参 考 文 献
[ 1 ] 刘润来 ,李永生 . 采用直接空冷和中水回用技术建设 节水
型火电厂 [ J ]. 中国电力 , 2007 ( 10)
[ 2 ] 丁尔谋 . 发 电 厂空冷 技 术 [M ]. 北 京 :水 利电 力出 版社 ,
199 2.
(编校 :常淑英 )
收稿日期 : 2010 - 02 - 09
4 254
4 055
3
发电工程动态投资
万元
270 258
257 608
4 发电工程单位投资 (动态 ) 元 /kW
4 504
4 293
5
建设项目计划总资金
万元
271 086
258 413
6
平均发电标准煤耗率
g/ kWh
329
314
7
全厂年平均厂用电率
%
9. 2
8. 8
8
贷款偿还年限
年
15
15
9
投资回收期 (全部投资 )
16
含税上网电价
元 /MWh
233. 87
223. 76
4 结论
电厂装设空冷机组和湿冷机组从耗水指标 (技术 方案 )、经济效益分析比较结果可以看出 ,采用空冷机 组在节水方面有明显的优势 ,但存在投资高 、煤耗大等 不足之处 。因此 ,在火电厂前期设计过程中因从电厂 规划所处地区水资源情况和综合煤价等方面通过技术 经济比较确定合理的循环水冷却方式 。火力发电厂是 用水大户 ,采用合理的冷却水方式是建设节水型电站 , 节约用水 ,降低耗水指标 ,减少废水污染 ,保护环境 ,使 有限的水资源发挥更大的经济效益 ,是我国富煤缺水 的北方发展电力工业的必然选择和发展趋势 。
©
北方电厂冷却方式的选择 孟文俊等
83
密闭式循环冷却系统代替敞开式循环冷却系统 , 循环 水采用除盐水 。见图 2。
(3)混合式间接空冷系统 。采用混合式凝汽器的 间接空冷系统称为混凝式间接空冷系统 ,主要由混合 式凝汽器和装有空冷散热器的空冷塔构成 。系统中的 冷却水是高纯度的中性水 ( PH = 6. 8～7. 2) ,中性冷却 水进入凝汽器直接与汽轮机排汽混合并将其冷凝 ,受 热后的冷却水绝大部分由循环水泵送至空冷散热器 , 经与空气对流换热冷却后通过调压水轮机或旁路节流 阀将冷却水再送至喷射式凝汽器进入下一个循环 。受 热的循环冷却水的极少部分经凝结水精处理装置处理 后送至汽轮机回热系统 。
1 032
214
补给水供水管径
2 ×DN 800
2 ×DN 250
采用空冷系统大量地节约了水量 。空冷系统主要 指汽轮机的排汽通过一定的装置被空气冷却为凝结水 的系统 ;它与常规湿式冷却方式 (简称湿冷系统 )的主 要区别是避免了循环冷却水在湿塔中直接与空气接触
©
所带来的蒸发 、风吹损失以及开式循环的排污损失 ,消
(3)混合供水系统. 该系统兼有直流供水系统和
直接空冷系统是指汽轮机的排汽直接用空气来冷 凝 ,空气与蒸汽间进行热交换 。直接空冷的冷源是空 气 ,热介质是饱和蒸汽 ,处于真空状态下的汽轮机排汽 经排汽管道送至空冷凝汽器即翅片管散热装置 , 冷空 气在散热器翅片管外侧流过 ,将管内饱和 蒸汽冷凝 。 所需冷却空气 ,由机械方式供应 。
除了蒸发热 、水雾及排污水等对环境造成的污染 。由
于空冷方式用空气直接冷却汽轮机排气或用空气冷却
循环水再间接冷却汽轮机排汽构成了密闭的系统 ,所
以在理论上它没有循环冷却水的上述各种损失 , 从而
Hale Waihona Puke 使电厂的全厂总耗水量降低 80%左右 。
3. 2 空冷和湿冷机组经济指标对比
由于采用湿冷和空冷两种不同的冷却方案 , 造成
1 概述
火电厂是利用煤 、石油 、天然气作为燃料生产电能 的工厂 ,水在锅炉炉 膛内生成饱和蒸汽 , 通过过热器 时 ,继续被烟气加热而变为过热蒸汽 ,经主蒸汽管送入 汽轮机 ,蒸汽压力推 动汽轮机旋转 ,热 能转换成机械 能 ,然后汽轮机带动 发电机旋转 ,将机 械能转变成电 能 。蒸汽在汽轮机内膨胀做功后 ,进入凝汽器凝结成 水 。为使蒸汽在凝汽器内凝结成水 ,就必须不断用循 环水泵将冷却水送入凝汽器中 的冷凝管内进行热交 换 。冷却水系统需要冷却的蒸汽热量 、汽轮机轴承发 热量 、给水泵轴承发热量 、引送风机轴承发热量 、内冷 水发热量以及密封冷却水的热量都很大 ,因此常规的 火电厂需要大量的循环冷却水。
