空冷技术学习调研汇报

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,空冷技术学习调研情况汇报,中国电力国际有限公司工程建设部,二,OO,九年三月二十日,引 言,2008,年,12,月,19,日，国家能源局以,国能局电力函,2008,142,号文批复同意,山西神头发电责任公司“上大压小”项目,2600MW,超临界空冷机组工程开展前期工作。,鉴于中电国际在建及运行电厂均未涉足过空冷机组，为此中电国际工程部曾于,2008,年,11,月策划组织了一次空冷机组技术专题讲座,，为空冷技术的学习了解奠定了基础。,随着神头空冷机组建设项目“路条”的取得，在公司领导王总的关心和指导下，由中电国际工程部负责组织策划，会同中电国际生产部、神头发电公司及华北电力设计院有关领导和专业人员，前往,山西大同二电厂、山西阳城电厂和陕西铜川电厂,共三家已投产的空冷电厂进行学习调研，并专程赴西北电力设计院就,陕西宝鸡二电厂,空冷机组,烟塔脱硫三合一,的设计进行交流和学习。下面就学习和调研情况进行简单汇报。,目 录,调研的空冷电厂基本情况,直接空冷与间接空冷技术比较,直接空冷和间接空冷的经济性比较,烟塔脱硫三合一,其它问题,一,.,调研的空冷电厂基本情况,项 目,国电大同二电厂（二期）,国电大同二电厂（三期）,大唐阳城电厂（二期）,华能铜川电厂,建设,规模,2,600MW亚临界直接空冷机组,2,660MW超临界直接空冷机组,2,600MW亚临界间接空冷机组,2,600MW亚临界直接空冷机组,投产,时间,两台机组分别于,2005年4月和7月投产。,在建,两台机组分别于,2007年8月和9月投产。,两台机组分别于,2007年11月和12月投产。,汽机,供货,哈尔滨汽轮机厂,哈尔滨汽轮机厂,哈尔滨汽轮机厂,东方汽轮机厂,空冷,方式,直接空冷,直接空冷,带表面式凝汽器的间接空冷,直接空冷,空冷岛供货方,德国,GEA总承包,进口,北京龙源,国产,匈牙利,EGI公司,进口,哈空调,国产,二,.,直接空冷与间接空冷的技术比较,空冷凝汽器,汽轮机,排汽管道,轴流风机,凝结水回水,直接空冷轴流风机,阳城电厂间接空冷塔,间冷塔内高位膨胀水箱,间冷塔,X,型柱后垂直布置的空冷散热器,间接空冷系统,项目,简介,海勒式,间接空冷系统,混合式,凝汽器,+,垂直布置,空冷塔散热器,哈蒙式,间接空冷系统,表面式,凝汽器,+,水平布置,空冷塔散热器,SCAL,间接空冷系统,表面式,凝汽器,+,垂直布置,空冷塔散热器。由华北电力设计院设计，阳城电厂采用了此方案。,项目,直接空冷,间接空冷（,表面式凝汽器）,原理介绍,直接空冷系统是指汽轮机排汽直接用空气来冷凝,，由,轴流风机提供冷却空气。汽轮机,排汽通过排汽管道送到室外的空冷凝汽器内，,空冷风机,使空气流过散热器外表面，将排汽冷凝成水，凝结水再经泵送回汽轮机的回热系统。,带表面式凝汽器的间接,空冷系统由表面式凝汽器与空冷塔构成。与常规的湿冷系统基本相仿,，不同之处是用表面式对流换热的空冷塔代替混合式蒸发冷却换热的湿冷塔，用,洁净的除盐水代替湿冷机组的水质较差的循环冷却水,，以,避免,冷却水管道,脏污堵管,，或,结垢,而降低冷却效果。,项目,直接空冷,间接空冷（,表面式凝汽器）,系统组成,直接空冷系统主要包括排气管道、蒸汽分配管、管束、下联箱、风机组、空冷平台、风机桥架、清洗系统等。,间接空冷系统主要包括表面式凝汽器、空冷散热器、空冷塔、空冷散热器、充水排水系统、补水稳压系统、清洗系统以及循环水系统等。,关键部件,空冷凝汽器的散热元件,管束,形式（,单排管和多排管,之分）、大口径,排汽管道,、,空冷轴流风机,、减速机、真空蝶阀等,。,表面式凝汽器,、,空冷散热器,、,循环水泵,等,。,运行维护,直接空冷系统相对简单，控制系统也不复杂，运行调整比较简便。但大型轴流风机多（一台,600MW,机组一般需,配置,56,台风机,），检修维护工作量较大。