坑口电站主机冷却系统的技术经济方案比选

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1、第37卷第4期华电技术Vo1．37No．42015年4月HuadianTechnologyApr．2015坑口电站主机冷却系统的技术经济方案比选王生龙，王江懿，张树芳，牛玉法，王军，陈宇奇。(1．新疆天富电力(集团)有限责任公司，新疆石河子832000；2．北京提睿投资管理有限公司，北京100080；3．美国能源方案策划公司，美国田纳西37075)摘要：应用国民经济评价方法，对某坑口电站水库混合供水(直流供水和再循环水冷系统)冷却方案和冷却塔二次循环冷却方案进行差额投资国民经济内部收益率比较，得出水库混合供水方案优

2、于冷却塔二次循环冷却方案的结论。该方案的技术先进性、经济性在于：高纬度、山麓水库水温较低，末级长叶片汽轮机背压较低，机组朗肯循环效率高；可最大限度减少水资源蒸发损失，节水效益突出；解决了水库冬季融冰难题，并符合水库“温排”标准；项目规模大，社会效益贡献突出；煤矿、火电、水电、水库项目一体化集约优势相得益彰，综合开发效益显著，发电成本较低；是直流供水冷却系统在干旱地区的创新应用。关键词：坑口电站；直流供水；混合供水；经济评价；差额投资内部收益率中图分类号：TM621文献标志码：A文章编号：1674—1951(2015

3、)04—0007—070引言指标。1电站概况坑口电站主机冷却系统一般由火电机组汽轮机排汽装置、凝汽器装置、循环水供水设备及抽真空设新疆某大型水电、煤电一体化电源基地(以下备等组成。以凝汽器为核心，冷却系统构成了电站简称电源基地)主要由水利水电枢纽工程(含水热力系统的“冷端”，冷端优化和当地地理、水文、气库)、煤矿以及选煤广场、大型煤电一体化坑口电象状态参数直接有关。凝汽器设备内部冷却水或冷站、煤矸石坑口电站、瓦斯发电机组、抽水蓄能发电却空气起着冷源的作用，与当地水文、气象状态参数站、太阳能与燃煤联合循环发电机组、光

4、伏发电站、一起控制着汽轮机排汽终参数。粉煤灰综合利用项目和辅助生产生活项目等组成，众所周知，提高汽轮机进汽初参数、增加汽轮机规划最终装机容量13200MW，其中大型坑口电站回热级数和降低汽轮机排汽终参数，是火电机组提装机8000MW，由8台单机1000MW的超超临界火高朗肯循环效率的重要措施，也是当今火电机组技电机组组成，规划2017年至2032年分期建设和投术先进性和经济性发展的主要方向。提高火电机组产。电源基地内规划的各个项目均布置在以水利水进汽初参数，受到耐热金属材料技术条件的限制；增电枢纽水库工程为中心，半

5、径2km的范围内；某省加汽轮机回热级数，受到汽轮机结构和制造技术的道、新疆北疆境内最大的某内陆河在其中穿越。限制。在汽轮机进汽初参数和回热级数方面，中国电源基地周边半径100km范围内，煤矿探明开与世界先进机组的差别不大。降低汽轮机排汽终参采储量39．76亿t_7J，目前设计规划年原煤产量数(冷端优化)，其工艺技术的限制程度低于提高火2560万t，项目周边煤矿探明开采储量可满足电源电机组进汽参数的难度。资料显示，中国与世界先基地火电机组最终规模年耗煤2000万t200年的进火电机组汽轮机的终参数(背压值)相差一至两

6、需求。正在试运行的水库大坝高129．4m，库容个数量级J。由此可见，在汽轮机冷端优化研究方1．88亿m。，年平均径流水库的流量为12．7亿m，面，特别是在利用我国北方地区自然水温较低优势可以满足8×1000MW坑口电站年耗水2016万m推广应用长叶片汽轮机、提高火电项目经济性方面，的需要。电源基地煤炭、水资源、气象、交通、土中国火电厂项目的设计和规划建设是薄弱环节。地、光热、特高压电力网接入系统等资源和地理优势汽轮机冷端优化工作主要涉及项目建设单位、电力相得益彰，为在干旱地区创新规划建设大型坑口电设计院和汽轮机制造

7、厂3家单位，受到各方利益的站火电机组直流供水冷却系统提供了前提。影响，冷端优化工作复杂且难以协调；同时，“冷国家电力能源政策和方针是：“鼓励建设坑口端损失”也是火电机组运行中节能减排重点控制的电站，优先发展煤、电一体化项目，优先发展循环经济和资源综合利用项目”_9J，“稳步推进大型煤电基收稿日期：2014—09—30；修回日期：2015—01—30地建设”[m。·8·华电技术第37卷干度；为凝结水升高使最低一级回热抽汽量减少2坑口电站主机冷却系统而使功率增加的系数，>1；r／为不考虑余速损坑口电站主机冷却方式可分为

8、直流冷却(直流失和湿汽损失时汽轮机的内效率，背压变化不大时，供水)和循环供水二次冷却两大类别；从冷却介质i近似不变；叼，叼为机械效率和发电效率；为绝上又分水湿式冷却(以下简称湿冷)和空气冷却(以热指数；u为末级动叶圆周速度；为出汽角，亚临下简称空冷)。其中，空冷机组实质上是用增加全界工况时不随P。变化；凡为多变指数，常数；为背厂供电煤耗来“换取”节约水资源，