煤化工热动力装置直接空冷系统优化布置

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火电厂空冷系统优化和综合技术经济分析

火电厂空冷系统优化和综合技术经济分析

火电厂空冷系统优化和综合技术经济分析为了满足快速增长的电力需求,大部分发展中国家都在大力投资建设火电厂。

火电厂是以化石燃料(例如煤炭、天然气)为燃料,通过发电机将热能转化为电能的设备。

不过,火电厂的热效率一般不高,典型的热效率在30%左右。

这意味着大约有70%的热能被浪费掉了,其中绝大部分都以废热的形式散发到环境中。

为了防止废热对周围环境造成不良影响,很多火电厂都使用空冷系统来散发废热。

空冷系统是利用自然通风原理,把热量传递到空气中,然后通过大量的风扇将空气送到局部地区。

空冷系统优点是不需要用水,不会造成水资源污染,不会占用土地,不会对周围环境产生负面影响。

空冷系统的效率受多种因素影响,包括环境温度、风速、风向、空冷器的阻力、冷却器的压降和通风量等。

要想优化空冷系统,需要综合考虑这些因素,并采取相应的措施,以提高其效率。

其中一个关键因素是空冷器的设计。

空冷器是空冷系统中最重要的组成部分之一,其主要作用是将废热传递给空气。

空冷器的设计需要综合考虑多种因素,包括管道布局、管径、通风量、散热面积等。

有些厂家使用超大型空冷器,以增加散热面积和通风量,这样可以显著提高效率。

但是这种方法的成本非常高,因此需要进行经济分析以确定该方法是否可行。

另一个重要因素是通风系统的设计和管理。

通风系统包括风扇和管道等组成部分,其设计需要考虑多种因素,包括风量、风速、风向、管道直径和阻力等。

通风系统的管理需要对风扇运行状态、风道阻力和管道漏风等问题进行监控,确保其正常运行。

此外,还需要考虑其他因素,如环境温度、燃料质量、供电质量等。

这些因素都会对火电厂的实际效率产生影响。

综合技术经济分析可以用于评估空冷系统优化方案的成本和效益。

分析过程需要综合考虑生产成本、环境影响、效率提升等因素,以确定最优方案。

在经济分析中,需要紧密结合空冷系统的技术和实际情况,以制定合理的技术路线和经济参数,并对不同方案进行对比,以找到最优解。

综合而言,空冷系统优化和综合技术经济分析是提高火电厂效率的关键措施之一。

火电厂空冷系统优化和综合技术经济分析

火电厂空冷系统优化和综合技术经济分析

火电厂空冷系统优化和综合技术经济分析1. 引言1.1 研究背景煤炭火电厂是我国主要的电力生产方式之一,但传统的火电站在运行过程中会产生大量的废热,需要通过冷却系统进行散热。

传统的冷却系统主要分为水冷和空冷两种方式,其中空冷系统相较于水冷系统更为节能环保。

空冷系统通过自然对流或强制对流的方式将废热散发至空气中,实现了火电厂的冷却效果。

在实际运行中,火电厂空冷系统存在一些问题,如散热效率低、能耗高、运行维护成本大等。

对空冷系统进行优化和改进显得尤为重要。

优化空冷系统不仅可以提高火电厂的散热效率和节能减排能力,还可以降低运行维护成本,提升火电厂的整体运行效益。

为了更好地了解火电厂空冷系统的优化和综合技术经济分析,在这篇文章中我们将探讨空冷系统的运行原理和优化技术,对比分析不同优化方案的经济效益,探讨影响空冷系统优化的因素,并提出对未来研究的展望。

通过这些研究,我们希望为提升火电厂空冷系统的效率和经济性提供参考和借鉴。

1.2 研究目的研究目的是通过对火电厂空冷系统进行优化和综合技术经济分析,探索提高火电厂运行效率、降低能耗和减少污染排放的途径。

具体来说,研究目的包括:1. 分析火电厂空冷系统的结构和工作原理,找出存在的问题和不足之处;2. 探讨空冷系统的优化技术,包括提高散热效率、降低能耗、减少水资源消耗等方面的技术手段;3. 进行空冷系统的综合技术经济分析,评估不同优化方案的成本效益,为火电厂的可持续发展提供参考;4. 研究影响空冷系统优化的因素,包括气候条件、设备性能、运行管理等因素,为优化方案的制定和执行提供依据。

