(直接)空冷机组冷端提效技术 西北所 宋战兵
空冷机组与常规湿冷机组最大却别就是冷端系统 主要构成:空冷岛、排汽装置、真空泵、凝泵等 核心——空冷岛 冷端系统经济性最直接反映参数——排汽压力
冷端提效 空冷岛 邻岛利用 尖峰冷却 湿式冷却 直接冷却 增加冷却单元 优化运行 排汽装置 冷却水利用 小机、水冷机组凝结水 除盐水补水 辅机 真空泵 凝泵
优化运行(主要针对非夏季工况) 空冷风机耗电量巨大,厂用电大户 MAX 1.2%-1.5% MIN 0.3%-0.5% 可调整、节能空间大
试验:维持真空一定的条件下,风机降速运行比停 几台风机更经济 风机频率/Hz 功率/KW 电流/A 电压/V 55 108 200 377 50 85 165 379 45 60 138 340 40 43 115 303 35 30 101 265 19 92 226
风机转速=f(排汽压力) 风机转速=f(排汽压力,风机电耗,供电煤耗) 通过试验确定最佳风机转速曲线 或者开发相应软件
直接空冷单元空气导流装置 直接空冷机组由于其空冷凝汽器单元特殊的“Λ”型框架结构,以及轴流风机出口复杂的三维流场,造成流经空冷凝汽器翅片管束的冷却空气流量沿管长极不均匀,凝汽器传热面积得不到充分利用,冷却能力降低,运行性能变差。
研究发现,空冷机组普遍存在空冷单元内空气流场紊乱、空气流通不畅等现象,从而导致空冷单元内空气旋涡产生,并在空冷单元低部形成空气流“死区”,严重影响空冷凝汽器换热效率,机组运行能耗增加。特别是夏季高温时段,该现象对机组出力有较大影响。
基于空冷单元内空气动力学特征,通过在单元内部流动状况较差的位置安装导流板和挡风板的方式,改善单元内部冷却空气流场。
可使直接机组年平均背压在原来基础上下 降1-2kPa。 设备简单,安装方便。不影响机组的安全 稳定运行。 免维护,使用寿命长。
尖峰冷却 增加湿式尖峰冷却器系统 增加蒸发式凝汽器 尖峰雾化 直接增加空冷面积
湿式尖峰冷却器 从直接空冷系统中分流一部分排汽,通过 表面式凝汽器用循环冷却水冷凝为凝结水。 新增机力通风冷却塔 或者用原有水塔(韩二)
方案的特点: 需单独增加凝汽器、循环水泵和湿式机力通风塔等设施设备。 排汽管道系统发生改变,需重新核算管道的流量分配和管系的结构应力。 耗水量巨大,成本高。 效果明显。
增加空冷面积改造方案 增大空冷系统的散热面积,蒸汽直接进入小空冷岛,通过散热面积的增加,增大空冷系统的散热量,以降低夏季运行背压,减少煤耗。 适用条件:当地无水源,电厂无水指标。 优点:系统简单、布置灵活、最节省水。 缺点:背压降得不够低,造价高
GEA Heat Exchangers - November 2014 风机组设备: 电机、减速机、风机、风筒 排气管道 蒸汽分配管道 顺流管束 逆流管束 GEA 立式三角形设计 19 GEA Heat Exchangers - November 2014
大唐托克托 600MW(GEA) 5个单元/每台机组 可降背压5-6Kpa 国华锦界 600MW 4个单元/每台机组 可降背压4-5Kpa
直接冷却 蒸发冷却 将雾化的除盐水直接喷在外置式蒸发冷却器表面,利用水汽化吸热,降低换热器表面温度,从而降低机组背压。 投资成本高,耗水量大。 效果显著:降低12-18Kpa
喷雾冷却 将雾化的除盐水喷在冷却风机的出口或入口,利用水汽化吸热,降低换热器周围空气的温度,从而降低凝结水温度、降低机组背压。 投资800万左右,用水量决定效果。 降低2-8Kpa
邻岛利用 西北地区窝电严重,负荷率低 选择夏季检修 利用相邻空冷岛扩大散热面积 投资小、不需要额外场地 排汽管道系统、凝结水系统、阀门
蒸发冷却和雾化冷却只能保证夏季达到最大出力,满足调度AGC需求。 增加冷却面积可以达到节能降耗目的,但是性价比低。 湿式冷却效果最显著,但是受电厂自身条件限制。 邻岛利用与尖峰雾化冷却想结合。
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