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尖峰冷却装置在发电厂探究和应用 　　【摘 要】本文介绍了尖峰冷却装置的基本原理，将空冷换热和蒸发换热进行优化组合，以保证机组出力和在较低背压下经济运行。不同换热形式优化组合，优势互补；适用性强，可联合使用，也可独立运行，有效解决夏季机组出力与冬季防冻对换热面积不同需求的矛盾；与空冷系统相比，可将系统运行背压降低5～15KPa，机组满发可提高15%以上，煤耗降低2%以上；投资低、运行费用低、占地小，操作、维护方便。 【关键词】尖峰冷却装置；空冷换热；蒸发式换热 汽轮机的排汽通过一定的装置被冷却为凝结水的系统，它通常分为湿冷和空冷两种冷却方式，空冷又分为直接空冷和间接空冷。由于空冷方式用空气直接冷却汽轮机排汽或用空气冷却循环水再间接冷却汽轮机排汽构成了密闭的系统，所以在理论上它没有循环冷却水的蒸发损耗，从而使电厂的全厂总耗水量降低80%左右。但由于空冷系统增加了空冷风机，厂用电率增加0.7左右。三种空冷方式在国际上都得到广泛的应用[1]。 从20世纪70年代起.国际上发达国家开始改用蒸发式冷凝器代替水冷式冷凝器。蒸发式冷凝器（尖峰冷却装置核心）与传统的以显热换热为主的水冷、空冷换热设备相比，大幅度提高了换热效率，降低能耗及水耗，从而提高了企业的经济效益和社会效益[2]。 1.尖峰冷却装置结构原理 尖峰冷却装置主要由蒸发式冷凝器、冷却塔、水循环系统及风机四部分组成，在箱体内装有换热管束，管束上面为喷水装置。蒸发式冷凝器在运行时，集水槽内的水由循环水泵送到上部的喷淋装置中，由喷淋装置均匀地喷在冷却盘管的外表面上，形成很薄的一层水膜[3]。水膜与冷却盘管内的高温制冷剂气体进行热交换后，一部分水蒸发成水蒸汽，靠汽化潜热带走大量热量。水蒸汽在风机风力的作用下随热空气一起上升，经过挡水板时，水蒸汽被截住，收集到PVC热交换层中，与未蒸发的水一起冷却降温后，流回集水槽，继续循环使用。水蒸汽在挡水板中的飘逸率很小，不到0.001%。因此，蒸发式冷凝器在使用过程中，只要补充很少的水量，即可满足运行要求，尤其适用于干旱缺水地区。 2.工艺流程（图1-1） 汽轮机排汽经排汽管道分别送至空冷换热管束和蒸发换热管束中进行冷凝。不凝性气体在空冷逆流管束和蒸发换热管束上部由抽真空系统排出，凝结水汇集于凝结水联箱中，通过管道送入回热系统循环利用。 冬、春、秋季节气温较低时，蒸发式凝汽器关闭；夏季气温较高时，直接空冷凝汽器不能满足要求时，开启蒸发式凝汽器，保证机组满发。 3.具有尖峰冷却装置的直接空冷系统主要优点 具有尖峰冷却装置的空冷凝汽器将空冷换热和蒸发换热进行优化组合，以空冷换热为主，蒸发换热为尖峰冷却装置，以保证机组出力和较低背压经济运行，其特点如下：（1）不同换热形式优化组合，优势互补；适用性强，可联合使用，也可独立运行。（2）有效解决夏季机组出力与冬季防冻对换热面积不同需求的矛盾，充分发挥空冷换热不耗水，蒸发式换热节水、凝汽背压低等特点。（3）与空冷系统相比，可将系统运行背压降低5～15KPa。（4）与空冷系统相比，机组满发可提高15%以上。（5）与空冷系统相比，煤耗降低2%以上。（6）投资低、运行费用低、占地小，操作、维护方便。 4.尖峰冷却装置的应用 具有尖峰冷却装置的空冷凝汽器是直接空冷凝汽器与蒸发式凝汽器优化组合的一种新型高效凝汽装置；该产品以空冷显热换热为主体换热方式，保障系统的节水优势，同时，根据机组使用条件匹配相应数量的蒸发式凝汽器。夏季气温较高，机组不能满发时启动蒸发式凝汽器，与空冷凝汽器联合运行，具有夏季尖峰冷却作用；春、秋、冬季节蒸发式凝汽器关闭，仅留空冷凝汽器运行，最大限度利用空冷机组的节水优势。该装置可有效解决夏季机组出力与冬季防冻对换热面积不同需求的矛盾，充分发挥空冷换热不耗水，蒸发式换热节水、凝汽背压低等特点，既达到节水之目的，又解决了空冷凝汽器夏季气温较高时机组不能满发的问题。 5.与其他改造方案的比较 5.1 与直接空冷增加空冷面积改造方案比较 （1）系统改造工艺流程 直接空冷改造方案，是增加冷却单元，可以单独增加一列或几列，也可以在原有的每列风机单元上再增加风机单元，即增大空冷系统的散热面积。通过散热面积的增加，增大空冷系统的散热量，以降低夏季满发背压，减少煤耗。因此需对空冷的大排汽管道、空冷平台、凝结水管道和抽真空管道进行设计改造。 （2）方案的特点 a.不增加新的系统，仅对原有系统进行改造；由于空冷本身造价高，故投资巨大。 b.大排汽管道系统发生改变，需重新核算管道的流量分配和管系的结构应力。 c.需重新核算空冷平台的结构，需要同原平台相衔接，比较困难，且位置受限。 5.2 与增加湿式尖峰冷