超临界空冷机组冷端优化技术探讨.DOCVIP

超（超）临界空冷机组冷端优化技术探讨 胡鹏飞，谢诞梅，熊扬恒 武汉大学，湖北 武汉 430072 Air Cooling Unit HU Peng-fei, XIE Dan-mei, XIONG Yang-heng Wuhan University,Hubei Wuhan 430072 ABSTRACT: The cold end system of steam turbine is essential for air-cooled power plant. In terms of energy-saving or water-saving considerations, optimi- zation for air-cooled condenser performance is important. The optimization calculation results for the cool-end of a 600MW SC air cooling unit show that cool-end optimization has economic benefits for SC and USC air cooling units. And based on this, a cool-end optimization method of USC air cooling units with 1000MW is suggested. KEYWORDS: 1000MW air-cooling unit, cool end system, optimization method 摘要：汽轮机冷端系统是火电厂重要辅助系统，无论是从节能还是节水方面考虑，对其进行优化都具有重要意义。本文冷端优化。 关键词: 100空冷机组；冷端系统；优化方法分析 1 前言 1000MW超超临界技术在我国得到了快速发展。2008年12月27日，华电宁夏灵武发电有限公司二期工程两台1000MW超超临界空冷机组项目全面“破土”动工，拉开了我国建设1000MW等级空冷机组的帷幕。 目前，我国已投运的空冷机组（不论容量大小）在运行过程中都普遍存在着的汽轮机排汽参数与空冷岛运行参数不匹配或匹配不能达到最优等问题，因此，探索、研究1000MW空冷机组冷端系统的优化问题对其经济高效运行具有现实指导意义。 2 机组特性及冷端参数的选择 2.1 100空冷机组特性分析 1000MW空冷机组，均综合考虑了标准化、系列化、末级叶片适应性及配套辅机适应性等因素，其高中压缸均采用成熟的1000MW湿冷机组的母型机，而低压缸则因蒸汽参数与600MW空冷机组基本相同而采用多个600MW空冷汽轮机低压缸模块组合而成。表1 给出了1000MW空冷机组配置特性。 表1 100空冷机组配置 锅炉 1000MW湿冷机组配套锅炉设备 额定/铭牌出力 1000MW/920~940MW 机组 超超临界、一次再热、单轴、 三/四缸四排汽、三高三低一除氧 主汽参数 25~26.5MPa/600℃/600℃,3100t/h 高、中压缸 1000MW高、中压缸模块 低压缸 改进的600MW低压缸模块 排汽压力 10~15kPa 冷端系统 直接空冷(ACC)系统方式 散热器面积 240~280万m2 主排汽/分配管径 2×DN8000mm/12×DN3000mm 风机群布置 变频轴流式Ф9.14m，共10×8/9×9/12×8台 由于1000MW机组的蒸汽流量比600 MW机组的大，故要求的低压缸通流面积也将增加。表2 对比了1000MW和600MW空冷机组低压缸主要参数[2]。 表2 1000MW和600MW低压缸参数对比 制造厂 容量 排汽口 叶片 高度 末叶 根径 排汽环 形面积 MW 个 /mm /mm /m2 东汽 1000 4 770 1905 6.38 600 2 863 7.51 上汽 1000 4 798 1737 6.35 600 2 910 7.568 哈汽 1000 4 780 1880 6.52 600 2 940 8.32 由此可知，1000MW空冷机组的冷端参数选择及其优化将与600MW空冷机组不尽相同。因此，对1000MW空冷机组冷端系统而言，其空冷系统的优化、选择和配置计算方法都将而又异于600MW等级空冷机组的特性。 2.2 冷端参数的选择 DL/T 5339W空冷机组冷端优化设计时需要考虑的参数有：汽轮机背压、温度，设计起始温差IDT；凝汽器换热面积、管子材质、管径、壁厚、根数和长度；风机台数、直径、迎风面风速、冷却风量等。这些参数之间相互耦合、交叉影响，如果全部组合在一起，可变