电厂空冷技术论文

合集下载

大型电厂空冷技术及其特点分析

大型电厂空冷技术及其特点分析

大型电厂空冷技术及其特点分析摘要:最近几年,纵观全球经济发展速度非常迅猛。

此时各个行业都取得了显著的成就。

然而我们在为取得的成就欣喜的同时,需要意识到的是,人类赖以生存的资源正在逐渐减少,其中水资源就是一个典型。

水资源的短缺导致电厂发展受到极大的阻碍,最终影响到广大群众日常生活的开展。

在此背景之下,空冷技术开始出现并且得到了大力的发展。

笔者具体阐述了空冷技术的构成情况以及具体的特征。

对于我们国家的大规模电厂来讲,合理的使用该技术能够节省资源,促进社会稳定发展,更好的创造经济价值。

关键词:大型电厂;空冷技术特点;发展;特点一、电厂空冷技术发展情况早在1939年,德国GEA公司就在德国鲁尔矿区1.5MW汽轮发电机组上应用了直接空冷系统。

50年代卢森堡杜德兰格钢厂13MW机组和意大利罗马电厂36MW机组分别投运了直接空冷系统。

1950年匈牙利海勒教授在第四届世界动力会议上首次提出了采用喷射式凝汽器和自然通风空冷塔的间接空冷系统(后称为海勒式空冷系统)。

1962年采用海勒式空冷系统的120MW机组在英国拉格莱电厂投运。

1968年西班牙乌特里拉斯电厂投运了采用尖屋顶式布置的机械通风型直接空冷系统的160MW机组。

至此,形成了直接和间接两种空冷系统并存的局面。

但在此阶段世界各地投运的空冷机组容量都比较小,多数在1MW~50MW,个别达到160MW和200MW,如:采用海勒式空冷系统的200MW级机组于1971年分别在拉兹丹电厂、匈牙利加加林电厂和南非格鲁特夫莱电厂投运。

自20世纪70年代末开始,空冷电厂的容量装机容量和单机容量都取得了长足的发展。

1977年美国怀俄达克矿区电厂330MW机组应用了机械通风型直接空冷系统;1985年联邦德国施梅豪森核电站300MW机组应用了表面式凝汽器配自然通风空冷塔的间接空冷系统。

80年代以来,空冷技术得到进一步发展,特别是在南非,可以说取得了突破性进展。

1987年,采用机械通风型直接空冷系统的665MW空冷机组在南非马丁巴电厂投运;1988年,采用表面式凝汽器和自然通风空冷塔间接空冷系统的686MW空冷机组在南非肯达尔电厂投运。

电站空冷技术

电站空冷技术

摘要:电站空冷技术,即电站汽轮机空冷凝汽器技术,由于空冷技术高效的节水效益而受到业界青睐。

本文将从电站空冷选用的三种空冷系统性能比较出发,详细介绍空冷风机的主要功能,并从风机叶型入手,对风机制造与运行中的关键技术进行分析随着人们节能环保意识的提高,对于节水技术应用的需求越来越高,发电行业作为仅此于农业的用水行业,由于目前发电量节节攀升,电力行业日益增长的需求与水资源紧张成为行业发展中不容回避的问题。

为了应对挑战,电站空冷技术以其卓越的节水效益在全球范围内迅速得到行业的青睐,目前空冷技术从设计、工艺与现场装配都已经实现了标准化,但是由于其本身技术所限,还存在着一些问题。

因此,本文将从电站空冷选用的三种空冷系统的性能比较出发,详细介绍目前行业内主流应用的空冷风机,并对风机叶型等风机的关键技术进行分析与研究。

一、空冷系统性能特点目前行业内主要应用的空气冷却系统有三种:直接空冷系统;采用表面式凝汽器的间接空冷系统(即哈蒙式);采用混合式凝汽器的间接空冷系统(即海勒式)。

