超（超）临界空冷机组冷端优化技术探讨

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1、超（超）临界空冷机组冷端优化技术探讨胡鹏飞，谢诞梅，熊扬恒武汉大学动力与机械学院，湖北武汉４３００７２［摘要］汽轮机冷端系统是火电厂重要辅助系统，需从节能和节水方面对其进行优化。通过对某电厂超临界６００ＭＷ空冷机组冷端优化的实例计算，表明超临界６００ＭＷ空冷机组最佳运行工况在净发电量最大的４号工况点附近。据此，提出了超超临界１０００ＭＷ空冷机组冷端优化的方案。［关键词］超临界；超超临界；６００ＭＷ空冷机组；１０００ＭＷ空冷机组；汽轮机；冷端系统；冷端优化［中图分类号］ＴＫ２６［文献标识码］Ａ［文章编号］１００２３３６４（２０１１）０６００２５０４［犇犗犐编号］１０．３９６９

2、／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２３３６４．２０１１．０６．０２５犃犖犃犘犘犚犗犃犆犎犜犗犆犗犔犇犈犖犇犗犘犜犐犕犐犣犃犜犐犗犖犜犈犆犎犖犗犔犗犌犢犉犗犚犛犝犘犈犚犆犚犐犜犐犆犃犔犃犖犇犝犔犜犚犃犛犝犘犈犚犆犚犐犜犐犆犃犔犃犐犚犆犗犗犔犈犇犝犖犐犜犛ＨＵＰｅｎｇｆｅｉ，ＸＩＥＤａｎｍｅｉ，ＸＩＯＮＧＹａｎｇｈｅｎｇＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７２，ＨｕｂｅｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，ＰＲＣ犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｅｃｏｌｄｅｎｄｓｙｓｔｅｍｏｆｓｔｅａｍｔｕｒｂｉｎｅｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔａｕｘｉｌｉａｒｙｓｙｓｔｅｍｉｎｔｈｅｒｍａｌｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓ，ｉｔｉｓ

3、ｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｏｐｔｉｍｉｚｅｔｈｅｓａｉｄｓｙｓｔｅｍｉｎａｓｐｅｃｔｓｏｆｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇａｎｄｗａｔｅｒｓａｖｉｎｇ．Ｔｈｒｏｕｇｈｐｒａｃｔｉｃａｌｅｘａｍｐｌｅｏｆｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｃｏｌｄｅｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆａｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ６００ＭＷａｉｒｃｏｏｌｅｄｕｎｉｔｉｎｏｎｅｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ，ｉｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｏｐｅｒａｔｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｓａｉｄ６００ＭＷａｉｒｃｏｏｌｅｄｕｎｉｔｉｓｌｏｃａｔｅｄｎｅａｒｂｙｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｐｏｉｎｔｎｏ．４ｗｉｔｈ

4、ｍａｘｉｍｕｍｎｅｔｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ａｎｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｉｓ，ａｓｃｈｅｍｅｏｆｃｏｌｄｅｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｆｏｒｕｌｔｒａｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ１０００ＭＷａｉｒｃｏｏｌｅｄｕｎｉｔｈａｓｂｅｅｎｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｃｉａｌ；ｕｌｔｒａｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ；６００ＭＷａｉｒｃｏｏｌｅｄｕｎｉｔ；１０００ＭＷａｉｒｃｏｏｌｅｄｕｎｉｔ；ｃｏｌｄｅｎｄｓｙｓｔｅｍｏｆｓｔｅａｍｔｕｒｂｉｎｅ；ｃｏｌｄｅｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ１机组特性及冷端参数选择汽）、哈尔滨汽轮机厂（哈汽）生产

5、的１０００ＭＷ空冷机组的高、中压缸均采用１０００ＭＷ湿冷机组的母型机，其低压缸因蒸汽参数与６００ＭＷ空冷机组基本相同１．１１０００犕犠空冷机组特性目前，东方汽轮机厂（东汽）、上海汽轮机厂（上则采用多个６００ＭＷ空冷汽轮机低压缸模块组合而作者简介：胡鹏飞（１９８６），男，湖北咸宁人，武汉大学动力与机械学院在读硕士研究生，研读方向为热能工程。２５成。表１为１０００ＭＷ空冷机组参数及配置特性。表１１０００犕犠空冷机组参数及配置项目配置锅炉１０００ＭＷ湿冷机组配套锅炉设备超超临界、一次再热、单轴、三／四缸四排机组汽、三高三低一除氧主蒸汽压力／ＭＰａ２５～２６．５主蒸汽温度／℃６００

6、主蒸汽流量／ｔ·ｈ－１３１００高、中压缸１０００ＭＷ机组汽轮机高、中压缸模块低压缸改进的６００ＭＷ机组汽轮机低压缸模块图１空冷机组影响参数分析排汽压力／ｋＰａ１０～１５冷端系统直接空冷（ＡＣＣ）系统方式图１为二叉树型解析图。由图１可见，凝汽器压散热器面积／万ｍ２２４０～２８０力和环境因素（温度、风向、风速、污垢热阻等）是冷端主排汽／分配管径２×犱８０００ｍｍ／１２×犱３０００ｍｍ优化的核心参数。因此，１０００ＭＷ空冷机组冷端优空冷平台高４５～５０ｍ，变频轴流式风机风机群布置犱９．１４ｍ，共１０×８／９×９／１２×８台化技术的研究最终简化为解决凝汽器最佳背压的问题。由于１００

7、０ＭＷ机组比６００ＭＷ机组的蒸汽流量大，故要求增加低压缸通流面积。表２对比了１０００２冷端优化模型［１］ＭＷ和６００ＭＷ空冷机组低压缸的主要参数。２．１优化原理表２１０００犕犠和６００犕犠低压缸参数对比１０００ＭＷ等级空冷机组具有进口参数高、排汽容量排汽口叶片末叶排汽环流量大、以及凝汽器背压随环境温度变化幅度大的特制造厂高度根径形面积／ＭＷ／个／ｍｍ／ｍｍ／ｍ２点，在凝汽器的热力设计和机组冷端设备运行中，都要东汽１０００４７７０６．３８０求凝汽器背压达到最佳值。空冷机组最佳背压与机组１９０５６００２８６３７．５１０