通过实现以上研究目的,可以提高火电厂整体效率、降低运行成本、减少对环境的影响,实现经济效益和环境效益的双重提升。

1.3 研究意义【研究意义】:火电厂空冷系统作为关键设备之一,对于火电厂的运行稳定性和经济性具有重要影响。

通过对空冷系统的优化和综合技术经济分析,可以提高火电厂的能效水平,减少能源消耗,降低环境污染,提升火电厂的竞争力。

煤化工热动力装置直接空冷系统优化布置

煤化工热动力装置直接空冷系统优化布置

煤化工热动力装置直接空冷系统优化布置发布时间:2021-06-16T11:56:30.133Z 来源:《中国电气工程学报》2020年11期作者:孟胜利蔡行行[导读] 基于某煤化工热电厂项目两台100 MW汽轮机机组的直接空冷系统孟胜利蔡行行中国电建集团河南省电力勘测设计院有限公司河南郑州 450000摘要:基于某煤化工热电厂项目两台100 MW汽轮机机组的直接空冷系统,提出了两种以主排气管中心线为中心的机组空冷平台方案。

2个单元的风冷平台的轴对称布置和集中布置。

并进行了技术经济分析。

结果表明,每个单元的风冷平台是分开布置的。

由于单机风冷系统的设备较小,因此无法直接连接两机的空气冷凝器平台。

如果两个设备之间的空气冷却平台没有关闭,则会受到环境风的极大影响。

土地也比较大,投资和经营成本高;两台机组风冷平台的集中布置可以减少投资和运行成本,且两者受高温,强风和冰冻的影响相差不大。

关键词:煤化工热动力装置;直接空冷系统;冷却单元;优化布置引言目前,全国几乎所有产煤省份和地区,煤化工行业“干快”的势头正在不断规划中。

煤化工项目火电厂作为煤化工的辅助部分正在崛起,其装机容量一般位于12mw ~100mw之间的汽轮机排汽冷凝系统多采用直接空冷系统,空冷机组数量较少。

风冷机组通常与主排气管中心线轴对称布置。

这样,风冷平台之间的间隙往往因为不满足间隔要求而容易形成热风回流。

有些项目简单采用钢板来缩小机组之间的空冷平台间隙,占地面积大,增加了投资成本。

煤化工行业采用的是直接空冷系统,目前尚无行业和国家正式颁布的标准。

1.直接空冷技术的原理及特点冷却系统是化工生产过程中的一个重要环节。

由于工业装置需要循环水作为冷却介质来带走装置中无用的余热,高温高压蒸汽在汽轮机中做功后成为无用的排汽。

排出的蒸汽释放出多余的热量,冷却成冷凝水再循环,然后开始一个新的循环。

加热后的循环水通过使开放冷却塔中的部分水蒸发而自我冷却。

由于循环水的大流量,这一过程蒸发了大量循环水,需要补水。

米东热电厂直接空冷系统的优化控制

米东热电厂直接空冷系统的优化控制
均可 以切换 至 手动 回暖 控制 。在 手动 回暖控 制模 式 下, 由运 行人 员 手动 控制 逆 流风 机反 转 , 确保AC 不 C 被 冻结 。 在更 差 的工况 时 , 风机全部关 闭 , 后关 闭个 然 别 的蒸汽 隔离 阀 以减 少换 热 面积 。为 了加强 系统 监
1 米 东 热 电厂 空 冷 系统
在 此要 注意 :) 1在投 入 自动控 制运 行 时 , 有控 所
冬 季运 行 时 , 流 管束 上方 容易 形成 细 小 冰粒 , 逆
J S UJA I Y IGY N 技 术 交 与 应 用 I H IO L UYN O G U
随着 时 间 的增 加 . 粒 会 逐 渐 增 大 . 终 将 阻碍 不 冰 最
自动 控制 。
所有抽真空温度均大于3 0℃时 ,此 状 态 才 会 被 解 除 , 则 回暖程 序将 周期 性地 执行 下 去 。 否
26 空冷 系统 正常停 运 .
33 调 整 风机 转速停 止 逻辑 .
( )在 正 常 汽轮 机 停 运 过 程 中 , 1 进人 A C的蒸 C 汽量 会 随着 负 荷 的 降低 而逐 步 减 少 。 时 由于压 力 此
米 东热 电厂空冷 系统 控制 流程 如 图2 所示 。
足排 汽 压力 控 制要 求 时 , 程序 会 自动将 下 一 列投 入 运行 , 以此 类 推 , 到所 有 列 逆 流风 机 全部 投 入 运 直
行 , 后逐 排启 动顺 流风 机 , 至顺 流J 机 全部 投入 之 直 x L
运行 , 空冷 系统 进入 正常 丁作状 态 ( )冬季 启 动时 , 6 要保 证空 冷 岛最小 防 冻流 量 。 启 动 汽机旁 路运 行 , 加蒸 汽 流量 ; 慢增 加汽机 排 增 慢 汽量 , 抽走 残 留气体 ; 风机将 根据 设定 的背 压值进 行 调 速 , 证设 定 背压 值 ; 测排 汽管道 的压 力 , 免 保 检 避 出现 压力 增加 至 汽轮机 的背压 报警 b 闸值 : 运行 正 常时稳 定增 加蒸 汽流量 , 到启 动完 毕 , 冷 系统 进 直 空