这三种空冷技术都已经成功商业化,但是相对而言,直接空冷系统在全球范围内发更快。

在国内,山西大唐、漳山与大同装备的皆是直接空冷系统。

海勒式间接空冷技术关键在于混合喷射式凝汽器,凝汽器出口处通过循环冷却装置将水输送至空冷塔进行散热交换,然后由水轮机输送至喷射式凝汽器。

其冷却效率主要由空冷塔中冷却水与空气的对流换热强度决定。

哈蒙式间接空冷将除盐水代替冷却水,并采用干冷塔与不锈钢材质的凝汽器,此类冷却水循环特性是密封性质。

而直接空冷系统是采用汽轮机将气流排至空冷凝汽器,并通过风机将空气输送至散热器表面,空气液化成水。

空冷系统冷却效率很高,且占地面积比其他两种空冷技术都小,设备简单,易于调节。

从上述描述可以得出,目前空气的换热效率要大于冷却水,而且在北方由于天气原因,水温比空气温度高的多,因此采用空冷比水冷可以大大节约能耗。

二、空冷风机叶型分析采用直接空冷系统,与直接空冷凝汽器搭配使用的是低风压大流量轴流通风机,而其中主要采用三种风机叶型:1.以豪登(Howden)公司为代表的机翼扭曲型等宽度(弦长)叶片;2.以意大利科菲姆科(Cofimco)公司为代表的机翼非扭曲型等宽度叶片;3.机翼与弯板襟翼组合构成的非扭曲不等宽度叶片。

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一、引言火电厂是我国主要的能源发电方式之一,但在发电的过程中会产生大量的热量,如何有效地利用这些热量是提高火电厂能效的关键之一。

空冷系统是火电厂中的重要部分,用于散热,使得发电设备能够正常运行。

本文将从空冷系统的优化和综合技术经济分析的角度出发,探讨如何提高火电厂的能效。

二、空冷系统的优化1. 空冷系统的原理空冷系统是利用自然风冷原理,通过散热器将热交换器中的余热传递给大气,从而实现对发电设备的冷却。

在空冷系统中,主要包括散热器、风机、冷却塔等设备,其工作原理比较简单,但是在实际运行中存在一些问题,需要进行优化改进。

2. 空冷系统的优化方案(1)提高散热器的换热效率通过改进散热器的结构设计,增加散热面积和改善风道布置等措施,可以提高散热器的换热效率,减少能源消耗,提高系统的整体效率。

(2)改进风机的性能风机是空冷系统中的关键设备,其性能对整个系统的运行效果有着重要影响。

提高风机的效率和降低能耗是空冷系统优化的关键,可以采用先进的风机技术和控制手段,实现风机的节能运行。

(3)优化冷却塔的运行冷却塔是空冷系统中的另一个重要设备,通过水膜蒸发和风扇散热来冷却循环水。

优化冷却塔的运行,提高其冷却效果,减少水的消耗和系统的维护成本。

3. 空冷系统的优化效果通过空冷系统的优化,可以明显提高火电厂的整体能效,减少能源消耗,降低运行成本,提高稳定性和可靠性。

空冷系统的优化还可以减少对环境的影响,降低二氧化碳和其他污染物的排放,符合可持续发展的要求。

三、空冷系统综合技术经济分析1. 技术分析空冷系统的综合技术包括散热器技术、风机技术、冷却塔技术等,需要结合热力学、流体力学、材料学等多学科知识,进行系统优化设计和运行管理。

在技术分析中,需要考虑系统的整体匹配和协调,确保各个部件的性能和效率。

2. 经济分析空冷系统的优化需要投入一定的资金和人力成本,因此需要进行经济分析,评估系统的投资回报和运行成本。

空气制冷技术论文

空气制冷技术论文

空气制冷技术论文制冷技术是为了适应人们对低温条件的需要而产生和发展起来的。

下面是小编为大家精心推荐的空气制冷技术论文,希望能够对您有所帮助。

空气制冷技术论文篇一制冷技术分析摘要制冷技术是为了适应人们对低温条件的需要而产生和发展起来的。

制冷技术是使某一空间或物体的温度降到低于周围环境温度,并保持在规定低温状态的一门科学技术,它随着人们对低温条件的要求和社会生产力的提高而不断发展。

制冷的方法很多,常见的有以下四种:液体气化制冷,气体膨胀制冷,涡流管制冷和热电制冷。

其中液体汽化制冷的应用最为广泛,它是利用液体汽化时的吸热效应而实现制冷的。

蒸汽压缩式,吸收式,蒸汽喷射式和吸附式制冷都属于液体汽化制冷方式。

本文重点介绍蒸汽压缩式制冷的工作原理及几种形式。

关键词蒸汽压缩式制冷压-焓图理想制冷循环制冷系数ε 绝热膨胀双级蒸汽压缩制冷循环中图分类号: TB6文献标识码: A一、蒸汽压缩式制冷的工作原理蒸汽压缩式制冷系统由压缩机,冷凝器,膨胀阀,蒸发器组成,用管道将其连成一个封闭的系统。

