600MW直接空冷电站设计经验.doc

600MW直接空冷电站设计经验，对空冷汽轮机技术条件、空冷系统容量、风机群噪声、大风对空冷系统的影响等问题提出意见。如：留出足够的安全运行背压余量，尽量避免机组跳闸现象的发生；对汽轮机汽封设计及汽封加热器容量应给以足够的重视；空冷机组负荷调度应符合空冷系统运行的特点。文章最后分析了汽轮发电机基座和空冷平台支撑结构安装的技术问题，目前，已开展小柱距全钢结构空冷平台的研究和应用，以降低造价，减轻施工难度。 关键词： 直接空冷；空冷凝汽器；汽轮机；设计；发电厂 0?引言 　　随着我国电力工业的快速发展，需要在我国“三北”富煤缺水地区建设一批大型空冷电站。1992年，北京国电华北电力工程有限公司（下称华北院）针对大同第二发电厂二期工程（以下简称大二）,重点研究了600MW机组直接空冷系统的应用问题。当时，以引进机组为研究对象，对空冷系统优化、空冷机组匹配关系、凝结水系统设计及防腐措施、大风对空冷系统的影响等课题进行研究。　　1999年，国内汽轮机制造业能力提高，着手研究采用国产600MW直接空冷汽轮机的可行性，并完成了调研报告。2001年5月，经原国家电力公司科技环保部组织国内专家对调研报告进行评议，认为国内已具备生产大型空冷机组的条件，促成了国内大型空冷机组的诞生。大二项目为国产首台亚临界600MW直接空冷机组的试点工程，随后一大批采用国产亚临界600MW、300MW空冷机组的工程开始兴建。华北院设计的工程有上都(正兰)电厂2×600MW(＋6×600MW)，托克托电厂三、四期4×600MW(+2×600MW)，岱海电厂二期2×600MW(+4×600MW)，丰镇三期2×600MW(＋2×600MW)，神头二电三期2×600MW等工程采用直接空冷系统，阳城电厂二期2×600MW采用表面式凝汽器间接空冷系统。其他还有300MW、135MW、100MW、50MW空冷工程。　　大二2台600MW机组(7号机和8号机)已于2005年4月和7月相继投入运行。7号机在严冬条件下顺利通过冷态起动，8号机在夏季高温条件下满负荷顺利通过168h考验，证明国产空冷机组和空冷系统的设计、制造、施工、调试和运行是成功的。托克托电厂2台600MW空冷机组(5、6号机)也于2005年9月和11月顺利通过168h试运行。 ? 1?我国空冷电站技术特点　　由于我国电网缺乏调峰容量，夏季电负荷紧张，电网要求空冷机组夏季需带满负荷且年不满发小时数越少越好。这与空冷机组的运行特点是相矛盾的,需要合理解决汽机容量(主汽流量)和空冷系统容量的问题。空冷机组运行特点是：　　（1） 机组背压是随大气温度升高而升高的，夏季气温高，汽机背压高，发电能力减少，为追求满发，必然加大空冷系统投资。超(超)临界机组由于锅炉汽水质量标准比亚临界高，夏季满发的矛盾更为突出。目前，为了控制投资，建议在正常情况下，亚临界机组的不满发小时数为200h左右，可作为亚临界汽轮机容量选型的参考。大二夏季满发的设计条件是环境温度为30、背压为30kPa（甚至于32kPa），汽机额定流量（TMCR流量）为1975.88t/h。空冷凝汽器的容量应通过优化确定,真空严密性必须满足空冷系统的要求。大二的空冷凝汽器总散热面积为153万m2(56台风机)。当条件恶化，如环境气温较高,风速大，空冷凝汽器变赃,汽机设计误差较大,汽机阀门泄漏等不利因素,必然导致背压升高，出力受到影响。　　（2） 直接空冷机组对环境风向风速极其敏感，我国北方地区风大。不利风向容易造成机组跳闸。即使有利方向的大风也易造成机组负荷突然降低。空冷机组夏季不满发小时数实际要超过200h。而国外空冷机组不规定不满发条件。如南非马廷巴6×665MW机组，在气温为21，机组背压为22kPa，可满发665MW；当气温升高至30，背压约为30kPa，发电负荷为600MW。高气温可降负荷运行，负荷调度符合空冷机组的规律。允许使用汽机调门全开（VWO）流量增加出力，在VWO流量条件下，气温为35，背压为35kPa，可满发665MW。但须严格控制机组背压不超过33kPa(亚临界直流炉，凝结水温不宜超过70)。又如澳大利亚Millmerran电站2×425MW超临界直接空冷机组，在气温18，背压为25kPa时，发电负荷为425MW，气温升高，控制机组背压不超过25kPa，在31条件下，机组发电负荷为360MW(由于阴树脂耐温的原因，凝结水温不宜超过67)。如果过分强调夏季满发，则势必加大汽机进汽量(容量加大)，为控制背压不至过高,势必加大空冷系统的投资。所以我国电网调度应研究空冷机组运行特点，按空冷机组运行特性进行负荷调度。 ? 2?汽轮机技术条件的拟定2.1?设计思路　　（1） 汽机考核工况的确定。采用电站负荷模式中100%