理论教育 比较分析三种空冷系统

比较分析三种空冷系统

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:混凝式间接空冷系统的散热器垂直布置在空冷塔底外圈,大风对空冷塔两侧的散热器影响较大。根据直接空冷机组运行的经验,系统对大风较敏感,存在热风回流现象。表8-4直接空冷和水冷机组的经济性比较

比较分析三种空冷系统

1.两种间接空冷方式的比较

图8-20 带冷却塔循环供水的燃煤火力发电厂全厂水量平衡图

注:(1)图中标注数字为1 GW发电装机容量下各点的水流量,单位为m3/h。
(2)水耗率指标为0.69 m3/(s·GW)。

图8-21 采用空冷机组的燃煤火力发电厂全厂水量平衡图

注:(1)本图按表面式凝汽器间接空冷系统考虑。
(2)图中标注数字为1 GW发电装机容量下各点的水流量,单位为m3/h。
(3)水耗率指标为0.138 m3/(s·GW)。

(1)系统结构:混凝式间接空冷系统汽水与循环水混合冷却,需要大容量的水处理设备;系统运行分为正压和微正压两部分,因此,需要水轮机或大型调节阀设备进行调压,设备多、系统复杂。而表凝式间接空冷系统中凝结水与循环水分为两个系统,两种水质可按各自的要求分别处理,系统相对简单、设备少。

图8-22 海水直流供水的燃煤火力发电厂全厂水量平衡图

注:(1)图中标注数字为1GW发电装机容量下各点的水流量,单位为m3/h。
(2)水耗率指标为0.10 m3/(s·GW)。

(2)换热效率:混凝式间接空冷系统汽水与循环水为混合换热,机组运行的端差较低(理论端差为0℃)。表凝式间接空冷系统汽水与循环水变成表面换热,端差一般在3℃左右。

(3)防冻和防大风能力:混凝式间接空冷系统的空冷器采用铝管铝翅片,铝管管径小,易冻损。但经过设计和操控的不断改进,目前可以做到运行良好。混凝式间接空冷系统的散热器垂直布置在空冷塔底外圈,大风对空冷塔两侧的散热器影响较大。而表凝式间接空冷系统的空冷器采用钢管钢翅片,循环水与凝结水分为两个系统,冬季可在循环水中加防冻液,运行的可靠性要高于混凝式间接空冷系统。表凝式间接空冷散热器水平布置在塔内,因此受大风影响较小。(www.daowen.com)

2.直接空冷系统与表凝式间接空冷系统比较

(1)传热性能:直接空冷的传热温差比间接空冷高30%左右,间接空冷系统的散热面积比直接空冷系统大30%以上。

(2)占地面积:表凝式间接空冷系统的散热面积大于直接空冷系统。例如,对于2×600 MW机组(不包括循环水管道),直接空冷系统冷却设施的占地面积不到间接空冷系统的1/3,直接空冷机组厂区布置更为紧凑。

(3)防冻和防大风性能:表凝式间接空冷机组,大风对其空冷凝汽器散热影响较小,因为表凝式间接空冷散热器水平布置在塔内。根据直接空冷机组运行的经验,系统对大风较敏感,存在热风回流现象。直接空冷工程的设计要根据夏季热风资料,对汽轮机房与空冷凝汽器平台的朝向进行详细的分析与研究,从而保证最大限度减小热风的影响。另外,为防止热回流,可采用在空冷平台四周设挡风板的办法,挡风板高度为由平台至蒸汽分配管顶部,采取这种措施后可在一定程度上改善系统的抗大风性能。

(4)噪声问题:表凝式间接空冷系统采用空冷塔冷却,基本无噪声,满足环保要求。直接空冷系统采用大型轴流风机,噪声相对较大,虽然可以采用低转速风机和低噪声的风机叶片,但低噪声风机价格较高。

(5)运行和检修:直接空冷系统相对简单,运行操作也比较简单,但直接空冷系统抽真空系统庞大,还有数量众多的大型轴流风机,检修维护工作量较大。表凝式间接空冷系统相对复杂,运行操作难度相对大。系统内大型转动机械只有循环水泵,而水泵为常规泵,机械检修量较少,但系统冷却面积大,还有百叶窗及其控制机构,因此表凝式间接空冷系统的总体检修工作量也不小。

(6)投资比较:表凝式间接空冷系统的初投资比直接空冷高10%以上。表凝式间接空冷系统为二次换热,需要更大的换热面积,比直接空冷系统增加了一次表面换热器、大型循环水泵、水泵房、长距离的循环水管道和大型空冷塔。

(7)综合经济比较:表凝式间接空冷系统的运行背压低于直接空冷系统,运行电耗也低于直接空冷系统,即运行经济性好。而间接方式的初投资较高。一般来说,在电厂经济运行年限(25年)内,两方案年总费用基本相同。直接空冷和水冷机组的经济性比较见表8-4。

表8-4 直接空冷和水冷机组的经济性比较

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