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《發(fā)電廠空冷系統(tǒng)及其控制》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應用文檔-天天文庫。
1、常州信息職業(yè)技術(shù)學院電子與電氣工程學院畢業(yè)設(shè)計論文發(fā)電廠空冷系統(tǒng)及其控制田振宇(內(nèi)蒙古電力勘測設(shè)計院呼和浩特010020)摘要:電廠采用空冷系統(tǒng)可以大幅度降低電廠耗水,在節(jié)水方面有顯著的效益,因而空冷機組得到了越來越多的應用。以2X200MW空冷機組為例介紹了間接空冷系統(tǒng)及其控制;以2X300MW機組為例介紹了直接空冷系統(tǒng)及其控制和運行。關(guān)鍵詞:間接空冷直接空冷控制系統(tǒng)DCS1概述空冷系統(tǒng)主要指汽輪機的排汽通過一定的裝置被空氣冷卻為凝結(jié)水的系統(tǒng),它與常規(guī)濕式冷卻方式(簡稱濕冷系統(tǒng))的主要區(qū)別是避免了循環(huán)冷卻水在濕塔中直接
2、與空氣接觸所帶來的蒸發(fā)、風吹損失以及開式循環(huán)的排污損失,消除了蒸發(fā)熱、水霧及排污水等對環(huán)境造成的污染。由于空冷方式用空氣直接冷卻汽輪機排汽或用空氣冷卻循環(huán)水再間接冷卻汽輪機排汽構(gòu)成了密閉的系統(tǒng),所以在理論上它沒有循環(huán)冷卻水的上述各種損失,從而使電廠的全廠總耗水量降低80%左右。用于電廠機組末端冷卻的空冷系統(tǒng)主要有直接空冷系統(tǒng)和間接空冷系統(tǒng),間接空冷系統(tǒng)又分為帶表面式凝汽器和帶混合式凝汽器的兩種系統(tǒng)。三種空冷方式在國際上都得到廣泛的應用,技術(shù)均成熟可靠,在國際上三種空冷方式單機容量均已達到600MW。采用空冷機組大大減少了
3、電廠耗水,為水源的落實和項目的成立提供了便利條件。特別在富煤缺水地區(qū)大力發(fā)展大型空冷機組對節(jié)約水資源和電力工業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重大的戰(zhàn)略意義。內(nèi)蒙古地區(qū)煤資源豐富,近幾年投產(chǎn)的機組,基本都采用了空冷系統(tǒng),而且大部分為直接空冷系統(tǒng)。目前建設(shè)的電廠空冷控制系統(tǒng)大多直接納入機組DCS系統(tǒng),空冷系統(tǒng)采用獨立的冗余DPU??刂葡到y(tǒng)功能包括數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)(DAS)、順序控制系統(tǒng)(SCS)、模擬量控制系統(tǒng)(MCS)。空冷系統(tǒng)在集中控制室實現(xiàn)集中監(jiān)控,由DCS的操作員站完成對其工藝系統(tǒng)的程序啟/停、中斷控制及單個設(shè)備的操作。2間接空冷
4、系統(tǒng)間接空冷系統(tǒng)又分為帶混合式凝汽器(海勒式)和帶表面式凝汽器(哈蒙式)的兩種系統(tǒng)。2.1混合式間接空冷系統(tǒng)(海勒式)混合式間接空冷系統(tǒng)工藝流程是汽輪機尾部排汽排至安裝在汽機房內(nèi)的混合式凝汽器內(nèi)與噴射成水膜的循環(huán)水直接接觸冷卻,混合的冷凝水一小部分經(jīng)精處理后送至再熱系統(tǒng),其余的經(jīng)循環(huán)水泵升壓后回至室外的空冷塔,進入安裝在塔底部的表面式空冷凝汽器內(nèi)與空氣進行表面式換熱冷卻,冷卻后的循環(huán)水通過水輪機或節(jié)流閥調(diào)壓后回至混合式凝汽器循環(huán)使用?;旌鲜侥鞯拈g接空冷系統(tǒng)主要由噴射式凝汽器和空冷塔構(gòu)成。系統(tǒng)中的冷卻水是高純度的中性水
