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[摘 要]针对直接空冷机组夏季高温季节运行背压高，出力受限、煤耗高，安全性差等问题，以600MW直接空冷机组为例，提出设计方案，采用尖峰冷却系统，分流部分排汽，经采用机力通风冷却塔的开式循环冷却系统冷却，以达到降低机组夏季运行背压、提高机组运行经济性的目的。
[关键词]直接空冷；运行背压；尖峰冷却，
中图分类号：S478 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）26-0200-01
由于北方地区大部分地区干旱缺水，多数火力发电厂采用直接空冷机组。但直接空冷系统受环境影响比较明显，特别是在夏季高温时，机组背压高，出力受限，运行煤耗高，机组运行安全性降低。
为了降低直接空冷机组夏季高温季节运行背压，提高机组运行的安全性和经济性，拟采用尖峰冷却系统，分流部分排汽至尖峰冷却器，再经机力通风塔冷却。
1 机组现状
北方某电厂采用600MW直接空冷机组，汽轮机由哈尔滨汽轮机厂供货，空冷系统由德国GEA能源技术有限公司整岛供货，总换热面积为155.186万平方米。
机组投产至今已运行数年。随着空冷凝汽器管束结垢现象的日益严重，机组运行背压已远高于设计值，目前夏季环境温度36℃，机组满负荷运行时，機组背压达到40kPa以上，机组被迫降负荷运行。
随着全国电煤价格日趋升高，若空冷系统运行背压较高，既增大了发电煤耗，使得运行成本增加；同时，汽轮机耗汽量增加，导致锅炉负荷增加，也使得锅炉各辅机运行负荷增加，各相关设备均处于超出力运行状态，机组运行安全性下降。
因此，尖峰冷却系统的提出能够有效降低机组夏季背压，提高机组出力和安全性。
2 设计方案
基于电厂实际运行情况，选定纯凝工况下机组发电量500MW为尖峰冷却系统设计工况。综合考虑现场具体情况，拟选择分汽量40%作为设计工况，即空冷系统冷却汽量为625.12t/h，尖峰冷却系统冷却汽量为420.08t/h
本方案采用“尖峰冷却系统”，即分流420.08t/h排汽至尖峰冷却器，再经机力通风冷却塔冷却。
从主机乏汽管道分流420.08t/h排汽，接至尖峰冷却器。经尖峰冷却器冷却后变为饱和水，自流至主机排汽装置热井中。
根据排汽管道至尖峰冷却器管道的长度，不单独设水环真空泵。从尖峰冷却器引出，接至主机抽真空管道。
每台机尖峰冷却器的冷却水量为21000m3/h。每台机组的循环水泵按1台50%容量水泵和2台25%容量水泵的方式配置，其中一台25%容量水泵采用变频控制。2台机组共6台循环水泵。此种水泵配置方式使得循环水量调节可在10500～21000m3/h区间灵活变动。
每台机组配置4格机力通风冷却塔。每格机力通风冷却塔冷却水量为5500m3/h。
机组总循环水量为21000m3/h。冷却塔蒸发损失按1.5%计，冷却塔风吹损失按0.1%计，冷却塔排污损失按0.65%计，则冷却塔补给水量为472.5m3/h。
补给水考虑由电厂已有的厂区中水总补给水管上引接，总干管道采用1根DN450焊接钢管，并直接补入机力塔水池。
开式循环水系统需要对循环水进行加药处理。拟在循环水泵房内设置加稳定剂等加药设施，用以提高极限碳酸盐硬度，避免CaCO3从水中析出。加药设备间内布置有杀菌剂、稳定剂加药装置各1套，室外布置1座20m3废液池。
经计算选型，单台机组所需主要工艺设备配置如下表1：
由表2可知，环境温度在18～36℃的情况下，机组运行背压由原来的11.70～31.70kPa降低至6.40～16.83kPa，背压同比降低5.3～14.87kPa。机组运行背压平均降低约8.75kPa。
3 综合效益
（1）煤耗情况
尖峰冷却系统投运后，机组在发电量500MW下，机组运行背压平均降低约8.75kPa。
机组运行背压每降低1kPa，可降低发电煤耗1.5g/kWh，年节约标煤量约3.76万吨。
（2）除盐水量
增加尖峰冷却器后，空冷喷雾系统停运，根据电厂统计数据，年节约除盐水量13.78万吨。而且有效避免了空冷散热器的污染腐蚀。
（3）增加的水量
主机增加尖峰冷却器后，循环冷却水系统增加系统补水量264.38万吨。
煤耗降低，燃煤量相对减少，对锅炉的防磨防爆起到积极作用。同时对制粉系统、除灰除渣系统、电除尘、尾部烟道的磨损将大大降低。安全性提高、运行风险下降。经计算方案年综合效益可达两千万元。
4 结论
直接空冷机组存在着夏季高温季节运行背压高，出力受限，煤耗高，机组运行安全性差的缺点。采用尖峰冷却系统能够有效地降低机组运行背压、提高机组运行安全性和经济性。经分析，可给电厂带来很好的降背压节能效益。
参考文献
[1] 王文忠，刘振华，等.600MW直接空冷机组夏季限负荷的原因及解决措施[J].中国电力，2008，41（1）：56-59.
[2] 许艳锋等.尖峰凝汽器在300MW空冷机组上的应用[J].科技与创新，2018（3）：150-151.