发电厂直接空冷系统优化探讨

发电厂直接空冷系统优化探讨
我 国为了解 决北方 水资源 短缺 的问题 ,也 加大 了对空冷 技术 的研究 与 发展 的力度 ,以使更好 的保护 我们 的水资源 。直接 空冷系 统与 间 接空 冷系统 相 比较 而言 ,具有 占地面积 小、操作 灵活 、运行方 式可
靠 以及投 资低 等优势 ,而且更有 利于我 国电力行 业的发展 。
( 1 )我国 的直接 空冷 电站要 时常对 空冷 凝汽器进行 清洗 ,这样 会浪 费很 多的水 资源 ,并 不符合 我们发 电厂要 用直接 空冷 凝汽器 来 实 现节水 的 目的。直接 空冷 凝汽 器 的积灰会对 汽轮机 背压 的规律 造 成 影 响,从 而使 机组 的运行 受到 限制。所 以 ,我们要 以机组 在运 行 过 程 中对 汽轮机 背压 的不断 变化来 监测 的积灰 的程 度为依 据 ,进 而 对 空冷 凝汽器进 行合理 的清 洗 ,使直 接空冷 凝汽器 的管束 保持外 表 面 的洁净 ,减少热 阻,从而 使直接空冷凝汽器 的换 热效率得到提 高 , 进 而使机 组可 以得到 安全 、有效地 进行 。因此 ,彳 F 对 空冷 凝汽器 的 清 洗一定 要根据 具体 情况采 取合理 的清洗方 法 ,减少对水 资源 的浪 费。 ( 2 )为了减 少冰冻 问题给 设备带 来的损坏和 防止冰冻 问题 ,我 国的制造 厂家 也采取 了各种 措施 ,使直接 空冷 系统 得 以正常运 行。 凝 汽器管 束采用 椭圆形 ,可 以在 一定 的程度 上降低冰 冻对 运行设 备 的损坏 。而且 ,凝汽器 管束如果 减 少排数或 者使用 单排 的管束 ,基 本 上可 以消除 管束 内的死 区 ,也降低 了管束 出现冰 冻 的几率 ,是设 备 更加有 效、安 全的运 行 。因此 ,在设 备运行 中 ,一 定要 注意 空冷 系统 的防冻 问题 ,以保 证设备的正常运转 。 ( 3 )在直接 空冷系统 的各 种影 响因素中 ,最主 要的 因素之 一就 是 空冷 系统的严 密性 ,它也是 真空 系统中所 存在 的普遍 问题 ,严 密 性 差就会 使空气 可 以漏进真 空系统 ,而且这 些不凝 结的气 体对于 整 个 的冷端系统性 能产 生很不利 的影 响。 所以, 为了防止真 空的泄 露性 , 首 先一定 要保证 凝汽器 内有 良好 的真 空 ,需 要确保 抽真 空系统 的 良 好 性能 ,然后就 是保证 热力 系统 的负压系统 的严 密性 。其 次是 通过 各 种各样 的检漏 方法 去减 少真空 系统中真 空泄露 的 问题 。要严 把产 品的质量 关 ,以防止泄 露的产 生 ,同时严把 调试 的试验 关 ,对气 压 进行 试验 ,以确保 真空的严密性 。

