火电厂空冷系统的优化问题探析

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1、火电厂空冷系统的优化问题探析（山丙魯能河曲发电有限公司山丙忻州036500）摘要：近年来，火电厂空冷系统的优化问题得到了业内的广泛关注，研宄其相关课题有着重要意义。木文首先介绍了空冷系统运行方式，分析了火电厂空冷系统的优化及综合比较，并结合相关实践经验，从多个角度与方面就系统主要设施选取展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于火电厂空冷系统优化相关工作的实践。关键词：火电厂；空冷系统；优化1前言作为一项实际要求较高的实践性工作，火电厂空冷系统的优化有着其自身的特殊性。该项课题的研究，将会更好地提升对

2、火电厂空冷系统优化问题的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。2空冷系统运行方式空冷系统分为直接空气冷却系统和间接空气冷却系统。根据通风方式的不同，又各自分为机械通风和自然通风两种。间接空气冷却系统根据配用的凝汽器不同分为表面式凝汽器和直接接触喷射式凝汽器（也称为混合式或海勒式），其中采用表面式凝汽器的间冷系统根据热交换器的布置方式不同乂分为水平式布置方式和垂直式布置方式。随着空冷技术的发展，垂直式布置散热器的方式已经逐渐成为主要布置方式。直接空冷是指汽轮机的排汽直接由空

3、气来冷凝，空气与蒸汽间进行热交换，所需的冷却空气通常由机械通风方式供应。汽轮机排汽通过粗大的排汽管道送到室外的空冷凝汽器内，轴流冷却风机使空气流过散热器外表面，将排汽冷凝成水，凝结水再经泵送回到汽轮机的回热系统。间接空气冷却系统的主要特点：2.1汽轮机运行背压较低与直接空冷系统不同，间接空冷机组，汽轮机的排汽进入凝汽器，排汽阻力低于直接空冷的人型排汽管道，使得间接空冷机组可以在较低的背压下运行。2.2循环冷却水与汽水系统完全分开采用表面式凝汽器，循环水与汽水系统完全分开，两者水质可按各自要求控制。减轻了锅炉补给

4、水处理的负荷，同吋也简化了系统设备防腐处理的难度。2.3通过调节百叶窗可以对大风的影响进行调控为了减少自然界大风对空冷系统的影响，在空冷塔进风U的外缘均设置了百叶窗，百叶窗的开、关可以进行自动控制，减小了自然界不同风向的大风对空冷系统的影响。2.4设备较少与直接空冷系统比较，采用表面式间接空冷系统，其设备较少，设备的运行管理和检修都相对简便。2.5冷却水量可以根据气温的变化调节，节省厂用电量在间接空冷系统中，汽轮机的排汽通过循环水冷却水进行冷却换热。当大气温度较低吋，可以通过百叶窗的开度调节以及空冷散热器的运行

5、组数来减少循环水的运行水量。这样，在每年的冷季可以大大的减少电厂的自用电率。3火电厂空冷系统的优化及综合比较3.1空冷系统的优化原则在火电厂中，空冷系统和锅炉、发电机、汽轮机等设备相同，是火电厂的主要设备之一，其投资很大，在进行火电厂空冷系统设计吋，如果单纯的考虑提高电厂热效率，选择排汽压力比较低的汽轮机，将会增人空冷系统的投资成本,如果单纯的降低空冷系统投资成本，选择排汽压力比较大的汽轮机，将会增加发电煤耗量，因此，火电厂要不断优化空冷系统，找出空冷系统投资和能量高效利用的最佳匹配关系，从而确定空冷系统的最佳

6、设计参数［6］。在进行空冷系统选型、优化时，必须从火电厂的实际情况出发，并结合以往的工程优化成果、工程实际运行经验等，对空冷系统优化方案进行分析比较，从而确定出最经济、最可靠的空冷系统配置方案。空冷系统的优化原则主要冇以下几点：(1)根据当地的气象情况，通过计算，确定空冷系统的设计气温、气温典型年等基本设计参数；(2)根据火电厂的燃煤情况、燃煤价格、机组运行方式、机组利用率等，对汽轮机背压、尾部参数、循环冷却倍率等优化基础数据进行分析；(3)根据各项优化数据，对制定的空冷系统型式、方案等进行科学的计算，从而为空

7、冷系统方案的经济性、可行性、可靠性、安全性等提供保障。3.2机组参数通过对工程的实际情况进行分析，结合以往的工程经验，对直接空冷系统、间接空冷系统的机组设计参数进行分析，从而为空冷系统优化提供基础资料。直接空冷系统机组大汽轮机尾部主要参数为：1号机型背压为12kPa，排汽量为1648.33t/h,机组功率为1000MW；2号机型背压为13kPa,排汽量为1672.53t/h,机组功率为1000MW;3号机型背压为14kPa,排汽量为1684.73t/h，机组功率为1000MW。直接空冷系统给水泵汽轮机尾部主要参

8、数为：背压为9kPa,排汽量为169.74t/h,排汽焓为2438.1kj7kg。3.3自然风设计风速自然风设计风速是指自然风对空冷系统影响的设计标准值，空冷系统的自然风设计风速需要根据厂址的实际情况进行分析。一般情况下，对于直接空冷系统，相关规定自然风设计风速为3m/s，但该标准并不满足实际需求；对于间接空冷系统，冷却塔周围地面高10m处，取lOmin平均风速，并根据公式计算自然风设