作者简介
潘翠翠（1987-），女，汉，安徽蚌埠人，烟台龙源电力技术股份有限公司，工程师，硕士，从事电厂节能综合利用方面的工作。
[关键词]直接空冷；运行背压；尖峰冷却，
中图分类号：S478 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）26-0200-01
由于北方地区大部分地区干旱缺水，多数火力发电厂采用直接空冷机组。但直接空冷系统受环境影响比较明显，特别是在夏季高温时，机组背压高，出力受限，运行煤耗高，机组运行安全性降低。
为了降低直接空冷机组夏季高温季节运行背压，提高机组运行的安全性和经济性，拟采用尖峰冷却系统，分流部分排汽至尖峰冷却器，再经机力通风塔冷却。
1 机组现状
北方某电厂采用600MW直接空冷机组，汽轮机由哈尔滨汽轮机厂供货，空冷系统由德国GEA能源技术有限公司整岛供货，总换热面积为155.186万平方米。
机组投产至今已运行数年。随着空冷凝汽器管束结垢现象的日益严重，机组运行背压已远高于设计值，目前夏季环境温度36℃，机组满负荷运行时，機组背压达到40kPa以上，机组被迫降负荷运行。
随着全国电煤价格日趋升高，若空冷系统运行背压较高，既增大了发电煤耗，使得运行成本增加；同时，汽轮机耗汽量增加，导致锅炉负荷增加，也使得锅炉各辅机运行负荷增加，各相关设备均处于超出力运行状态，机组运行安全性下降。
因此，尖峰冷却系统的提出能够有效降低机组夏季背压，提高机组出力和安全性。
2 设计方案
基于电厂实际运行情况，选定纯凝工况下机组发电量500MW为尖峰冷却系统设计工况。综合考虑现场具体情况，拟选择分汽量40%作为设计工况，即空冷系统冷却汽量为625.12t/h，尖峰冷却系统冷却汽量为420.08t/h
本方案采用“尖峰冷却系统”，即分流420.08t/h排汽至尖峰冷却器，再经机力通风冷却塔冷却。
从主机乏汽管道分流420.08t/h排汽，接至尖峰冷却器。经尖峰冷却器冷却后变为饱和水，自流至主机排汽装置热井中。
根据排汽管道至尖峰冷却器管道的长度，不单独设水环真空泵。从尖峰冷却器引出，接至主机抽真空管道。
每台机尖峰冷却器的冷却水量为21000m3/h。每台机组的循环水泵按1台50%容量水泵和2台25%容量水泵的方式配置，其中一台25%容量水泵采用变频控制。2台机组共6台循环水泵。此种水泵配置方式使得循环水量调节可在10500～21000m3/h区间灵活变动。
每台机组配置4格机力通风冷却塔。每格机力通风冷却塔冷却水量为5500m3/h。
机组总循环水量为21000m3/h。冷却塔蒸发损失按1.5%计，冷却塔风吹损失按0.1%计，冷却塔排污损失按0.65%计，则冷却塔补给水量为472.5m3/h。
补给水考虑由电厂已有的厂区中水总补给水管上引接，总干管道采用1根DN450焊接钢管，并直接补入机力塔水池。
开式循环水系统需要对循环水进行加药处理。拟在循环水泵房内设置加稳定剂等加药设施，用以提高极限碳酸盐硬度，避免CaCO3从水中析出。加药设备间内布置有杀菌剂、稳定剂加药装置各1套，室外布置1座20m3废液池。
经计算选型，单台机组所需主要工艺设备配置如下表1：
由表2可知，环境温度在18～36℃的情况下，机组运行背压由原来的11.70～31.70kPa降低至6.40～16.83kPa，背压同比降低5.3～14.87kPa。机组运行背压平均降低约8.75kPa。
3 综合效益
（1）煤耗情况
尖峰冷却系统投运后，机组在发电量500MW下，机组运行背压平均降低约8.75kPa。
机组运行背压每降低1kPa，可降低发电煤耗1.5g/kWh，年节约标煤量约3.76万吨。
（2）除盐水量
增加尖峰冷却器后，空冷喷雾系统停运，根据电厂统计数据，年节约除盐水量13.78万吨。而且有效避免了空冷散热器的污染腐蚀。
（3）增加的水量
主机增加尖峰冷却器后，循环冷却水系统增加系统补水量264.38万吨。
煤耗降低，燃煤量相对减少，对锅炉的防磨防爆起到积极作用。同时对制粉系统、除灰除渣系统、电除尘、尾部烟道的磨损将大大降低。安全性提高、运行风险下降。经计算方案年综合效益可达两千万元。
4 结论
直接空冷机组存在着夏季高温季节运行背压高，出力受限，煤耗高，机组运行安全性差的缺点。采用尖峰冷却系统能够有效地降低机组运行背压、提高机组运行安全性和经济性。经分析，可给电厂带来很好的降背压节能效益。
参考文献
[1] 王文忠，刘振华，等.600MW直接空冷机组夏季限负荷的原因及解决措施[J].中国电力，2008，41（1）：56-59.
[2] 许艳锋等.尖峰凝汽器在300MW空冷机组上的应用[J].科技与创新，2018（3）：150-151.
作者简介
潘翠翠（1987-），女，汉，安徽蚌埠人，烟台龙源电力技术股份有限公司，工程师，硕士，从事电厂节能综合利用方面的工作。