直接空冷机组空冷岛运行优化方案

直接空冷机组空冷岛运行优化方案

收稿 日期 : 2 0 1 3—1 0— 2 1
作者 简介 : 李
勇( 1 9 7 2 一) , 山东滕州人 , 大学本 科 , 助理工程师 , 现从事设备管理 工作 。
第1 2期

勇, 等: 直接空冷机组空冷 岛运行优化方案
同时 , 该结构型式空冷机组与其他型式空冷机 组同样存在运行 中受到环境因素的影响。针对空冷 机组在冬季运行和夏季运行 时 , 受外界环境对 空冷 系统 的影 响分析 。
结。
2 . 1 . 1 系统在冬季低温运行时 , 空气凝汽器容易发 生大面积的冻结 、 损坏等事故 , 严重影响了机组的安 全和经济运行 。结合实际分 析, 造成空冷岛冻结 主
要 有 以下几 方面 的原 因 : 1 ) 热负荷不均。该套空冷凝 汽器采用 四排管
节 约能 源 , 空分 空 压机 组 汽 轮 机 蒸 汽 采 用 了 空冷 系
的热介质 , 大量 的热能通过翅片得到交换, 其广泛使
用于化工 、 石化、 炼油厂 、 电站、 钢厂。使用空气不仅
是一种低成本 的选择 , 同时也可以减少对水资源的 污染浪费 , 有利保护环境。 G E A巴蒂尼 奥热 能有 限公 司设计 的 A C C MA S H 系统 , 它主要 是基 于 铝翅 片管 的设 计 , 这 种结 构 由 A字形 的钢结构支 撑 , 并装配 有包括冷凝 液 箱、 风机、 泵和控制系统在 内的真空系统( 如图 1 ) 。
的保证空冷岛的热负荷 , 使空冷岛能安全运行。 在 冬 季 严寒 气 候 运 行 , 为 了防冻 空冷 岛保 持 较 高的背压运行 , 满足机组 的安全经济运行 , 在一般情 况下 , 若保持壁 温高于水 的凝 固点 1 O ℃ 以上 , 可防 止大面积结冰现象的发生, 因此 , 在工艺调节系统工 况时 , 应避免迎风面管束壁温低 于 1 0 ℃左右运行 , 同时 , 尽可能降低空冷岛的运行背压。 2 . 2 空 冷 岛夏季 运 行分 析 2 . 2 . 1 空 冷 岛夏季 运行 出现 的问题 在新疆夏季温度较高 , 空气中的沙尘较多 , 空冷 岛在夏季运行时受环境影响很大 , 主要表现在以下 几方 面 : ( 1 ) 夏季环境温度高 , 蒸 汽与空气换热效果 比 在冬季差很多 , 且 环境温度 变化大 , 昼夜温差异较 大, 故空冷 岛运行背压变化范围很大。

分析火电直接空冷技术的创新与优化发展

分析火电直接空冷技术的创新与优化发展

分析火电直接空冷技术的创新与优化发展摘要:经济的发展产生了大量的电力需求,为了能够更好地发展经济,各地区必须要做好电力保障,为此,各煤电基地必须要具有长期发展规划。

论文结合火电直接空冷机组运行中的问题,提出了优化创新措施,在解决问题的同时促进了我国火电空冷技术的发展。

关键词:煤电基地;直接空冷;火力发电我国是电力需求大国,因此在煤电基地建设上花费了较大的费用,目前,国内已建火电空冷机组的情况来看,近十分之一的空冷机组属于亚临界直接空冷机组,即ACC机组。

ACC机组在实际运行中容易受到其他因素的影响,从而导致机组不能正常运转,如反向风吹入ACC机组中,容易出现强热风回流,此时ACC机组容易出现停机状况;ACC机组在实际运行中还将会遇见许多问题,为此,火电直接空冷技术的创新和优化工作不容延缓。

一、火电直接空冷技术的创新(一)借助风轮抑制强热风回流针对反向风引起强热风回流的现象,笔者认为可采取的技术创新便是借助风力发电风轮来减弱风力,避免引起热风回流而影响机组正常工作。

