
ICS 27.060.30 J 98
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T305772014
燃气-蒸汽联合循环余热锅炉
技术条件
Specification of heat recovery steam generator
forcombined-cycleforgas-steam
2014-12-01实施
2014-05-06发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布
GB/T 30577—2014
目 次
前言引言
范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义
1
参数范围与型号 5 技术要求 6 检验
A
油漆、包装、铭牌和随机文件安装及使用要求
8
9试验与验收 10 质量责任附录A(规范性附录) 锅炉主要零部件制造和验收标准
GB/T 305772014
前 言
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。 本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)提出并归口。 本标准负责起草单位:杭州锅炉集团股份有限公司。 本标准参加起草单位:上海发电设备成套设计研究院、浙江省特种设备检验研究院、西安热工研究
院有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所。
本标准主要起草人:薛以泰、赵剑云、杨文、施鸿飞、成德芳、施延洲、徐元凤。
GB/T 30577—2014
引言
近二十年来,燃气-蒸汽联合循环发电在我国得到迅速发展,特别是近年来建设了一大批大容量、高
效率的燃气-蒸汽联合循环电站,大大推动了燃气-蒸汽联合循环余热锅炉的技术发展。余热锅炉是联合循环系统中的一个重要组成部分,但目前国内尚无针对燃气-蒸汽联合循环余热锅炉相应的专业技术标准,设计制造单位一般采用与国外著名公司合作生产或引进技术、标准和规范进行开发设计。为了规范和总结适合我国联合循环电站余热锅炉技术的发展经验,消化、吸收国内外先进的技术和规范,特制定本标准,这对提升和指导国内燃气轮机余热锅炉设计制造水平,推动我国的技术自主创新具有十分重要的意义。
本标准遵循以下原则: a)适应联合循环电站余热锅炉的技术特点,规范国内联合循环电站余热锅炉产品; b) 优化余热锅炉机组成套设计,吸收引进国内外联合循环电站余热锅炉产品的先进技术; c) 贯彻国家有关节能减排、环境保护的法规和政策; d) 与有关标准的协调性。
IV
GB/T30577—2014
燃气-蒸汽联合循环余热锅炉
技术条件
1范围
本标准规定了燃气-蒸汽联合循环余热锅炉的参数范围和性能要求,以及设计、制造、安装、使用、试验、验收和质量责任等的技术要求。
本标准适用于蒸汽压力不小于2.4MPa,且以水为介质的燃气-蒸汽联合循环余热锅炉;适用于补燃或不补燃型余热锅炉。整体煤气化燃气-蒸汽联合循环(IGCC)系统余热锅炉可参照执行。
2规范性引用文件
2
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T9222 水管锅炉受压元件强度计算 GB/T 10184 电站锅炉性能试验规程 GB/T10863 烟道式余热锅炉热工试验方法 GB/T12145 火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量 GB/T12348 工业企业厂界环境噪声排放标准 GB13223 火电厂大气污染物排放标准 GB 13271 锅炉大气污染物排放标准 GB/T28056 烟道式余热锅炉通用技术条件 GB 50016 建筑设计防火规范 GB50160 石油化工企业设计防火规范 JB/T1612 锅炉水压试验技术条件 JB/T1613 锅炉受压元件焊接技术条件 JB/T1615 锅炉油漆和包装技术条件 JB/T3191 锅炉锅筒内部装置技术条件 JB/T3375 锅炉用材料人厂验收规则 JB/T6511 螺旋翅片管箱组装技术条件 JB/T6512 锅炉用高频电阻焊螺旋翅片制造 JB/T8953.3 燃气-蒸汽联合循环设备采购 余热锅炉 DL/T5047 电力建设施工及验收技术规范 锅炉机组篇
