空冷系统设计回顾和思考.pptVIP

空冷系统设计回顾和思考 西北电力设计院 2006年12月 西安 1、西北院近年在空冷设计技术方面所作的工作 1.1 技术储备和研究工作 九十年代初我院在某4X300MW电厂可研和初步设计阶段进行了详细的表凝式间接空冷系统的方案设计，对该系统进行了相当深度的优化和布置设计研究，并在小型的PC机上自编了一套简易间接空冷系统热力计算程序，该项目最终由于各种原因未能采用空冷系统。九十年代中在某200MW机组设计中，对采用机械通风直接空冷系统型式与国外著名空冷设备制造厂GEA和原HAMON公司进行了大量深入的技术配合，有了一定的该系统设计技术积累。 2005年电力工业出版社出版了由我院历时5年编制完成的《电力工程水务设计手册》是国内目前为止较为全面的一部大中型火力发电和核能发电工程冷源设计实用手册，涵盖电厂取排水、湿冷、空冷等所有冷源工艺设计内容，其中对直接空冷系统、表凝式间接空冷系统和海勒式混合式间接空冷系统的选型、热力、阻力计算、翅片管的基本类型和特性、空冷系统的规划设计和优化等都有说明、举例等。 近年来我院和一些科研院校合作，在直接空冷的性能参数、土建结构设计、大口径薄壁排汽管设计等方面开展了多项研究，并已取得可喜的成果。 1.2 工程设计业绩和经验 依靠多年的研究和储备，我院在确定空冷系统的主要参数（如设计气温、迎风面风速、散热面积、设计富裕度）方面有自己的成熟体会和经验，能够根据工程实际情况把握各主要参数的选择原则，系统配置。较好的控制了投资、运行等方面的矛盾。目前我院设计投运的5个直接空冷系统工程系统运行正常，其中300MW容量及以上的工程：华泽铝电2X300MW机组和山西霍州电厂一期2X300MW机组在夏季高温期通过168h、国华锦界2X600MW电厂在2006年9月底通过168h。 华泽铝电和霍州一期工程均为300MW机组，主汽轮机分别为哈尔滨汽轮机厂有限责任公司和上海汽轮机有限公司，主机设计背压分别为16KPa和15KPa，夏季满发背压均为35KPa。两个工程均采用SPX-HAMON公司的钢基管、钎焊铝翅片的单排管翅片管束，每台机组空冷器总散热冷却面积为74.85万平米、设24台9.14m风机、设计迎风面风速为2.15m/s，空冷系统设备采用整岛招标方式，设计采用以投标方为主由业主工程师参加联合设计方式，我院每个工程先后派出8人月参加联合设计。两个工程的第一台300MW空冷机组分别于2005年6月和2005年8月通过168h。下图为河津电厂图片。 国华锦界2X600MW机组，主汽轮机为上海汽轮机有限公司，主机设计背压为15KPa，夏季满发背压为35KPa。该工程采用GEA公司的钢基管、钎焊铝翅片的单排管翅片管束，（由于各方面原因该工程采用了较大散热面积和较小迎风面风速的配置方案），每台机组空冷器总散热冷却面积为175万平米、设56台9.14m风机、设计迎风面风速为1.84m/s，空冷系统设备采用整岛招标方式。该工程规划为6X600MW容量直接空冷机组，其中前4台机组为连续建设，厂址风向为纺锤型，主导风向为汽机房A排前侧向来风、次主导为炉后侧向风，且次主导风向也有相当出现频率，为此在设计阶段进行了物模试验、并由空冷系统承包方进行了数模试验，对空冷系统的布置安全性和经济性进行了分析研究。下图是锦界电厂的照片。 另外由我院总承包完成的神华阳光2X135MW循环硫化床空冷机组也已于2005年12月底投运，该工程空冷系统由GEA公司负责，单个冷却单元的散热能力与300MW、600MW机组相当，但空冷器的支撑结构采用的是全钢结构，设计轻巧，没有庞大的混凝土支柱和复杂的钢桁架，造价较低、施工周期较短。 近一两年我院所设计的项目多数为空冷机组，600MW机组在建项目有陕西府谷2X600MW亚临界直接空冷机组、华电灵武2X600MW亚临界直接空冷机组、华能铜川2X600MW亚临界机组、山西柳林2X600MW亚临界机组等近10个600MW机组工程，其中铜川2X600MW机组给水泵采用汽动给水泵，冷却系统采用由SPX公司提供的表凝式间接空冷系统。 此外还有大唐甘谷2X300MW、蒙西2X300MWCFB、府谷清水川2X300MW等多个在建300MW机组工程。 2、空冷系统设计、应用值得关注的几个问题 （1）在严寒地区，建议空冷散热器面积选择不宜过大，可以采用增加风机转速以提高迎风面风速的方法渡夏，设计最高迎风面风速可以到2.6~2.8m/s。 （2）环境风速超过4m/s（挡风墙上部）地区，设计迎风面风速不宜低于2.2m/s。 （3）有条件的600MW机组，可采用定速风机，以减少投资（2X600MW机组约1500万元）和变频器的耗能2~3%，通过控制风机开启台数控制系统背压，但要注意渡夏能力、防冻控制和噪声控制条