根据风力机风轮理论可知,风力机前风轮的风速是后风轮风速的三倍,也就是说在风力机转动的情况下,可以用来发电的占据风速的三分之二。

从我国的气候情况来看,西北地区每年天气中,干旱炎热、暴雨水涝等天气出现的几率极大,这也就因为这ACC机组在实际运行过程中会面临较大的风险。

对此,还需要提前做好准备,安装风力机风轮,从而达到减弱风力,抑制热风回流,确保机组能够平稳运行。

(二)引用除氧、排汽装置自2005年起,除氧排汽一体化装置就开始在空冷电厂中得到应用,事实证明该装置在空冷电厂中的应用能够有效控制机组运行状况,将机组温度控制在1摄氏度。

除氧凝结一体化的排汽联合装置,是由哈汽厂辅机工程公司于STORK公司联合制造的,该排汽装置集除氧、凝结于一体,实际应用数据表明,该装置应用情况下,水溶氧达标值为30 ,满足要求。

从近十年的发展来看,排汽一体化装置在众多空冷厂中应用较为广泛,并且实际应用效果较好。

高风速下直接空冷系统流场优化分析

高风速下直接空冷系统流场优化分析

高风速下直接空冷系统流场优化分析摘要:随着现代社会对电力的需求量越来越大,加上小型机组存在效率低、污染高、综合效益低等缺点,在我国大型火力发电汽轮机组不断上马,这些机组在耗用大量煤炭的同时,也耗用大量水资源。

发展空冷技术是倡导可持续发展的科学发展,是解决我国北方富煤缺水地区电力发展问题的关键,势在必行。

由于空冷凝汽器布置在自然风场中,因此直接受环境风场的影响。

根据目前直接空冷系统的情况来看,环境横向风的不利影响是需要解决的突出问题之一,本文将就高风速下直接空冷系统内部流场的运动情况做出分析研究,以促进进一步优化直接空冷系统的效率做出科学依据。

关键词:高风速空冷系统优化1引言目前,大型空冷电厂的直接空气凝汽器冷却系统的优点是系统简单,设备少,基建投资小,空气量调节灵活,该系统一般与高背压汽轮机配套。

直接空冷机组受到环境气象条件,尤其是环境风速、风向、风频等的影响显著。

国内对于环境风作用下,直接空冷机组变工况运行时,空冷单元内部的空气动力流场特性以及翅片管束流场优化的研究成果还相对缺乏。

因此,揭示高速环境风作用下空冷系统的流场变化特性对于空冷岛安全优化运行具有十分重要的意义。

2空冷凝汽器控制方程RNGk-ε湍流模型是用于研究空冷单元内部流场较为复杂的空冷凝汽器的控制方程。

在理论的计算中去取理想模型,即认为翅片管内的热流体为饱和状态,热力变化当作为等温凝结过程。

翅片管束部分忽略管壁的导热热阻,使用散热器模型,把管束空间看作是多孔介质平面。

不考虑计算过程中的辐射换热,以及忽略蒸汽在管道内部的凝结对流换热过程。

对于翅片管束结构,当速度比较高时,动量方程中的源项仅考虑惯性损失项,本实验采用的数据r1=71.69,r2=-31.71,r3=4.80。

能量方程中的源项Sh只考虑空气流过翅片管束的换热量q,本实验采用的数据为h1=536.99,h2=2016.09,h3=-97.77。

3数学模型及计算方法无导流空冷单元基本模型与实际尺寸一致,即在单元内无任何空气导向装置。

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煤化工热动力装置直接空冷系统优化布置耿树青(东北电力设计院,吉林长春 130021)摘要:基于中煤陕西榆横煤化工项目热动力装置工程2台100 MW汽轮机组直接空冷系统,提出了每台机组空冷平台以主排气管中心线为中心轴对称单独布置和2台机组空冷平台集中布置两种方案,并进行了技术经济分析。

结果表明:每台机组空冷平台单独布置,由于单机空冷系统设施较小,2台机组空冷凝汽器平台不能直连,如机组间空冷平台不封闭,受环境风的影响较大,如封闭占地也较大,投资和运行成本较高;2台机组空冷平台集中布置可以降低投资和运行成本,受高温大风、冰冻影响两者差别也不大。