如下图一工质在蒸发器内与被冷却对象发生热量交换,吸收被冷却对象的热量并汽化,产生的低压蒸汽被压缩机吸入,经压缩后以高压排出。

压缩过程需要消耗能量。

压缩机排出的高温高压气态工质在冷凝器被常温冷却介质(水或空气)冷却,凝结成高压液体。

高压液体经膨胀阀时节流,变成低压,低温湿蒸汽,进入蒸发器,其中的低压液体在蒸发器中再次汽化制冷,如此周而复始。

液体转变为气体,固体转变为液体,固体转变为气体都要吸收潜热。

任何液体在沸腾过程中将要吸收热量,液体的沸腾温度(即饱和温度)和吸热量随液体所处的压力而变化,压力越低,沸腾温度也越低。

而且不同液体的饱和压力、沸腾温度和吸热量也各不相同。

如下表一例:在1 个大气压下制冷工质沸点(℃) 气化潜热 r (kJ / kg)水 100 2256R717(氨) -33.4 1368R22 -40.8 375据所用制冷液体(称制冷剂)的热力性质,创造一定的压力条件,就可以在一定范围内获得所要求的低温。

火电厂空冷技术研究

火电厂空冷技术研究

华北水利水电学院毕业设计(论文)姓名陈首蒙学号学院华北水利水电学院专业热能动力设备及应用题目火电厂空冷技术研究指导老师2015年06月摘要空冷技术作为火力发电厂节水的一项重大技术,针对缺水地区建设火电厂时,可以用有限的水资源建设高参数大容量机组,既响应国家节能减排政策,又缓解了与当地工农业、生活用水争水的矛盾。

我国电厂空冷技术发展较晚,始于20世纪80年代,引进匈牙利的海勒式间接空冷系设计技术和设备制造技术应用于大同第二发电厂5、6号机组(2∀200MW)上。

随后作为八五重大攻关项目!,1993年在内蒙古丰镇发电厂投产了我国第台首次自行设计、制造、安装调试的200MW海勒式间接空冷机组,之后又相继投产3台200MW机组,节水率达到了70%以上。

1999年开始,为了发展空冷技术的多样化,在太原第二热电厂四期2∀200MW机组上采用表面式凝汽器的间接空冷系统,国内引进散热器制造设备和制造技术。

国内这3座大型空冷电站的投产运行,经过多年的运行证明节水效果明显,为推动我国空冷技术的快速发展起到了积极的示范作用。

关键词:空冷技术,节水AbstractAir-cooled power plant water-saving technology as a major technology for construction of thermal power plants in drylands, you can use the limited water resources construction of high parameters large capacity units, both to respond to national energy conservation policy, but also ease the work with the local agriculture, domestic water competition for water conflicts. Late development of power plant air-cooling technology, began in the 1980s, the introduction of the Hungarian Heller indirect air cooling system design technology and equipment manufacturing technology used Datong Second Power Plant Unit 5,6 (2 ∀200MW) on. Then as eighty-five major research projects!, 1993 Fengzhen Power Plant in Inner Mongolia China's first production units for the first time to design, manufacture, installation and commissioning of 200MW Heller indirect air cooling unit, and later put into operation three 200MW units, water rate reached 70%. 1999, in order to develop air-cooling technology diversification in Taiyuan second four 2 ∀200MW power plant unit on the use of surface condenser indirect air-cooling system, the introduction of domestic radiator manufacturing equipment and manufacturing technology. This three large air-cooled domestic power plant put into operation, after years of operation proved saving effect is obvious, to promote the rapid development of air-cooling technology has played a positive role model.Keywords: Air-cooled power,water-saving technology目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 01.1广泛使用空冷技术的意义 0第2章火电厂空冷技术 (5)2.1.1.直接空冷系统32.1.2海勒系统 (5)2.1.3哈蒙式系统 (5)2.1.4SCAL 系统62.1.5三种系统的比较82.1.6空冷技术的分类82.1.7空冷技术的特点9第3章空冷系统的朝向123.1 空冷系统朝向问题的研究 123.2 空冷系统朝向问题的工程举例 14结论 (20)参考文献 (15)第1章绪论1.1 本论文的背景和意义空冷技术作为火力发电厂节水的一项重大技术,针对缺水地区建设火电厂时,可以用有限的水资源建设高参数大容量机组,既响应国家节能减排政策,又缓解了与当地工农业、生活用水争水的矛盾。

