火电直接空冷系统采用自然通风优越性的应用探讨

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1、华北电力技术NORTHCHINAELECTRICPOWER1998年第12期科技期刊火电直接空冷系统采用自然通风优越性的应用探讨山西省电力勘测设计院(太原030001)　　王佩璋文　摘　传统火电直接空冷系统采用鼓风式机械通风设备。因其噪声大、危害环境、热回流影响冷却效率以及风机群耗电多、维护工作量大等缺点，急待改进。单排管凝汽器(下称SRC)运行成功后，为自然通风开创了条件。结合G电厂2×200MW空冷供暖机组工程实际，分析了当地环境，风沙大、附近有居民区(要求噪声低)、夏季历时短且峰值气温不高等特点，有利于自然通风。通过对自然通风与机械通风两种通风方式的经济比较，在上网电价0.2

2、5元／kW*h前题下，论证了自然通风的优越性。关键词　直接空冷系统　通风方式比较　单排管凝汽器　自然通风　优越性1　问题的提出　　火电直接空冷系统，因其具有初投资少、防冻性能好、冷却效率高等优点，得到较大发展。全球火电空冷机组装机79台，总容量21.65GW中直接空冷机组占37台，占47%，容量达9.215GW，占42%，居主导地位，而且单机最大容量已达到600MW级。然而，在这9.125GW直接空冷机组中，全部采用特大直径(最大直径达9.14m)轴流冷却风扇(下称风机)鼓风式机械通风来冷凝汽轮机排汽。进入90年代后，尽管该风机改用双速电动机或变频电动机来驱动，虽降低了动力消耗和稍

3、增发电容量(小于10%)，但仍没有摆脱鼓风式机械通风的模式。　　鼓风式机械通风的直接空冷装置，因其风机耗电多达机组额定功率的1%～1.6%，风机群体噪声大(危害环境，有损健康)，热回流影响冷效效果，维修工作量大以及气流分布不均等缺点，急待改进。　　1990年比利时哈蒙-鲁姆斯公司研制的SRC在美国长岛、亨丁顿的OGDEN垃圾电站的35MW机组上安全运行，并经历了－40℃严寒的考验。SRC体现出两大优势：一是其单排基管为扁平管，其内截面面积比两排椭圆管大33%，促使管内蒸汽压降有所减少；二是单排扁平管钎焊蛇形铝翅片的管束外侧气流阻力与两排椭圆管套装钢翅片管的情况相接近。这样，就为直接

4、空冷装置采用自然通风方式，提供了条件。2　直接空冷通风方式概述2.1　传统通风方式(鼓风式机械通风)2.1.1　特点　　这种通风方式是将空冷散热器置于A字型框架上，将风机群置于其下，以鼓风形式掠过空冷散热器，使热介质(饱和蒸汽)冷凝成凝结水，冷空气受热升温排入大气。　　鼓风式机械通风设备通常设置在紧靠汽机房的高架式平台上。在平台四周环绕约10m高挡风墙，使空冷散热器恰居其内并呈敞口式露天布置。这样遇大风沙天气，风沙从敞开口入侵，风机等噪声也从敞开口传播扩散出去。2.1.2　适用条件　　(1)电厂场地狭小；　　(2)电价便宜；　　(3)阵强风(v≥10m／s)多；　　(4)单机容量6

5、00MW及以上的燃煤机组。2.2　自然通风2.2.1　新型通风方式　　直接空冷装置采用自然通风是通风方式上的技术进步，是伴随SRC兴起的必然结果，也是火电空冷技术的新发展。　　将SRC与自然通风相结合，构成自然通风直接空冷系统(下称NDC)是火电空冷史上新里程碑。2.2.2　NDC特点　　(1)在风沙大地区建塔，通风筒可遮挡风沙污染；　　(2)无风机群体噪声，有利健康；　　(3)无风机群体消耗的动力，多发的电约为额定功率的1.3%；　　(4)其通风筒高大，无热风回流；　　(5)省去了回转设备的维修；　　(6)自然通风直接空冷装置采用钢筋混凝土结构，可利用当地建筑材料就地制作；　　(

6、7)空冷散热器塔内布置，不受横向风、阵强风影响；　　(8)运行操作简单，无复杂的风机群体程控装置；　　(9)发电成本稍有降低，当燃煤价格昂贵时这点将更为明显。2.2.3　适用条件　　(1)电厂场地开阔，在靠近主厂房处有足够大的地段和空间，能布置空冷塔；　　(2)燃煤价格昂贵；　　(3)必须在空冷塔进风口处设置可靠的能自动调节的百叶窗或铝合金制作卷闸，控制进塔的空气量；　　(4)用于单机容量100～300MW的燃煤机组；　　(5)场地土层耐力良好或中等；　　(6)厂址处于风沙大和附近有居民区地段。2.3　抽风式辅助通风　　这种新型通风方式结合了自然通风与鼓风式机械通风的优点，称之为风

7、机辅助自然通风。通常，这种通风仍设有较矮的通风筒，将空冷散热器置于塔内，并在其上方设置引风式风机群。因其结构复杂、运行维护工作量大，尚未采用。3　技术经济比较　　G电厂扩建2×200MW空冷供暖机组直接空冷系统两种通风方式的技术经济比较。3.1　主要参数3.1.1　设计参数　　设计气温：Ta＝14.5℃；　　起始温差：ITD＝35.5℃；　　其它见表1。3.1.2　有关单价　　进厂标准煤价：157元／t；　　水价：1.60元／m3；　　上网电价：0.25元／kW*h。