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1、空冷機組介紹及問題研究摘要:本文主要介紹空冷機組的特點、發(fā)展現(xiàn)狀、在國內(nèi)外的應(yīng)用實例以及制約空冷機組發(fā)展的因素。結(jié)合一些實例總結(jié)一些空冷機組的夏天以及冬天的一些防護(hù)措施來保證空冷機組正常運行。關(guān)鍵詞:空冷機組空冷機織運行特點發(fā)展現(xiàn)狀1、概述隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,許多城市及地區(qū)相繼出現(xiàn)生產(chǎn)與生活用水日益緊張的局面,水已成為制約國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素之一。內(nèi)蒙古、山西等北方地區(qū)是我國的能源基地,蘊藏著豐富的煤炭資源,可為大型火力發(fā)電廠提供充足的燃料,同時又是水資源最為缺乏的地區(qū)。在這種狀況下,直接空冷技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上
2、解決了這些地區(qū)“富煤缺水''的難題,,抓緊研發(fā)和建設(shè)空冷機組對我國電力行業(yè)具有十分重要的意義。目前在用的常規(guī)火電濕冷機組的冷卻方式通常釆用的是自然通風(fēng)冷卻,其中的循環(huán)水損失占電廠耗水量的80%。而采用空冷系統(tǒng)和采用濕冷系統(tǒng),節(jié)水率可以達(dá)到65%以上。主要因為冷卻時沒有循環(huán)水損失,只需要鍋爐的補水以及其他用水,而且空冷機組沒有溢出的水霧,不會產(chǎn)生淋水的噪?yún)?,減輕了對于環(huán)境的污染,廢水排放量減小,減輕了對當(dāng)?shù)丨h(huán)境的污染。2、空冷系統(tǒng)簡介當(dāng)前用于發(fā)電廠的空冷系統(tǒng)主要有三種,即直接空冷、混合式凝汽器間接空冷系統(tǒng)和表面式凝汽器間
3、接空冷系統(tǒng)。直接空冷系統(tǒng)是指汽輪機的排汽直接用空氣來冷凝,蒸汽與空氣間進(jìn)行熱交換,冷卻所需的空氣由機械通風(fēng)方式供應(yīng)。直接空冷系統(tǒng)的特點是無中間介質(zhì),傳熱效果好,傳熱面枳小,不需大型冷卻塔,占地面積小,初投資相對較低運疔靈活,防凍性能好。不足之處是嚴(yán)密性要求高,啟動抽真空時間長,廠用電較高,風(fēng)機噪音大。具有混合式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)主要由噴射(混合)式凝汽器和空冷塔構(gòu)成。在凝汽器中把汽輪機的排汽凝結(jié)成水,凝結(jié)水被打到空冷塔里具有人字型翅片管束的散熱器屮,經(jīng)與空氣對流換熱,冷卻后通過調(diào)壓泵的冷卻水再送入凝汽器進(jìn)入下一循環(huán)。
4、凝汽器中的大部分水通過冷卻水循環(huán)泵送到空冷塔進(jìn)行冷卻,有小部分與汽輪機排汽量相等的水經(jīng)凝結(jié)水精處理裝置后返回給水系統(tǒng),進(jìn)入鍋爐。由于是直接混合,循環(huán)水純度與凝結(jié)水的要求一樣?;旌鲜介g接空冷系統(tǒng)的優(yōu)點是沒有水的損失,可采用自然通風(fēng)冷卻塔,布置也較靈活。缺點是設(shè)備多,系統(tǒng)較復(fù)雜,散熱器防凍性能差,初投資高于直接空冷系統(tǒng)。具有表面式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)主要由表面式凝汽器和空冷塔構(gòu)成。該系統(tǒng)與常規(guī)的濕冷系統(tǒng)基木相仿,只是用空冷塔代替濕冷塔,用除鹽水代替循環(huán)水,用密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)代替敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng),凝汽器用不銹鋼管代替
5、銅管。表面式間接空冷系統(tǒng)的優(yōu)點是廠用電低,設(shè)備少,冷卻水系統(tǒng)與汽水系統(tǒng)分開,冷卻水量可調(diào)節(jié),冷卻水系統(tǒng)屮可充以防凍液防凍。缺點是空冷設(shè)施占地面積大,基建投資高,由于系統(tǒng)中兩次換熱都是表面式換熱,電廠效率有所降低??绽湎到y(tǒng)具有以下特點:(1)空冷系統(tǒng)的傳熱學(xué)特點是低溫位、小溫差、特大散熱量的空氣冷卻熱交換。(2)空冷系統(tǒng)屬密閉式循環(huán)冷卻系統(tǒng),它對水質(zhì)的要求很嚴(yán)格。如間接空冷系統(tǒng)要求的水質(zhì)為高純度的除鹽水。(3)空冷系統(tǒng)需配置高、中背壓的空冷汽輪機。在條件不具備吋可對現(xiàn)有低背壓汽輪機加以技術(shù)改造,以滿足使用要求。(4)空冷
6、系統(tǒng)的冷卻性能受環(huán)境(氣溫、風(fēng)向、風(fēng)速)影響很大,導(dǎo)致汽輪機背壓變幅增大,汽輪機設(shè)計背壓比濕冷機組提高很多,運行背壓范圍也比后者大些。(5)空冷系統(tǒng)的自動化程度比濕冷系統(tǒng)有大幅度提高。(6)空冷系統(tǒng)的基建投資和年運行費用都高于濕冷系統(tǒng)。因此空冷系統(tǒng)的采用受到一定條件的限制。3、國外空冷機組現(xiàn)狀在國際上,空冷系統(tǒng)己廣泛應(yīng)用各類電站,既用于大功率的空冷機組,也用于功率較小的地?zé)岚l(fā)電機組。1939年德國首開在火電機組上應(yīng)用空冷技術(shù)的先河,建造投運了世界上第一臺1.5MW直接空冷機組;1962年英國投運了世界上第一臺120MW
7、混合式間接(海勒)空冷機組;1985年德國投運了世界上第一臺300MW表面式間接(哈蒙)空冷機組。目前,投運的容量最大的空冷機組為南非Matimba電站的665MW(直接空冷)機組和南非Kendal電站的665MW(表而式間接空冷)機組。且多數(shù)空冷汽輪機、空冷凝汽器和空冷系統(tǒng)的設(shè)計、制造是由德國的生產(chǎn)廠家或公司,女[^SIEMENS、GEC-MAN、KWU、GEABALCKE-DURR等完成的。近20年來,美國、南非等國的365MW.665MW和686MW空冷機組采用直接空冷系統(tǒng)或帶表面式凝汽器間接空冷系統(tǒng)。近5年來,
8、空冷機組在西亞伊朗等國得到迅速發(fā)展,大多采用海勒式空冷系統(tǒng)(帶混合式凝汽器間接空冷系統(tǒng))或直接空冷系統(tǒng)。據(jù)不完全統(tǒng)計,目前世界上已運行及正建造的空冷機組總?cè)萘?000MW。單機容量從1MW直至700MW,己投運的單機容量在100MW及以上的空冷機組約80余臺。4、我國空冷機組發(fā)展現(xiàn)狀從1992年起,哈爾濱發(fā)電設(shè)備制造基地為內(nèi)蒙古豐