浅谈电厂直接空冷系统的防冻措施

浅谈电厂直接空冷系统的防冻措施

浅谈电厂直接空冷系统的防冻措施摘要:随着我国科学技术和社会经济的快速发展,人们的生活品质也得到了提高,电能在人们的日常生活和工作中都是不可缺少的一部分,然而人们对于电厂的要求也越来越高本文主要分析了电厂直接空冷系统的应用背景以及直接空冷系统,重点分析了提高电厂直接空冷系统防冻措施以及对发电厂直接空冷系统的允许和选择具有十分重要的意义。

关键词:电厂;直接空冷系统;防冻;措施前言现目前所得到应用电厂直接空冷系统可以分为直接空冷系统,间接空冷系统以及表面式空冷系统和混气式冷凝器。

混合式冷凝器间接空冷系统的主要优点是背压低,可以有利于节约能源的消耗,但是,这对水质的要求就会变得特别高而且其防冻性能相对较差。

表面式冷凝器间接空冷系统的锅炉水以及冷却水是要分开的,所以,冷却水的水量大小是可以调节增加防冻液的,这个优点极为凸显,但是,其缺点就是需要对表面式进行换热,从而让投资的数目加大。

最近几年来我国600mw以及300mw的空冷机组已经在各大电厂中被广泛运用。

而直接空冷系统的空冷凝汽器直接设置在环境大气当中,其性能以及使用安全是受到周围环境影响的,在冬季时很容易发生空冷凝器管道被冻结现象以及被冻破裂等,从而直接导致了空冷凝汽器遭到破坏。

上述问题都会直接影响到空冷机组的稳定安全运行,从而直接的影响到了电力企业的经济效益。

一、直接空冷系统应该注意的问题1.1 直接空冷系统产生的冻结原因直接空冷系统的散热器大多数都是运用的鼓风式,而且是以高架的方式不止的,其暴露在环境当中。

直接空冷系统的散热器冷却能力实在一定热负荷和风量的条件之下,完全取决于空气干球的温度。

若直接空冷系统在设计上出现不合理,那么其在冬季低温中,直接空冷系统散热器各个翅片管中的饱和程度以及蒸汽等温冷凝段缩短,其中凝结水冷凝段增加,过冷度逐渐增大。

如果气温继续下降到零度之下的某一个限度,翅片管中的凝结水有可能温度较低甚至出现冻结等现象。

情节较轻时会让传热性能逐渐降低,情节严重时可以让直接空冷管道出现冻结,冰块堵塞,真空性能下降,从而导致停机等现象,严重时还会让翅片变形,对设备造成永久性的伤害。

热动毕业空冷论文-发电厂空冷技术应用

热动毕业空冷论文-发电厂空冷技术应用

发电厂空冷技术应用摘要我国华北、西北、东北地区普遍寒冷缺水,电站建设往往受制于水源。

作为一项在富煤缺水地区很有前途的生产方式,空冷技术已经显示出巨大的发展潜力。

在水资源缺乏的情况下,空冷技术有一定的发展空间。

因为一般火电厂耗水量占工业总耗水量的20%,而空冷技术是一项节水性的、环保型的技术。

空气冷却分为间接冷却和直接空冷两种,与间接空气冷却相比,直接空冷机组更适于寒冷的地区运行,其最大特点是防冻性能好、节水、占地面积小。

本文主要介绍了空冷系统的发展历程,设备的结构,直接空冷系统运行中的影响因素以及处理措施,空冷技术有着广泛的应用前景,结合它的自身特点以及经济性,空冷技术仍是未来冷却技术的发展重点。