5、,中性冷卻水進入凝汽器直接與汽輪機排汽混合并將其冷凝,受熱后的冷卻水絕大部分由冷卻水循環(huán)泵送至空冷塔散熱器,經(jīng)與空氣對流換熱冷卻后通過調(diào)壓水輪機將冷卻水再送至噴射式凝汽器進入下一個循環(huán)??绽渌崞魍鈧?cè)裝有百葉窗,百葉窗的開度可調(diào),可控制通風量,從而控制冷卻性能。當環(huán)境溫度較低時,關(guān)閉百葉窗,防止散熱器凍壞。系統(tǒng)特點:兩次換熱、凝結(jié)水與循環(huán)水混合冷卻、運行分正壓和微正壓兩部分,因此,需要設(shè)大規(guī)模的精處理設(shè)備,與其它空冷方式相比增設(shè)了水輪機和調(diào)節(jié)閥大型設(shè)備,系統(tǒng)復雜,循環(huán)水泵必須緊靠凝汽器布置,為防止水泵汽蝕需設(shè)大型泵坑,
6、需設(shè)大型冷卻塔,因此,基建投資高,優(yōu)點是年平均背壓低。帶混合式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)的優(yōu)點是以微正壓的低壓水系統(tǒng)運行,較易掌握。缺點是設(shè)備多、系統(tǒng)復雜、需要凝結(jié)水精處理裝置、自動控制系統(tǒng)復雜、全鋁制散熱器的防凍性能差。2.2表面式間接空冷系統(tǒng)(哈蒙式)表面式間接空冷系統(tǒng)與常規(guī)濕冷系統(tǒng)基本相同,不同的是空冷塔代替濕冷塔。工藝流程為汽輪機尾部排汽排至安裝在汽機房內(nèi)的表面式凝汽器內(nèi),經(jīng)與循環(huán)水換熱后,由凝結(jié)水泵升壓回至再熱系統(tǒng),換熱后的循環(huán)水回至安裝在室外空冷塔內(nèi)的表面凝汽器內(nèi),與空氣換熱后經(jīng)循環(huán)水泵升壓,送回至汽機房內(nèi)的表面式
7、凝汽器循環(huán)使用。該系統(tǒng)由表面式凝汽器與空冷塔構(gòu)成。與常規(guī)的濕冷系統(tǒng)基本相仿,不同之處是用表面式對流換熱的空冷塔代替混合式蒸發(fā)冷卻換熱的濕冷塔,通常用不銹鋼管凝汽器代替銅管凝汽器,用堿性除鹽水代替循環(huán)水,用密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)代替開敞式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用自然通風方式冷卻,將散熱器裝在自然通風冷卻塔中。系統(tǒng)特點:循環(huán)水與凝結(jié)水分為兩個系統(tǒng),兩水質(zhì)可按各自的要求分別處理,系統(tǒng)簡單、設(shè)備少,缺點是因兩次換熱,熱效率相對較低,需要大量的冷卻面積、設(shè)大型冷卻塔,因此基建投資高。帶表面式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)類似于濕冷系統(tǒng),其優(yōu)
8、點是節(jié)約廠用電,設(shè)備少,冷卻水系統(tǒng)與汽水系統(tǒng)分開,兩者水質(zhì)可按各自要求控制。缺點是空冷塔占地大,基建投資多,系統(tǒng)中需進行兩次換熱,且都屬表面式換熱,使全廠熱效率有所降低。2.3間接空冷控制系統(tǒng)本文以2X200MW空冷機組為例,介紹海勒式間接空冷系統(tǒng)的控制。1)主要監(jiān)控測點:補水流量、凝汽器水位、凝汽器真空、貯水箱水位