,间冷系统由于增加了中间的冷却环节，系统设置相对复杂一些，但维护工作量与直冷系统相当。,项目,直接空冷,间接空冷（,表面式凝汽器）,整体布置,为了减少夏季热风对空冷系统的影响，空冷平台布置时,应尽量,避开热风回流,，同时直冷主,厂房布置受风向影响较大,。,间接空冷机组主厂房的布置方位,受风向的影响较小,，,厂平布置比较灵活,。,占地面积,直冷系统空冷凝汽器高架布置在主厂房,A,列外场地上，每台机空冷凝汽器平台约长,宽,=9685,米,2,。空冷凝汽器平台下面可以布置变压器、出线架构等设施。,间接空冷每台机组配一座占地约,16000,米,2,的空冷塔,（平圩一座,湿冷塔占地约,11600,米,2,），加上,两塔间需拖开的距离，两台机比直接空冷多占地,约,4,公顷,。,环境风影响,直冷机组存在,夏季热风再回流的影响,，,另外直冷机组对环境风速及风向很敏感，机组,背压随环境气温、风速及风向影响大,。根据有关资料数据表明，,对于直接空冷机组，大风影响汽机背压变化约,10kPa,。,调节空冷塔进风口的百叶窗，可以减少大风对空冷系统的影响。,夏季防范热风的能力强于直冷,。,间接空冷相对于直接空冷系统，受,环境风影响较小,，,机组安全稳定性较高,。,项目,直接空冷,间接空冷（,表面式凝汽器）,防冻性能,直接空冷系统采用适当的,顺逆流比例配置,，在低气温和低负荷工况下，能有效地防止蒸汽过冷却和凝结水结冰，避免空冷凝汽器损坏；,轴流风机采用,调频控制，调节,空冷凝汽器的进风量,，达到防冻的目的,。,间接空冷系统在空冷塔进风口装设百叶窗及启闭执行机构，冬季可以通过,控制百叶窗的开度来调节循环水系统的水温,，达到防冻的目的。,噪声问题,直冷机组的,空冷风机群产生的噪音,，会,造成,厂区,环保超标问题,，为此需采用低,噪音轴流风机，必要时还需在电厂围墙外设置防噪音距离。,间接空冷,基本无噪声,问题。,电厂用户评价,项目,直接空冷,间接空冷,环境风问题,大同二电厂和铜川电厂均反映,直冷机组对环境风比较敏感,，,机组背压变化大，对运行人员要求高,。针对直冷机组对大风敏感问题，电厂方面已摸索出,应对措施，,如：设置挡风墙，根据天气预报提前降低背压运行以及大风时降负荷运行。大同二电厂仅在投产初期发生过一次因大风跳机事故，而铜川电厂未发生此类问题。,采用间接空冷的阳城电厂反映,未发生此类情况,。,冬季防冻问题,针对直冷机组的冬季防冻问题，电厂反映可以通过采取相应措施，如：在设计选型、冬季运行控制冷却风量等方面着手。,大同二电厂和铜川电厂均反映,直冷机组经过冬季严寒的考验,，未发生冻坏影响机组安全运行。,间冷在冬季运行可通过加强温度监测、关闭部分百叶窗运行等措施，有效应对冬季防冻问题。,阳城电厂投运已两年，已顺利度过两个冬季的考验，,未发生冻坏影响机组安全运行,。,项目,直接空冷,间接空冷,检修维护问题,大同二电厂反映直冷机组系统简单，检修,维护工作量不大。,但铜,川电厂业主反映,主机空冷岛有,多台空冷风机叶片断裂问题,，也可能是设备安装问题。但业主反映其小机间冷系统维护工作量很小；,阳城电厂反映间冷系统检修维护量小。,厂用电率问题,直接空冷一台机组,56,台空冷风机，全部风机电耗约,6160kW,。铜川,厂用电率为,7.5%,（采用,2,50%,汽泵）。,间接空冷一台机组需,3,台功率为,2000kW,的循环水泵，全部电耗约为,6000kW,。,阳城厂用电率为,8.81%,（采用,3,50%,电泵）,三,.,直接空冷和间接空冷的经济性比较,调研电厂空冷岛投资情况,单位：万元,序号,工程名称,空冷岛设备供货厂家,空冷方式,空冷岛投资,工程,总投资,空冷岛投资占总投资比例,1,国电大同第二发电厂二期工程,德国,GEA,直接空冷,55000,496000,11.09%,2,国电大同第二发电厂三期工程,北京龙源,直接空冷,42000,440000,9.55%,3,大唐阳城发电厂二期工程,匈牙利,EGI,公司,间接空冷,44000,460000,9.57%,4,华能铜川发电厂新建工程,哈空调,直接空冷,30026,390000,7.70%,空冷岛设备价格与设备进口、整岛供货范围、供货时间、设备厂家报价策略等多种因素有关,国电大同二电厂二期,工程是国内首台,600MW,直接空冷机组的试点工程，所选设备主要为,GEA,进口，,GEA,整岛设计并供货,，因此价格高；,国电大同二电厂三期,工程为,2660MW,超临界直接空冷机组，由,国电龙源,冷却技术有限公司设计、供货，使用合资品牌设备较多。