北方炎热地区火电直接空冷机组度夏能力分析

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1、第33卷第11期华电技术Vo1．33NO．Il2011年11月HuadianTechnologyNOV．2011北方炎热地区火电直接空冷机组度夏能力分析石全成，韩小刚。(1．中电投新疆能源公司，新疆乌鲁木齐830063；2．中电投新疆能源乌苏热电分公司，新疆乌苏833000)摘要：直接空冷机组背压高，凝汽器冷却能力受外界环境的影响大，在夏季大气干球温度较高时，由于高风速、高温的影响而降低了风机和散热器的效率，影响机组发电效率。经过分析认为，采取提高机组满发背压、合理配置空冷系统的冷却面积、无事故切高压加热器运行、向散热器外表面进行水喷雾等措施，能够提

2、高直接空冷机组度夏能力，保证电网安全和汽轮机满发，提高机组发电效率。关键词：卒冷机组；夏季高温；直接空冷；满发；度夏能力；分析中图分类号：TK264．1文献标志码：B文章编号：1674—1951(2011)11—0028—03由机械通风方式供应。直接空冷的凝汽器设备称为0引言空冷凝汽器。它是由外表面镀锌的椭圆形钢管外套我国北方地区夏季炎热，对火电厂直接空冷机矩形钢翅片的若干个管束组成的，这些管束亦称为组的度夏能力是严峻考验，将直接影响电网安全和散热器。汽轮机满发。为此，在中电投乌苏热电厂一期330直接空冷系统工作流程：汽轮机排汽通过粗大MW机组汽轮机

3、设备选型和空冷系统设计期间，针的排汽管道送到室外的空冷凝汽器内，轴流风机流对直接空冷机组的度夏能力进行了专题研究。过散热器外表面，将排汽冷凝成水，凝结水再经水泵送回至汽轮机的回热系统。空冷凝汽器分为主凝汽1机组概况器和分凝汽器2部分：主凝汽器多设计成汽水顺流1．1气象条件式，它是空冷凝汽器的主体；分凝汽器设计成汽水逆中电投乌苏热电厂位于新疆乌苏市，该地区气流式，可形成空冷凝汽器的抽空气区。象情况为：历年极端最高气温为41．3℃(1977年7直接空冷系统的最大优点是可大量节水，而且月12日)，历年极端最低气温为一32．3℃(1984年设备少、系统简单、

4、空气量的调节灵活、防冻性能好，12月24日)，历年平均最高气温为13．8℃，历年平汽轮机排汽直接在冷却元件内凝结，传热温差大。均最低气温为3．5℃，多年平均气温为8．3oC；多年但这种系统由于排汽管道直径很大，真空系统体积平均风速为1．9m／s，50年一遇10113高度10min平大，密封困难，易漏入空气，维持排汽管内的真空困均最大设计风速为30m／s，100年一遇10in高度10难，启动时抽真空时间长，运行背压高，机组效率低，min平均最大设计风速为32m／s；全年主导风向为对采用机械通风的系统，厂用电率也较高。s，相应频率为11％，冬季主导风向为

5、s，相应频率为对直接空冷系统技术的研究，主要关注的是空10％，夏季主导风向为S，相应频率为10％。冷系统的安全性和运行效率。安全性主要包括2个1．2项目概况方面：一是夏季高温时是否由于环境条件的变化而中电投乌苏热电厂～期330MW机组汽轮机为导致背压升高至“掉闸”，从而影响电网的安全；二上海电气集团股份有限公司制造的CZK330—16．7／是在夏季高温时由于高风速、高温的影响，降低了风机和散热器的效率，影响机组发电效率。因此，与环0．4／538／538型亚临界、一次中间再热、高中压合缸、单轴双缸双排汽、双抽供热直接空冷汽轮机。机境关联的研究结果可为电

6、厂的设计和规划提供技术组空冷系统由6列共300片换热管束(顺流管束支持，又可为电厂的安全运行提供指导。252片和逆流管束48片)和30台风机组成。2直接空冷系统度夏能力分析1．3直接空冷技术概述在常规的湿冷系统设计中，由于循环水与空气直接空冷系统是指汽轮机的排汽直接用空气来直接接触，换热的主要形式是热水蒸发而带走热量，冷凝，空气与蒸汽进行表面式热交换，冷却空气通常因此，它的极限冷却温度是空气的湿球温度。而收稿日期：201I一07—18在空冷系统中，冷热介质主要通过散热器表面进行第l1期石全成，等：北方炎热地区火电直接空冷机组度夏能力分析·29·对流换

7、热，它的极限冷却温度是空气的干球温度。提高汽轮机的满发背压到32．5kPa。中电投乌苏热在我国北方地区，干、湿球温度相差约6℃，因此，在电厂汽轮机低压缸采用标准积木块BBO72M(已成相同的气温条件下，配置空冷系统的汽轮机背压比功用于泰国的高背压低压缸和国内300MW空冷低配置湿冷系统汽轮机的背压高。尤其在夏季大气干压缸中)，该低压缸的气动及强度设计中采用了目球温度较高时，由于高风速、高温的影响而降低了风前最为先进的计入叶片力(弯曲)的全三元流场设机和散热器的效率，影响机组发电效率。此时，如何计程序，匹配各级动、静叶片的进、出汽角的分布。保证汽轮机满

8、发，是重点考虑的问题之一。末二级的整圈自锁阻尼叶片采用马刀型静叶成型，2．1分析思路是当前最为先进的没有任何