关键词:煤化工热动力装置;直接空冷系统;冷却单元;优化布置中图分类号:TK264.1Optimization of Design for Direct Air-Cooled System in Coal ChemicalProjectGENG Shu –qing(1 Northeast Electric Power Design Institute,Changchun 130021,China)ABSTRACT: The direct air cooling system has been adopted In a 2x100mwturbine exhaust steam condensing system of coal chemical project inShaanxi. Each unit adopts 12 air cooling unit, generally each unit aircooling platform is arranged individually, but from an economicperspective, the 2 units concentrated arrangement of air cooling platformcan reduce the investment and operation cost.KEY WORDS: Chemical processing of coal thermal power plant; direct aircooling system; cooling unit; optimal design layout.1 引言目前几乎所有全国产煤省区,煤化工“大干快上”的势头正在不断谋划。

煤化工项目热动力装置作为煤化工的附属部分正在兴起,装机一般位于12 MW~100 MW之间,汽轮机排汽冷凝系统多采用直接空冷系统[1],空冷单元数少。

空冷单元往往以主排气管中心线为中心轴对称布置。

这样空冷平台间空隙,常常由于不满足间隔要求,容易形成热风回流。

有的工程干脆用钢板将机组间的空冷平台空隙封闭起来,占地大,增加投资费用。

煤化工行业对采用直接空冷系统,还没有行业和国家正式颁布的标准。

本文以中煤陕西榆横煤化工项目热动力装置工程2台100 MW高温高压直接空冷抽汽凝汽式汽轮机组为例,对2台汽轮机排汽冷凝直接空冷系统集中布置设计进行探讨。

2 设计原则的确定设计气温的选择主要考虑以下因素:a) 综合考虑建设投资、年运行费用、机组年发电量等因素;b) 要考虑季节的影响,不但要保证夏季炎热期机组能够尽量多发电,同时也要注意冬季严寒期凝结水在空冷散热器中的防冻问题。

参照电力行业《大型直接空冷系统设计导则(Q/DG 1-A006. 1-2007)》,本工程按5 ℃以上平均气温法考虑[2],设计气温为14 ℃,夏季满发气温定为32 ℃,机组不满发小时数为165 h。

当空冷凝汽器系统在夏季环境温度32 ℃、大气压力88.65 kPa、相对湿度62%、外界环境风速≤4 m/s气象条件下,所有风机均为100%额定转速运行,保证汽轮机夏季TRL工况排汽装置出口处背压不大于34 kPa。

空冷系统风机噪音控制要求,参照工业企业噪声标准,在距风机群200 m(地面高度1.5m)噪音声压水平不超过55 dB(A)。

3 直接空冷机组冷却单元方案中煤陕西甲醇及综合利用项目热动力站一期Ⅰ建设4台480 t/h高温高压循环流化床锅炉、2台100 MW高温高压直接空冷抽汽凝汽式汽轮发电机。

考虑到本工程所在地区的气候特点,以带有单排管换热元件的空冷凝汽器进行比选。

单排管空冷凝汽器每个单元由8个管束以接近57°角组成的等腰三角A 型结构构成,A型两侧分别为4个管束。

每个管束宽3.020 m,由单排翅片管组成。

每根翅片管由钢/铝制椭圆管和翅片构成,基管横断面尺寸为220 mm×20 mm,壁厚为1.5 mm,翅片规格为220 mm×58 mm,厚度为0.3 mm。

翅片片间距2.3 mm。

经过采用年费用最小法优化,最终选取在设计气温14 ℃、机组设计背压为15 kPa情况下,空冷器迎风面风速2.3 m/s,风机直径为9.75 m,风机铭牌功率为110 kW,单机空冷凝汽器迎风面积为2 852 m2(翅片面积350 240 m2)。

3.1 布置方案的组成3.1.1 方案一单机空冷平台独立布置每台机组设12个A型框架基本冷却单元的空冷凝汽器,以主排气管中心线为中心轴、分4列3行并排布置在汽机房A列外[3],并与主厂房平行,空冷凝汽器的第一排柱与汽机房A列柱心相距12.0 m,其间布置排汽母管。

排汽母管高位布置。

考虑空冷平台下布置变压器和汽机房的高度,确定空冷平台高度25 m。

空冷平台的分隔距离一般要求不小于相隔空冷平台的高度之和,由于两机空冷平台之间的净空只有24.2 m(考虑步道2.0 m),为避免热风回流的影响,两台机空冷平台之间需要用钢板封闭连接[4]。

