大容量机组空冷系统的安全经济性比较研究.pdfVIP

中国电机工程学会火电分会空冷专委会第四届学术年会论文集 大容量机组空冷系统的安全经济性比较 冯瑕 刘 军 (北京国电华北电力工程有限公司 北京100011) 摘要：本文根据国内外目前通常采用的两种空冷系统形式，即直接空冷系统和间接空冷系统各自的特点，通过 对采用机械通风直接空冷系统和自然通风间接空冷系统在技术、安全、经济等方面进行了比较，为大容量机组在 空冷系统形式的选择上提供依据和参考建议。 关键词：大容量机组直接空冷间接空冷安全经济比较 1 前言 目前用于火力发电厂机组末端冷却的空冷系统主要有直接空冷系统和间接空冷系统，间接空 冷系统又分为带表面式凝汽器的间接空冷系统和带喷射式(混合式)凝汽器的间接空冷系统。由 于空冷系统节约水资源的效果显著，在富煤贫水地区被广泛应用。 从目前国内外投运的空冷电站来看，直接空冷系统和带表面式凝汽器的间接空冷系统都有 600MW等级的机组在运行。海勒式间接空冷系统因其系统复杂，循环水品质要求与凝结水品质相 X600MW机组 同，目前仅有300MW等级的运行业绩。但本公司设计的山西阳城电厂二期工程2 为一个特例，是表面式凝汽器与铝制散热器垂直布置的海勒式空冷塔组合的间接空冷系统。明年 即将投产，该系统运行后将会为大容量机组空冷系统的发展带来更多的经验和启示。 2 大容量机组直接空冷系统和间接空冷系统的技术比较 2．1各空冷系统的特点 2．1．1直接空冷系统 直接空冷系统是指汽轮机的排汽直接用空气来冷凝，空气与蒸汽间进行热交换。所需冷却空 气，通常由机械通风方式供应。直接空冷系统的特点是设备少，系统简单，防冻性能好，占地少， 通过对风机转速调节或投切风机可灵活调节空气量，基建投资相对较低。不足之处是对环境风速 及风向很敏感，风机群噪声较大，厂用电略高，启动时造成凝汽系统内真空的时间长，冬季运行 背压高于间冷。 2．1．2带混合式凝汽器的间接空冷系统 带混合式凝汽器的间接空冷系统主要由喷射式凝汽器和空冷塔构成。系统中的中性冷却水进 入凝汽器直接与汽轮机排汽混合并将其冷凝，受热后的冷却水绝大部分由冷却水循环泵送至空冷 塔散热器，经与空气对流换热冷却后通过调压水轮机将冷却水再送至喷射式凝汽器进入下一个循 环。受热的循环冷却水的极少部分经凝结水精处理装置处理后送至汽轮机回热系统。 该系统采用自然通风方式冷却，散热器垂直安装在自然通风冷却塔外圈。其优点是以微正压 的低压水系统运行，凝汽器端差小，可以使机组在较低的背压下运行，较之直接空冷系统适应不 ·109· 中国电机工程学会火电分会空冷专委会第四届学术年会论文集 同风向大风的能力要高。缺点是设备多、系统复杂、自动控制系统复杂、全铝制散热器的防冻性 能较差。 2．1．3带表面式凝汽器的间接空冷系统 表面式凝汽器的间接空冷系统由表面式凝汽器与空冷塔构成。与常规的湿冷系统基本相仿， 不同之处是用表面式对流换热的空冷塔代替混合式蒸发冷却换热的湿冷塔，通常用不锈钢管凝汽 器代替铜管凝汽器，用碱性除盐水代替循环水，用密闭式循环冷却水系统代替开敞式循环冷却水 系统。 该系统采用自然通风方式冷却，将散热器水平安装在自然通风冷却塔中。其优点是节约厂用 电，设备少，冷却水系统与汽水系统分开，两者水质可按各自要求控制，该系统可以使机组在较 低的背压下运行，较之直接空冷系统适应不同风向大风的能力要高。缺点是空冷塔占地大，基建 投资多，系统中需进行两次表面式换热(汽—水，水—空气)，全厂热效率低，冷季必须注意散热 器的防冻。 2．2空冷系统技术特性比较 根据上述不同空冷系统各自的特点，本文对2×1000MW机组的直接空冷系统和以带表面式凝 汽器为代表的间接空冷系统进行了较全面的技术分析，详见表2．2—1。 表2．2一l两种空冷系统技术特性比较 序号 比较项目 表面式凝汽器间接空冷系统 直接空冷系统 表凝式间接空冷系统每台机配置两 直冷系统