660MW超临界直接空冷机组冷端系统优化

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1、2016年4月Apr．2016第44卷第2期(总第243期)Vo1．44No．2(Ser．No．243)660MW超临界直接空冷机组冷端系统优化OptimizationofColdEndSystemon660MWSupercriticalDirectAirCoolingUnit王春艳，张伟康，孙明，李军(1．吉林电力股份有限公司白城发电公司，吉林白城137000；2．吉林电力股份有限公司，长春130022)摘要：针对某厂660Mw超临界机组直接空冷系统在实际运行中夏季背压高、机组出力受限制和能耗高的

2、问题，对机组冷端系统进行改造，采用蒸发式凝汽器尖峰冷却系统作为优化方案，改造后运行背压降幅在7kPa以上，有利于机组在夏季高温时段的安全稳定运行，并且降低了机组供电煤耗，减少了污染物的排放。关键词：660Mw超临界直接空冷机组；尖峰冷却；冷端；背压；蒸发式凝汽器中图分类号：TK264．1文献标志码：B文章编号：1009—5306(2016)020049—03火电厂是水资源消耗大户，耗水量占工业总耗艺流程是：汽轮机排出的乏汽经由主排汽管道引出水量的20。随着全球水资源危机的加剧以及对环汽机房“A”排墙

3、外，从主管道向平行于“A”排柱两境保护的重视，近年来空冷发电技术在国内外迅速侧水平布管，再从水平管上分出垂直支管，垂直上升发展。与常规湿式冷却技术相比，空冷技术最大的优到空冷凝汽器顶部；蒸汽从空冷凝汽器上部联箱水点是节水与环保，可有效减少厂用水量的8O9／6～平进入，与空气进行表面换热后冷凝；冷凝水由凝结85。吉林电力股份有限公司白城发电公司(以下简水回水管汇集，排至凝结水箱，由凝结水泵升压，送称白城发电公司)直接空冷机组于2010年1O月投至锅炉给水系统；空冷凝汽器内的不凝气体由设在入运行，设计工

4、况为环境温度31C时空冷系统运行逆流凝汽器顶部的抽空气管道抽出。背压32kPa，空冷系统设计性能保证全年不满发时间为200h，但是当环境温度超过3O℃时，汽轮机背2空冷机组应用现状压升高，发电煤耗增大，汽机背压一般在30kPa左右，较高时接近35kPa，机组出力在80～9O％，机2．‘1存在问题组出力受限、煤耗率提高，电厂热经济性降低，因此由于空气自身的比热容小，导致空冷机组夏季对机组冷却系统进行优化。背压高、能耗大、效率低等问题突出，夏季温度超过30℃时，汽轮机背压达到30kPa，即使在夏季温度1

5、设备概况及工艺流程较低时，背压仍高达15～2OkPa。空冷机组主要存在以下问题。白城发电公司2台汽轮机为超临界、一次中间a．夏季气温较高时，机组出力受限。夏季6～8再热、单轴、三缸四排汽、直接空冷凝汽式汽轮机，具月份，机组带不满负荷，限制10～20的额定出有七级非调整回热抽汽，型号为CLNZK660—24．2／力，严重制约机组经济运行及满发。566／566。空冷散热器采用了排蛇形翅片椭圆管，单b．背压及煤耗高。汽轮机排汽背压变化±1台机组的空冷凝汽器面积为1978321m。，呈8×8kPa，热耗变化

6、率变化±0．55，发电煤耗以305g／布置方式，配64台直径为9．14In的轴流强制冷却(kw·h)计，折算发电煤耗变化率±2．2g／I-kPa·风机。(kw·h)]。汽轮机排汽冷凝系统采用直接空冷系统，其工C．自身耗能较高。直接空冷机组风机数量多、功收稿日期：2015—11—3O作者简介：王春艳(1974)，女，工程师，从事汽轮发电机的运行工作。·49·20l6年4月Apr．2Ol6第44卷第2期(总第243期)Vo1．44NO．2(Ser．NO．243)率大，夏季运行风机群总功率占机组额定功率的

7、蒸发式冷凝是一种以潜热换热为主，以传质带1左右。动传热的高效、节能、节水、环保的换热方式。根据传d．换热效果受环境、季节影响较大。直接空冷热学理论，主要利用水蒸发潜热换热替代显热换热，机组换热效果受外界环境影响大，气温较高时机组1kg冷却水温升1C带走4．18kJ热量，而lkg冷出力受限，大风可能导致汽轮机排汽压力骤升，严重却水蒸发带走2386～2428kJ热量，由于水的蒸发时迫使机组停机。潜热大，较少的循环水量即可满足需要。2．2空冷系统改造的必要性4．1蒸发式凝汽器结构及原理a．白城发电公司2×

8、660MW机组空冷凝汽器蒸发式凝汽器的典型结构见图1，主要由换热设计之初，为降低背压，采用三排管直接空冷凝汽模块、水循环系统及风机等部分组成。汽轮机排汽从器，但是冬季管束冻结问题随之产生，目前1号机各蒸汽人口进人换热模块内，凝结水由凝结水出口汇列管束均有不同程度的冻损变形，变形管束互相挤集于凝结水箱，不凝性气体由抽真空管排出。压使冷却风无法通过管束缝隙，造成部分管束得不到冷却，降低空冷凝汽器的冷却效果。其中1号机7列由于管束冻结损坏封堵359根，共计78块散热管束单元