2台机总占地长×宽为122.20 m×40.24 m。

每台机空冷平台由6柱支撑。

单机4单元需要悬臂布置,稳定性差,增加了平台的用钢量。

风机及驱动装置均安装在凝汽器平台的风机桥上。

根据项目当地气象条件,将全年和夏季风频最高的风向布置成空冷岛正斜前方来风,因此,该方案采取适当延长空冷岛A列方向长度的方式,可在一定程度上,增加空冷风机流量,改善空冷系统流动传热特性,降低机组背压,也有利于空冷凝汽器组的防冻。

根据本项目汽轮机冬季冷态起动时,ACC最小需要的热负荷和气温的关系资料与以往类似工程经验,此空冷凝汽器启动时需要的真空隔离阀数量单机设为2 只。

3.1.2 方案二双机空冷平台合并布置每台机组设12个A型框架基本冷却单元的空冷凝汽器,分3列4行并排布置在汽机房A列外,并与主厂房平行,2台机总占地长×宽为71.50 m×52.32 m。

空冷凝汽器的第一排柱与汽机房A列柱中心相距12.0 m,其间布置排汽母管。

排汽母管低位布置。

空冷凝汽器平台为钢板,标高25.0 m,两台机空冷平台由9柱支撑。

单机单元无需要悬臂布置,稳定性好,减少了平台的用钢量。

风机及驱动装置均安装在凝汽器平台的风机桥上。

单机真空隔离阀数量单机设为1只。

方案一、方案二的平面布置见图1。

图1 方案一和方案二的平面布置3.2 各布置方案的技术分析方案一、方案二均为每台机配12个冷却单元,方案一与方案二相比,压降只稍低0.1 kPa,散热能力略高,过冷度小,利于冬季防冻。

方案二管道流径稍长,压降稍大、散热能力降低,过冷度高些。

从厂区总平面布置看,各方案没有太大的差异,均可以满足布置要求。

方案一占地面积较大,各变压器完全布置在空冷平台的下方。

方案二集中布置运行管理方便,各变压器部分布置在空冷平台的下方,对变压器运行影响小[5],风机的进风通道较通畅,但主排汽管道与分配蒸汽管连接的水平段高位布置有困难,宜低位布置;同时由于方案二布置在进厂房通道的上方,风机运行产生的噪音、空冷凝汽器冲洗对通行影响较大。

3.3 空冷系统投资比较方案一平台尺寸比方案二多出近1 176 m2,由于水泥支柱布置差异,方案一钢桁架平台多出钢材量196 t,混凝土支柱多出138 m3,排气管道材料量多耗近73 t,挡风墙多出27 t,真空隔离阀数量多出2只。

综合比较,方案一与方案二相比,初投资增加370×104元,年运行费用多出53×104元。

4 结语通过对中煤陕西榆横煤化工项目热动力装置工程2台100 MW汽轮机排汽直接空冷系统布置设计研究,每台机组空冷平台以主排气管中心线为中心轴对称独立布置,投资较高,年运行成本也较大。

对于煤化工项目热动力装置工程小型的直接空冷系统,2台机组的空冷平台合并布置,占地小,运行管理方便,投资要小,运行成本也较低。

虽然2台机组的空冷平台合并布置的方案管道压降稍大,但对背压影响不到1%,几乎可以忽略。

建议今后采用直接空冷系统煤化工项目热动力装置,对于机组空冷平台的设计宜采用合并布置的方案。

参考文献:[1]马义伟.空冷系统设计与应用[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1998.[2]刘乃铎.空冷发电厂设计气温的选择[J].电力建设,2000,7:28-29.[3]杨立军,杜小泽,杨勇平.单元长宽比对直接空冷系统运行特性的影响[J].工程物理学报,2011,32(7):265-268.[4]曾强,王志刚.自然风及空冷岛高度对直接空冷机组的影响[J].东北电力技术,2011(7):33-36.[5]李海龙.ACC冲洗对其下方电气设备的影响[J].华北电力技术,2006,增刊2:94-95.作者简介:耿树青,1965年生,男,吉林长春人,1988年毕业于大连理工大学水利水电工程建筑专业,高级工程师。

收稿日期:2014-08-04(责任编辑:刘倩倩)修改意见:1.按文中标色提示修改2.参考文献按顺序在文中标注请在此稿基础上修改,否则无效。

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