然 式
启 占地 结构 操作
动 较复 较复 杂杂
较 较大 简单 简单 长
厂用 燃料 电 适应
性
较多 强
少 较弱
初投 资
较高 低
卧式与立式燃机余热锅炉对比
传热面积 可用率 燃机运行范围 的实用性 水循环平衡性 循环泵的设置 外部耗功 占地面积 钢结构和管道 基础及撑脚 安装所需要设 备 运行维护
自然循环 相同 99.95 广
有 无 无 较多 轻而多 轻而多 轻
较简单
强制循环 相同 97.5 窄
有限 有 循环泵功耗 较少 重而少 重而少 重
较难
第三节 余热锅炉组成及工作过程
通常余热锅炉由省煤器、蒸发器、过热器以及联 箱和汽包等换热管组和容器等组成，在有再热器的蒸 汽循环中，可以加设再热器。在省煤气中锅炉的给水 完成预热的任务，使给水温度升高到接近饱和温度的 水平；在蒸发器中给水相变成为饱和蒸汽；在过热器 中饱和蒸汽被加热升温成为过热蒸汽；在再热器中再 热蒸汽被加热升温到所设定的再热温度.
在燃气- 蒸汽联合循环中,余热锅炉回收燃气轮机的排 气余热,借以产生推动汽轮机发电所需蒸汽的换热设备，是 整个联合循环系统中一个重要的有机组成部分。
与普通锅炉相比,联合循环中HRSG烟气流量更大，烟气 与蒸汽的质量比在4～10 之间(普通锅炉只在1～1. 2) ，且 燃气轮机排气是完全处于紊流状态， HRSG这种烟气大流量、 高流速和高紊流度的气动热力特性，常引起烟道、挡板及受 热面等部件变形，甚至振动。因此，在HRSG 构件特别是受 压部件的设计时要考虑到上述这些主要热力特性，采取一些 有效措施来缓解和消除反复交变的热应力影响，以及必要的 减振措施。
卧式布置
立式布置
➢四、按工质在蒸发受热面中的流动特点(工作原理)分类
1．自然循环余热锅： 水汽在循环换热过程中形成密度差，维持蒸发器中
汽水混合物自然循环的动力； 2．强制循环余热锅炉：
采用强制循环泵进行循环换热，利用水泵压头和汽 水密度差推动工质流动； 3.强制循环余热锅炉：
直流余热锅炉靠给水泵的压头将给水一次通过各受热面 变成过热蒸汽。由于没有汽包，在蒸发和过热受热面之 间无固定分界点。
➢ 二、按余热锅炉产生的蒸汽的压力等级分类 目前余热锅炉采用有单压、双压、双压再热、三
压、三压再热等五大类的汽水系统。 1．单压级余热锅炉 余热锅炉只生产一种压力的蒸汽供给汽轮机。 2．双压或多压级余热锅炉 余热锅炉能生产两种不同压力或多种不同压力的蒸 汽供给汽轮机。
➢三、按受热面布置方式分类 1．卧式布置余热锅炉 2．立式布置余热锅炉
在全球范围内，大型余热锅炉的制造商较多，目前 在中国市场投用的制造商主要有比利时CMl公司、法国 ALSTOM公司、英国 JBE公司、荷兰NEM公司、美国 DELTAK公司、荷兰STANDARD公司、日本川畸重工等。 由于国内大型余热锅炉生产技术的不断成熟，我国大型 余热趋于国产化，主要有上海锅炉厂，哈尔滨锅炉厂， 杭州锅炉集团，东方锅炉厂等。
➢二、省煤器 常规锅炉的省煤器分为沸腾式和非沸腾式两种，前者允许产
生蒸汽而后者不允许。通常不希望联合循环中的余热锅炉在省 煤器中产生蒸汽，因为蒸汽可能导致水击或局部过热，在机组 刚起动以及低负荷时，省煤器管内工质流动速度很低，此时较 容易产生蒸汽。采用省煤器再循环壁可以增加省煤器中水的质 量流量，从而解决这个问题。还有些用户布置烟气旁路系统， 在部分负荷时将部分省煤器退出运行，这样也可以增加省煤器 的工质流速。
省煤器的作用 省煤器是利用烟气的热量来加热锅炉给水的热交换设备。
它装在锅炉垂直对流烟道的尾部，是锅炉水汽系统中受热面 金属温度最低的承压部件。
(1)吸收烟气热量以降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料 (因而得名省煤器)。 (2)给水在进入水冷壁之前先在省煤器中被加热，可以减少水 在蒸发受热面中的吸热量，因此省煤器取代了部分蒸发受热 面。
(3)提高了进入汽包的给水温度，减小了给水与汽包壁之间 的温差，从而使汽包热应力减小，工作条件得到改善。
➢三、蒸发器 在蒸发器内，水吸热产生蒸汽。通常情况下只有部分水 变成蒸汽，所以管内流动的是汽水混合物。汽水混合物 在蒸发器中向上流动，进入对应压力的汽包。
余热锅炉培训讲义
第一节 燃气轮机余热锅炉的
发展现状及特点
燃气- 蒸汽联合循环发电,因其热效率高、启动速度快、 环保条件好、安装周期短、投资费用低等一系列优点,加上 近年来国内电力需求缺口比较大的情况及西气东输项目的 竣工及东海天然气的综合利用，沿海地区（广东、浙江、 江苏及上海等地）的燃气-蒸汽联合循环发电项目正在进一 步得到发展。
随着余热锅炉换热面积增加，余热锅炉烟气侧阻力将有 所提高， 即燃气轮机排气背压将有所提高， 这将引起燃气 轮机功率和效率有所下降。 计算表明1KPa 压降会使燃气轮 机功率和效率下降0.8%，因此在联合循环设计优化时要综 合考虑这一因素。
第二节 燃气轮机余热锅炉的分类
燃气一蒸汽联合循环的余热锅炉的型式通常可以按照以下几 种方法分类。
➢一、按余热锅炉烟气侧热源分类 1．无补燃的余热锅炉
这种余热锅炉单纯回收燃气轮机排气的热量，产生一定压 力和温度的蒸汽。
2．有补燃的余热锅炉 由于燃气轮机排气中含有14％～18％的氧，可在余热 锅炉的恰当位置安装补燃燃烧器，充天然气和燃油等燃料进 行燃烧，提高烟气温度，还可保持蒸汽参数和负荷稳定，以 相应提高蒸汽参数和产量，改善联合循环的变工况特性。 一般来说，采用无补燃的余热锅炉的联合循环效率相对较 高。目前，大型联合循环大多采用无补燃的余热锅炉。