【关键词】:空冷技术;直接空冷;间接空冷;发展历史;热力设备Power plant air cooling technologyAbstractThe common cold water shortage in north China, northwest, northeast, power plant construction is often limited by the water. As a water scarce areas rich in coal is a promising way of production, the development of air cooling technology has shown great potential. In the case of lack of water resources, the development of air cooling technology has a certain space. Because the water consumption accounts for 20% of the total water consumption of industrial general power plant, and air cooling technology is a water-saving, environmental protection technology. Air cooling can be divided into indirect cooling and air cooling two directly, compared with the indirect air cooling, direct air cooling unit run more suitable for cold areas, its biggest characteristic is antifreeze performance is good, water saving, cover an area of an area small. The development of air cooling system is mainly introduced in this paper, the structure of the equipment, influence factors of direct air cooling system operation and treatment measures, air cooling technology has a broad application prospect, and combined with the characteristics of its economy, air cooling technology is still the development key of cooling technology in the future.[Keywords]: air cooling technology; Direct air cooling; Indirect air cooling; The development history; Thermal equipment引言火电厂的耗水量占工业总耗水量的20%, 在水资源日益匮乏的情况下,对空冷技术研究也迫在眉睫。

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。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

目录摘要第一章发电厂空冷系统的方式1.1 海勒式间接空冷系统‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3 1.2 哈蒙式间接空冷系统‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥4 1.3 直接空冷系统‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥5 第二章空冷技术在发电厂的应用场合及技术经济特性2.1 空冷技术的应用‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥6 2.2 空冷技术的经济特性‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥7 第三章发电厂空冷技术的应用概况及发展趋势3.1 发电厂空冷与环境…‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥9 3.2 国内外空冷技术的发展概况‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥11 3.3 空冷技术的发展趋势‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12参考文献摘要目前我国火力发电厂多采用水冷技术,面对越来越紧迫的水资源缺乏问题,火力发电行业的发展受到极大挑战,而空气冷却相比普通湿冷塔技术可以节水大约2/3。

文章介绍目前在国外许多大型火电机组项目中采用的各种类型的空气冷却技术及我国火力发电行业采用空气冷却技术的历史和发展现状为了推广空冷技术在电厂的应用,特做此设计以供大家参考。

第一章发电厂空冷系统的方式发电厂空冷技术从提出到现在约有50年的历史,并在国际上有了迅速发展,目前已出现单机容量686MW的空冷机组。

在干旱地区,空冷技术发展尤为迅速,并出现了多种类型,如直接空冷、干湿联合冷却机组等。

发电厂空冷技术已成为当前发电厂建设中的一个热门课题。

当前用于发电厂的空冷系统主要有三种,即直接空冷、表面式凝汽器间接空冷系统和混合式凝汽器间接空冷系统。

直接空冷多采用机械通风方式,20世纪90年代以来,比利时哈蒙—鲁姆斯公司提出采用自然通风,两种间接空冷多采用自然通风。

第一节海勒式间接空冷系统混合式凝汽器间接空冷系统又称海勒式间接空冷系统,其发电厂如图所示。

1—锅炉; 2—过热器; 3—汽轮机; 4—喷射式凝汽器; 5—凝结水泵;6—凝结水精处理装置; 7—凝结水升压泵; 8—低压加热器; 9—除氧器;10—给水泵; 11—高压加热器; 12—冷却水循环泵; 13—调压水轮机;14—全铝制散热器; 15—空冷塔; 16—旁路节流阀; 17—发电机该系统由喷射式凝汽器和装有福哥型散热器的空冷塔构成。

系统中的冷却水都是高纯度的中性水。

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。

海勒式间接空冷系统的优点:①以微正压的低压水系统运行,较易掌握,可与中背压汽轮机配套;②冷却系统消耗动力低,厂用电耗少,占地面积中等。

缺点是:①铝制空冷散热器耐冲洗,耐抗冻性能差;②空冷散热器在塔外布置易受大风影响其带负荷能力;③设备系统复杂。

海勒式间接空冷系统一般适用于气候温和、无大风的发电厂。

第二节哈蒙氏间接空冷系统表面式凝汽器间接空冷系统又称哈蒙式间接空冷系统。

哈蒙式间接空冷系统的发电厂示意图如图所示。

1—锅炉; 2—过热器; 3—汽轮机; 4—表面式凝汽器; 5—凝结水泵;6—凝结水精处理装置; 7—凝结水升压泵; 8—低压加热器; 9—除氧器;10—给水泵; 11—高压加热器; 12—循环水泵; 13—膨胀水箱;14—全钢制散热器; 15—空冷塔; 16—除铁器; 17—发电机该系统由表面式凝汽器与空冷塔构成。