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
联合循环 combinedcycle 燃气轮机循环与蒸汽或其他流体的朗肯循环相联合的热力循环。
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GB/T 30577—2014
3.2
燃气-蒸汽联合循环余热锅炉heat-recoverysteamgenerator;HRSG 用燃气轮机排气所包含的热能来产生一个或多个压力级蒸汽的锅炉。
3.3
额定工况ratedcondition 在规定的燃气轮机排气条件(流量、温度、成分)下,锅炉达到额定参数(流量、压力、温度)时的运行
工况。 3.4
余热利用率heatrecoveryefficiency 单位时间内余热锅炉有效利用热量占输人热量的百分比。
3.5
节点温差pinchpoint 余热锅炉沿烟气流动方向,蒸发器出口烟气的温度与锅筒工作压力下工质饱和温度之间的差值。
3.6
接近点温差 approachpoint 余热锅炉锅筒工作压力下的工质饱和温度与进人锅筒前省煤器出口水温之间的差值。
3.7
热端温差 hotendpoint 在余热锅炉中沿烟气流动方向,高压过热器(再热器)人口烟气温度与高压过热器(再热器)出口蒸
汽温度之间的差值。 3.8
选择性催化还原法selectivecatalyticreduction;SCR 在催化剂作用下,利用还原剂有选择性地与烟气中的氮氧化物发生化学反应,生成氮气和水,是减
少烟气中氮氧化物排放的一种脱硝工艺。
4参数范围与型号
4.1燃气-蒸汽联合循环余热锅炉蒸汽参数规范,包括各压力级过热器出口额定蒸汽压力(表压力)和额定温度范围以及再热器出口额定蒸汽压力(表压力)和额定温度范围。燃气-蒸汽联合循环余热锅炉的参数范围可按表1选取 4.2燃气-蒸汽联合循环余热锅炉的型号编制应符合GB/T28056烟道式余热锅炉通用技术条件的规定,并应采用额定工况下的余热载体量和载体温度。大容量多压力级的联合循环余热锅炉型号也可在其相关产品标准中另行规定。
表1燃气-蒸汽联合循环余热锅炉参数范围
中压(段) 低压(段)
主蒸汽 再热蒸汽
蒸汽循环压力级
蒸汽
蒸汽
蒸汽轮机 余热锅炉 余热锅炉
三压
功率 人口烟
人口烟气
MW 气量 温度 压力 温度 压力 温度 压力 温度 压力
温度 单压 双压 有再无再
℃ MPa ℃ MPa ℃ MPa ℃ MPa ℃
t/h
热 热
【包括带除氧】
2.4~ 395~ 3.8 440 6.08 475
8 >8 >400,
≤400 ≥450
≤30 ≤650 ≥450 3.5~ 440~
0.3~ 200 V
0.88 250
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GB/T30577—2014
表1(续)
中压(段) 低压(段)
主蒸汽 再热蒸汽
蒸汽循环压力级
蒸汽
蒸汽
余热锅炉 余热锅炉人口烟
蒸汽轮机 MW
三压
功率 气量 人口烟气
温度 压力 温度 压力 温度 压力 温度 压力 温度 单压 双压 有再 无再 c MPa C MPa MPa ℃ MPa
C
t/h
热
热
【包括带除氧】
4.4~500~ 8.3 540 13.81 568 3.38 568 3.5 335 0.5 302
0~ 0~ 0.3~ 200~
>30 >650, ≤120 <2 000*
≥520
2.5 300 0.78 280 △ 4
>100 ≥2 000 ≥550 9.26~ 520~ 2.1~ 520~ |2.25~ 276~ 0.3- 240~ :当采用两台燃气轮机、两台余热锅炉、 一台汽轮机时(二拖 ),总烟气量可大于2000t/h。 注:余热锅炉给水温度和排烟温度由设计单位在设计时结合具体情况确定。
A
5技术要求
5.1一般规定 5.1.1燃气-蒸汽联合循环余热锅炉(以下简称锅炉)的设计、制造、安装、使用、检验、修理和改造应符合 GB/T28056和国家、行业相关锅炉专业标准的规定。 5.1.2锅炉的采购应符合JB/T8953.3的要求。 5.1.3锅炉应适应所匹配燃气轮机规定使用燃料的排气特点,锅炉及各区段烟道系统应能承受燃气轮机各种运行状态下的排气压力及冲击力。 5.1.4 锅炉受压元件强度计算应符合GB/T9222的要求。 5.1.5 锅炉及其系统噪声控制应符合GB/T12348的要求。 5.1.6 锅炉水汽品质应符合GB/T12145的要求。 5.1.7 锅炉大气污染物的排放应符合GB13271或GB13223的要求。 5.2 额定工况下的性能 5.2.1 锅炉应在额定工况的燃气轮机排气条件下,达到锅炉额定参数(温度和压力)时各压力级的额定蒸发量。 5.2.2 锅炉在额定工况下,各级过热蒸汽、再热蒸汽温度的偏差应符合表2要求:
表2各级过热蒸汽、再热蒸汽温度偏差
过热蒸汽/再热蒸汽温度的偏差
额定蒸汽压力力
MPa p<3.8 p≥3.8
℃ +10 15 +5 10
5.2.3锅炉在额定工况下,锅炉人口烟道进口处到余热锅炉烟出口的烟气侧阻力应不大于阻力性能保证值。
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GB/T 30577—2014
5.3设计及系统要求 5.3.1锅炉及其系统设计应满足安全可靠、高效节能以及环保的要求。 5.3.2锅炉及其系统设计应根据燃气轮机排气特性、投资成本、负荷性质、环保要求和安全性要求等技术经济指标,合理选择布置方式、结构型式和水循环方式。当锅炉人口处烟气量大于400t/h或烟气温度高于460℃时,锅炉宜采用带自除氧或单压以上的系统。 5.3.3锅炉的水循环应安全可靠,保证所有受热面得到可靠的冷却。蒸发受热面应有足够的循环倍率,水平管束应避免汽水分层。 5.3.4锅炉应能适应燃气轮机排气的热力特性变化要求,锅炉本体及其系统的设计应具有较小的热惯性,以适应燃气轮机快速启停和负荷迅速变化的能力。 5.3.5锅炉设计参数的选择应与燃机排气参数相匹配,以满足“汽轮机作功量最大”、提高联合循环热效率的需要,达到较高的余热利用率。锅炉各压力级的节点温差选择宜8℃~20℃,锅炉各压力级的接近点温差选择宜4℃~20℃,热端温差选择宜不小于25℃。 5.3.6锅炉各级受热面应采用全疏水型结构,便于及时疏水。受热面宜采用高频焊接螺旋翅片管开齿翅片或连续翅片拓展热面。 5.3.7锅炉各级安全阀口径的选择原则:在燃气轮机各排气条件下,锅筒上的安全阀和过热器上的安全阀的总排放量应大于预期的设计工况下最大(连续)设计蒸发量。 5.3.8锅筒应有足够大的容积,当锅炉带基本负荷而给水系统出故障不能向锅炉正常供水时,可保证锅筒正常水位至高于最低安全水位50mm处水位的维持时间(驻留时间)不小于以下要求:高压锅筒为 1.5min,中、低压锅筒为5min,带除氧的水箱为7min。 5.3.9锅炉尾部受热面管壁温度应高于烟气酸露点和水露点温度,否则应采取有效防腐措施,防止低温腐蚀。 5.3.10锅炉烟道设计应保证烟气流场均匀性,减少偏流,降低流动阻力。过热器两侧、再热器两侧出口汽温的偏差均应小于15℃。 5.3.11锅炉炉墙及烟风道应有良好的保温性能。锅炉炉体外表面温度应满足以下要求:
a)当环境温度不高于27℃时,一般应不高于50℃; b)当环境温度高于27℃时,不应高于环境温度加25℃。
5.3.12锅炉出口烟肉高度应满足烟气排放的环保要求和结构布置要求,设计工况下烟肉出口处的烟气流速不宜太高,并满足锅炉烟气总阻力的要求。 5.3.13锅炉宜采用露天布置方式,当处于严寒或特殊要求的地区时,锅炉可采用室内布置或设置紧身封闭。采用露天布置时,锅炉及其系统设计应考虑防冻、防雨雪、防风沙、防盐雾、防锈蚀等的措施。 5.3.14锅炉应采用有效密封措施,防止烟气泄漏和短路。受热面结构设计应避免膨胀位移、气流振动和过度热应力而引起的损坏。 5.3.15为确保过热器、再热器在启动及甩负荷时的冷却,锅炉及系统应采取有效向空排汽、设置蒸汽旁路或限制烟温等措施,并应防止起动时因过热器、再热器超温而过度喷水发生的事故。蒸汽旁路系统应根据锅炉不同压力级,设置对应的高、中、低压蒸汽旁路。各级蒸汽旁路的容量宜为锅炉各级蒸发量的100%。 5.3.16 根据燃气轮机排气性质的不同,应采取有效吹灰、水洗措施,以清除受热面的沾污。 5.3.17 锅炉应设置满足热工、环保检测及性能测试要求的测点。 5.3.18锅炉受压元件材料、承载构件的材料及其焊接材料的选用应符合国家相关法规和行业标准的有关规定。 5.3.19带补燃装置的锅炉,补燃燃烧器性能应燃烧稳定、完全,布置均匀,并配置均流及熄火保护装置,火焰不应冲刷到受热面。
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