發(fā)電廠空冷系統(tǒng)及其控制

《發(fā)電廠空冷系統(tǒng)及其控制》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。

1、發(fā)電廠空冷系統(tǒng)及其控制田振宇（內(nèi)蒙古電力勘測(cè)設(shè)計(jì)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(jī)組得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。以2X200MW空冷機(jī)組為例介紹了間接空冷系統(tǒng)及其控制；以2X300MW機(jī)組為例介紹了直接空冷系統(tǒng)及其控制和運(yùn)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(jī)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(jiǎn)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與空氣接觸所帶來(lái)的蒸發(fā)、風(fēng)吹損失以及開式循環(huán)的排污損失，消除了蒸發(fā)

2、熱、水霧及排污水等對(duì)環(huán)境造成的污染。由于空冷方式用空氣直接冷卻汽輪機(jī)排汽或用空氣冷卻循環(huán)水再間接冷卻汽輪機(jī)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(jī)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(guó)際上都得到廣泛的應(yīng)用，技術(shù)均成熟可靠，在國(guó)際上三種空冷方式單機(jī)容量均已達(dá)到600MW。采用空冷機(jī)組大大減少了電廠耗水，為水源的落實(shí)和項(xiàng)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

3、冷機(jī)組對(duì)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(jī)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(jī)組DCS系統(tǒng)，空冷系統(tǒng)采用獨(dú)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）?？绽湎到y(tǒng)在集中控制室實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控，由DCS的操作員站完成對(duì)其工藝系統(tǒng)的程序啟/停、中斷控制及單個(gè)設(shè)備的操作。2間接空冷系統(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

4、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(jī)尾部排汽排至安裝在汽機(jī)房?jī)?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(jìn)入安裝在塔底部的表面式空冷凝汽器內(nèi)與空氣進(jìn)行表面式換熱冷卻，冷卻后的循環(huán)水通過水輪機(jī)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，中性冷卻水進(jìn)入凝汽器直接與汽輪機(jī)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

5、氣對(duì)流換熱冷卻后通過調(diào)壓水輪機(jī)將冷卻水再送至噴射式凝汽器進(jìn)入下一個(gè)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(fēng)量，從而控制冷卻性能。當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，關(guān)閉百葉窗，防止散熱器凍壞。系統(tǒng)特點(diǎn)：兩次換熱、凝結(jié)水與循環(huán)水混合冷卻、運(yùn)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(jī)和調(diào)節(jié)閥大型設(shè)備，系統(tǒng)復(fù)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，需設(shè)大型冷卻塔，因此，基建投資高，優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)是以微正壓的低壓水系統(tǒng)運(yùn)行，較易掌握。缺點(diǎn)

6、是設(shè)備多、系統(tǒng)復(fù)雜、需要凝結(jié)水精處理裝置、自動(dòng)控制系統(tǒng)復(fù)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(jī)尾部排汽排至安裝在汽機(jī)房?jī)?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(jī)房?jī)?nèi)的表面式凝汽器循環(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(duì)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

7、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(fēng)方式冷卻，將散熱器裝在自然通風(fēng)冷卻塔中。系統(tǒng)特點(diǎn)：循環(huán)水與凝結(jié)水分為兩個(gè)系統(tǒng)，兩水質(zhì)可按各自的要求分別處理，系統(tǒng)簡(jiǎn)單、設(shè)備少，缺點(diǎn)是因兩次換熱，熱效率相對(duì)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)點(diǎn)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(diǎn)是空冷塔占地大，基建投資多，系統(tǒng)中需進(jìn)行兩次換熱，且都屬表面式換熱，使全廠熱效率有

8、所降低。2.3間接空冷控制系統(tǒng)本文以2X200MW空冷機(jī)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(cè)點(diǎn)：補(bǔ)水流量、凝汽器水位、凝汽器真空、貯水箱水位、凝汽器噴咀前后差壓、循環(huán)水泵出口壓力、水輪機(jī)入口