在哈蒙式间接空冷系统回路中,由于冷却水在温度变化时体积发生变化,故需设置膨胀水箱。

膨胀水箱顶部和冲氮系统连接,使膨胀水箱有一定压力的氮气,既可对冷却水容积膨胀起到补偿作用,又可避免冷却水和空气接触,保持冷却水品质不变。

哈蒙式间接空冷系统的优点是:①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;②冷却水量可根据季节调整,在高寒区,在冷却水系统中可冲以防冻液防冻;③空冷散热器在塔内布置,基本上不受大风影响其带负荷的能力。

缺点是:①空冷塔占地大,基建投资大;②发电煤比湿冷机组多约105%;③系统中需要两次换热且都属于表面换热,使全厂热效率有所降低。

哈蒙式间接空冷系统一般适用于核电站、热电站和调峰大电厂。

第三节直接空冷系统直接空冷系统又称空气冷却系统,是指汽轮机的排汽直接用空气来冷凝,空气与蒸汽间通过管壁进行热交换。

所需冷却空气,通常由轴流冷却机通过机械通风方式供应,系统如图所示。

1—锅炉; 2—过热器; 3—汽轮机; 4—空冷凝汽器; 5—凝结水泵;6—凝结水精处理装置; 7—凝水升压泵; 8—低压加热器; 9—除氧器;10—给水泵; 11—高压加热器; 12—汽轮机排汽管道; 13—轴流冷却风机;14—立式电动机; 15—凝结水箱; 16—除铁器; 17—发电机直接空冷系统的特点如下所述。

⑴汽轮机背压变幅大。

汽轮机排汽直接由空气冷凝,其背压随空气温度变化而变化。

⑵真空系统庞大。

汽轮机排汽要由大直径的管道引出,用空气作为直接冷却介质通过钢制散热器进行表面热交换冷凝排汽需要较大的冷却面积,故而导致真空系统庞大。

⑶厂用电耗大。

直接空冷系统所需空气由大直径的风机提供,风机需要耗能,直接空冷系统自耗电占机组发电容量的1.5%左右。

⑷电厂整体占地面积小。

由于空冷凝汽器一般都布置在汽轮机房顶或汽轮机房前的高架平台上,平台下电气设备等,空气冷凝器占地得到综合利用,使得电厂整体占地面积减少。

⑸冬季防冻措施比较灵活可靠。

直接空冷可通过改变风机转速,停运风机或使风机反转来调节空冷凝汽器的进风量,直至吸热风来防止空冷凝汽器的冻结。

调节相对灵活,效果好且可靠。

⑹凝结水溶氧量高。

由于直接空冷机组的真空系统庞大,易出现负压系统的氧气吸入。

另外,由于机组背压偏高,易出现凝结水过冷度偏大,进一步加大了凝结水中的溶解氧的含量。

⑺可以大量节约电厂用水。

⑻由于蒸汽与空气通过翘片管束至直接进行热交换,省去了中间介质和二次换热,综合热效率提高,运行更经济。

⑼直接空冷电站具有较高的社会效益和与水冷凝汽器机组可比的经济性。

直接空冷系统适用于各种环境条件和各类燃煤电厂,要求煤价低廉,最后带基本电负荷的电厂,尤其适用于富煤缺水区。

第二章空冷技术在发电厂应用场合及技术经济特性第一节空冷技术的应用(一)建造空冷电厂的场合(1)缺水的煤矿坑口或靠近电力负荷中心处,由于水源地限制而无法建造湿冷电厂的场合。

(2)由于生态环保要求,不宜建造直接开式或闭式湿冷电厂的场合。

(3)老电厂扩建受到水源地和扩建场地限制的场合。

(二)空冷技术的应用场合(1)带基本负荷的电厂。

直接空冷系统、海勒式间接空冷系统、哈蒙式间接空冷系统在带基本负荷的电厂均得到了广泛的应用。

直接空冷系统目前采用的单机最大容量为890MW(巴林国),海勒式间接空冷系统目前采用的单机最大容量为325MW(伊朗国);哈蒙式间接空冷系统目前采用的单机最大容量为686MW (南非国)。