据电厂人员介绍，工程建设期间正值材料涨价高峰，因此设备、材料价格较高，空冷岛投资相对偏高；,华能铜川电厂工程,是国家发改委确定的空冷机组国产化依托项目，选用哈尔滨空调股份有限公司设备，所供设备主要是国内产品，国产化程度较高，哈空调供货的岛内设备,2.25,亿元,，比其他厂家报价低近,1,亿元,，排汽管道是施工单位现场制作，该项目空冷岛投资较低；,大唐阳城电厂二期,是国内首台,600MW,间接空冷机组，据电厂人员介绍，在投标阶段，匈牙利,EGI,公司有意进入中国电力市场，在报价上有较大的优惠。承包供货范围包括空冷岛,1,米以内的设备及管道造价为,3.1,亿元，两座空冷塔造价,1.3,亿元，总计,4.4,亿元的投资仅为空冷岛费用,，还不包括多征地,660,万元和循环水系统,2000,万元的投资。,综合评价,（,1,）间接空冷系统的投资高主要原因在于间接空冷系统采用一机配一塔方案，其设备投资及占地大大增加,;,（,2,）间接空冷系统主要的耗功在于循环水泵的耗功，两台机组的循环水泵耗功率约为,12000kw,，而直接空冷机组耗功主要在于冷却风机的耗功，一台机组按,56,台风机考虑，两台机的冷却风机耗功约为,12320kW,，所以发电成本按,0.20,元,/kwh,计算，直接空冷系统年耗电费用比间接空冷机组多出约,299.2,万元；,（,3,）从运行背压来看，间接空冷机组的年平均运行背压至少比直接空冷机组低约,2kPa,，相应节约标煤约,4g/kwh,，则在发电量相同的情况下，间接空冷机组每年可节约标煤,26400,吨（按年满发,5500,小时计），每吨标煤按,450,元计算，每年可节约,1188,万元。,（,4,）根据空冷机组实际运行情况，在夏季大风情况下，间接空冷的优越会有明显体现，如果考虑环境风对空冷系统经济性的影响，,间接空冷系统的全年平均背压比直接空冷系统会低出不止,2kPa,，间接空冷的运行费用相对直接空冷系统会更低,。,四,.,烟塔脱硫三合一,3,月,19,日，中电国际工程部组织神头发电公司有关人员前往西北电力设计院，针对,烟塔脱硫三合一设计,，并结合国电,宝鸡二电厂,项目，与西北院有关设计人员进行了充分的技术交流与学习。,匈牙利,Mtra,（,2200 MW,）,匈牙利,Mtra,（烟气脱硫装置）,火电厂烟气经除尘、脱硫后一般经烟囱排放到大气中，但也有借助冷却塔的热空气抬升作用经冷却塔排放，即烟塔合一技术。在此介绍的,烟塔脱硫三合一技术是将脱硫装置和烟囱布置在自然通风间接空冷塔内,，实现烟塔脱硫三合一。空冷烟塔合一技术是上世纪,90,年代在国外开始应用，目前在国外已有电厂运行实例，国内的国电宝鸡第二发电厂也采用了烟塔脱硫三合一的设计方案。,间接空冷系统采用烟塔合一方案后，烟气进入冷却塔，烟塔顶部会受到烟气中二氧化碳及硫化物的侵蚀。间接排烟空冷塔需要作防腐处理。,调研结果,（,1,）通过湿冷塔排放的烟塔合一技术在国外已成功应用二十多年，将脱硫塔布置到空冷塔内的烟塔脱硫三合一技术应用近年在国外已有投运业绩，如,匈牙利,Mtra,（,2,200 MW,）电厂,。在建的,国电宝鸡二电厂,也采用三合一塔的设计；,（,2,）采用三塔合一将脱硫也放置在空冷塔内，节约了用地，也节约了烟囱的投资，,适合于厂址用地紧张的建设项目,；,（,3,）通过计算比较，烟塔合一技术有利于烟气的抬升、稀释和扩散。目前我国现行的环境标准和评价技术导则规定的烟气抬升和环境