82
【设计施工 】
内 蒙 古 水 利 2010年第 2期 (总第 126期 )
北 方电厂冷却方式的选择
孟文俊 1 ,杨文静 2
( 1. 内蒙古电力勘测设计院 ,内蒙古 呼和浩特 010010; 2.内蒙古水 利水 电勘 测设计院 ,内蒙古 呼和浩特 010020)
〔摘 要 〕 火力发电厂是用水大户 ,采用合理的冷却水方式是建设节水型电站 ,节约用水 ,降低耗水 指标 ,减少废水污染 ,保护环境 ,使有限的水资源发挥更大的经济效益 ,是我国富煤缺水的北方发展电 力工业的必然选择和发展趋势。 〔关键词 〕 机组冷却 ;空冷系统 ;湿冷系统 中图 分类 号 : TV 213. 9 文章标识码 : B 文章编号 : 1009 - 0088 ( 2010) 02 - 0082 - 02
再循环供水系统特点 。在水源水量丰富时 ,采用直流 供水方式运行 ;在水源水量不足时 ,采用再循环供水方 式运行 ;在水源最枯时全部采用循环供水方式运行。 2. 2 空冷系统
(1)直接空冷系统 。见图 1。
2 火电厂机组冷却方式
用于火力发电厂机组末端冷却的方式主要有湿冷 系统和空冷系统两种 ,湿冷系统又分为直流供水冷却 系统 、再循环供水冷却系统和混合供水系统 ;空冷系统 又分为直接空冷系统 、混合式凝汽器间接空冷系统和 表面式凝汽器间接空冷系统 。 2. 1 湿冷系统
日耗水量 (m3 /d)
38 400
7 272
冬季耗水量 (m3 /h)
1 151
267
日耗水量 (m3 /d)
27 624
6 408
耗水指标 (m3 / s. GW )
0. 637
0. 13
年平均耗水量 (m3 /h)
1 376
285
日均耗水量 (m3 /d)
33 024
6 840
全年 耗水量 (104m 3/y)
3 火电厂机组冷却方式分析
3. 1 耗水指标 空冷机组 和湿冷 机组供水方 案的比 较见下 表 1
(本次仅以直接空冷机组进行比 较 ,其他空冷形式的 耗水量与直接空冷机组差别不大 ) :
表 1 空冷机组和湿冷机组供水方案比较
项目
湿冷机组
直接空冷机组
备注
夏季最大耗水量 (m3 /h)
1 600
303
工程部分系统投资估算有所差异 ,最终使得工程动态
总投资空冷方案较湿冷方案增加 12 650万元 ,静态总
投资增加 11 948万元 ,详见下表 2:
表 2 空冷和湿冷机组经济指标对比
序号
名称
单位
空冷机组
湿 冷机组
1
发电工程静态投资
万元
255 254
243 306
2 发电工程单位投资 (静态 ) 元 /kW
年
11. 98
11. 98
10 投资回收期 (自有资金 )
年
16. 00
16. 00
11
投资利润率
%
4. 06
4. 06
12
投资利税率
%
6. 85
6. 85
13
资本金净利润率
%
13. 76
13. 76
14 内部收益率 (全部投资 )
%
7. 65
7. 65
15 内部收益率 (自有资金 )
%
9. 76
9. 76
(1)直流供水冷却系统 。直流供水就是冷却水直 接从水源取得 ,通过凝汽器加热后直接排到水源中去 。 通常电厂水源河流流量大 (或电厂建设在海边 ) ,供水 高度在 20～25 m 以下 ,输水距离在 0. 8～1. 0 km 以内 采用直流供水系统是经济合理的 。
(2)再循环供水冷却系统 。再循环供水系统的冷 却水进入凝汽器加热后 ,再送到冷却塔或冷却池中冷 却 ,冷却后重复进入凝汽器 ,如此进行再循环 。从水源 只取补充系统中损失的水量 。
(2)表凝式间接空冷系统 。表凝式间接空冷系统 又称哈蒙式间接空冷系统 ,该系统由表面式凝汽器、空 冷散热器 、百叶窗 、循环水泵以及充氮保护系统 (采用 铝管铝翅片不需要 ) 、循环水加药 、系 统补充水 、散热 器清洗等系统与空冷塔组合构成 。该系统与常规的湿 冷系统基本相仿 ,不同之处是用空冷塔代替湿冷塔 ,用