只要能建造湿冷机组的地方,无论纬度高低、气候干旱与湿润等都可建造空冷机组。

(2)调峰电厂。

调峰电厂的特点是机组启停频繁,设计空冷系统时,宜采用铝管铝翅片散热器的海勒式间接空冷系统。

因为该系统散热器铝管内表面在制造厂已进行过防腐处理,可适应频繁启停工况的干湿变化。

(3)老电厂扩建。

老电厂扩建增容时,水资源往往难于解决,可考虑采用空冷系统。

若老电厂场地狭窄,可采用直接空冷系统,将空冷凝汽器布置在汽轮机厂房的屋顶上,减少占地面积;若老电厂有湿冷塔群,可将部分湿冷塔改造为辅助通风的空冷塔,采用哈蒙式间接空冷系统。

(4)核电站。

效率较高的直接氦循环高温气体冷却堆核电站可以使用空冷技术。

目前国外已投运的核电站空冷系统,多采用具有表面式的哈蒙式间接空冷系统。

二、空冷电厂的总体特点当发电厂采用空冷系统后,对整个发电厂的生产工艺流程有重大影响。

现将空冷电厂的总体特点简述如下。

(1)改变厂址选择条件。

空冷电厂全厂耗水量按设计装机容量计算约为0.3 ~ 0.35m3/ (GW﹒s),因而厂址的选择基本上不受水源地的限制,避免以水定厂址、以水定容量规模等问题,在缺水的煤矿坑口和靠近负荷中心区建造大容量发电厂成为可能。

(2)空冷设备地位重要。

空冷电厂所需的散热器体积庞大,价格昂贵,以成为电厂的主要设备之一。

(3)节约用水。

当今,湿冷电厂的全厂耗水量约为1 m3/ (GW﹒s),空冷电厂可以节约湿冷电厂全厂耗水量的65%以上,是火电厂节水量最多的一项技术。

同时缩小了电厂水源工程建设规模,降低了水源工程投资费用。

(4)减轻对环境的污染。

由于空冷电厂没有逸出水雾汽团,不发生淋水噪声,更没有冷却水对天然水体的排放,减轻对环境的污染。

(5)大幅度减少发电厂的占地面积成为可能。

当采用直接空冷系统时,不仅可以取消湿冷系统的大型湿冷塔、水泵房、深埋地下管线等占地面积,还可以在空冷凝汽器装置平台下面布置电气变压器,充分利用主厂房A列外侧空间。

当采用海勒式间接空冷系统时,有可能将主厂房或湿法烟气脱硫系统、烟囱布置在空冷塔内。

(6)空冷装置需要较大的施工组装场地和较为复杂的调试措施。

(7)空冷电厂的带负荷能力受环境风向、风速、风温的影响大。

(8)空冷发电厂的全厂热效率较低,发电标准煤耗率也大。

三、空冷系统的共同特点(1)空冷系统的传热学特点是低温位、小温差、特大散热量的空气冷却热交换。

(2)空冷系统属密闭式循环冷却系统,对水质的要求严格。

(3)空冷系统需配置高、中背压空冷汽轮机。

(4)空冷系统的冷却性能受环境(气温、风向、风速)的影响很大,导致空冷机组汽轮机背压变化增大,汽轮机设计背压比湿冷机组提高很多,运行背压范围也比湿冷机组大一些。

(5)空冷系统的散热器在寒冷的冬季,必须有完备的防冻措施。

(6)空冷系统的自动化程度比湿冷系统有大幅度的提高。

(7)空冷系统的基建投资和年运行费用(水价低的情况)都高于湿冷系统。

第二节空冷技术的经济特性空冷机组的技术经济特性包含设计参数、技术条件、经济因素等多个方面,涉及的因素比较复杂,纵观一些文献从不同角度的分析比较,由于受到资料的不完善、不精确、不同国家国情不同、比较基准不统一等因素的影响,其分析比较结论存在一定差异。

本文选择某些内容进行比较分析,供读者参考借鉴。

(一)空冷机组和湿冷机组的比较空冷机组比湿冷机组的背压高,其循环热效率约低5%;空冷机组的厂用电率高,其热耗一般比湿冷机组高6%~9%;空冷机组的耗水量低,普遍认为比湿冷机组节约全厂用水量的65%以上;空冷电厂的造价比湿冷电厂的高,且空冷系统部分的投资约占全厂投资的6%~9%,就冷却系统投资而言,湿冷:直接空冷:间接空冷约为2:3:5。

表1-2给出了500MW燃煤火力发电厂自然通风湿式冷却、机械通风直接空冷、自然通风间接空冷(哈蒙)方式下,冷却系统的投资差异。

相关文档
最新文档