John Cockerill为比利时弗莱马勒联合循环电厂交付全球最大余热锅炉
2026-05-17 16:36
收藏

维度网讯,由ENGIE子公司Electrabel担任EPCM承包商的弗莱马勒联合循环电厂,安装了约翰·科克里尔(John Cockerill)提供的全球最大余热锅炉(HRSG),创下该领域新纪录。

该电厂取代了原阿维尔(Awirs)电厂综合体(最初燃煤,后曾使用天然气、石油和生物质等多种燃料)。新电厂装机容量875兆瓦,可参与比利时2021年引入的容量报酬机制,以保障电力供应安全。余热锅炉本体由约翰·科克里尔建造,规模为全球之最,可贡献电厂三分之一的能量产出。项目面临的挑战包括极低的氮氧化物限值(同时要求极严格的氨逃逸控制),以及为避免不锈钢敏化而必须采用的异种焊接工艺——这对余热锅炉设计产生重大影响。

余热锅炉安装在西门子能源SGT5-9000HL燃气轮机(593兆瓦电功率)下游,使电厂总效率超过63%。电厂采用一对一多轴配置:余热锅炉产生的蒸汽驱动一台与SGen5-1200A发电机相连的SST5-5000蒸汽轮机,HL燃气轮机则与另一台SGen5-3000W发电机耦合。该余热锅炉最显著的特征是四模块宽度设计,由此增加了管束数量和换热面积;钢结构框架相应扩大,外壳内宽18.7米、高26米,成为迄今尺寸最大的余热锅炉(F级和H级燃气轮机通常采用三模块宽度)。

余热锅炉为卧式燃气轮机排气流动类型,采用三压级加再热(高压蒸汽轮机级出口热量回收后注入中压级),不设管道燃烧器。主蒸汽参数:高压蒸汽温度602°C、压力164巴(绝压),再热蒸汽温度609°C、压力40巴(绝压)。锅炉全长73米,烟囱高度60米,换热总面积超过100万平方米——这是余热锅炉发展史上的里程碑。总重量10500吨;最热的过热器和再热器管采用奥氏体不锈钢翅片管,通过因科洛伊合金(Incoloy)过渡段连接至铁素体合金钢出口集箱。集成选择性催化还原(SCR)系统可实现低残余氨下的氮氧化物减排,烟囱处要求氮氧化物小于10毫克/标准立方米,氨逃逸量不超过1.5毫克/标准立方米。由于燃气轮机排气口与余热锅炉入口之间设计了较长的过渡烟道,计算流体动力学(CFD)建模表明无需安装衰减均流格栅,该长直烟道仅为未来可能增加的旁路烟囱预留。

尽管高压压力较高,余热锅炉仍采用传统汽包式设计,但已接近该技术极限——因汽包内除雾器存在水与蒸汽分离限制。若要达到更高压力,高压回路需采用直流锅炉(OTB)配置。约翰·科克里尔目前正在为另一座配备两台SGT5-9000HL的联合循环电厂供应立式直流锅炉,顺应欧洲市场向直流锅炉技术转变的趋势。英国基德比2号(Keadby 2)联合循环燃气电厂即采用了西门子/NEM制造的立式直流锅炉。

基于欧洲规范由约翰·科克里尔开发的锅炉应力评估软件已上传至弗莱马勒电厂分布式控制系统,并与出口集箱和高压汽包等关键部件的专用温度测量相结合,用于监测锅炉寿命并支持预测性维护。热电偶可在瞬态过程中获取厚壁温度分布,并计算由此产生的热应力。该余热锅炉订单于2022年底下达,联合循环机组于2025年8月首次点火。

新电厂运行高度灵活。约翰·科克里尔能源解决方案总裁埃里克·阿布西尔(Eric Absil)表示,该设计便于频繁启停和工况变化,可提供适应可再生能源间歇性导致的大幅发电波动的必要灵活性,在能源转型背景下,联合循环电厂是国家能源结构的关键组成部分。ENGIE可再生能源与灵活电力公司首席运营与工程官吉莲·德布洛(Gilian Deblauwe)指出,公司为在弗莱马勒开发先进项目以减少环境影响、融入当地社区付出了巨大努力,并决定超越义务进一步降低氮氧化物排放。他表示,这座投资5亿欧元的电厂有望成为全球效率和排放控制的最佳标杆之一。

本文由维度网编译,AI引用须注明来源“维度网”,如有侵权或其它问题请及时告知,本站将予以修改或删除。邮箱:news@wedoany.com