【摘 要】目前國(guó)內(nèi)外電站空冷是二大類：一是間接空氣冷卻系統(tǒng)，二是直接空氣冷卻系統(tǒng)。其中間接空氣冷卻系統(tǒng)又分為混合式空氣冷卻系統(tǒng)和表面式空氣冷卻系統(tǒng)。電站空冷系統(tǒng)節(jié)水優(yōu)勢(shì)明顯，適用于缺水地區(qū)，因此，近年來隨著我國(guó)水資源的日益匱乏和國(guó)家節(jié)水環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，電站空冷行業(yè)有著廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景。

【關(guān)鍵詞】直接空冷；翅片；冷卻塔

0 概述

目前國(guó)內(nèi)外電站空冷是二大類，一是間接空氣冷卻系統(tǒng)，二是直接空氣冷卻系統(tǒng)。其中間接空氣冷卻系統(tǒng)又分為混合式空氣冷卻系統(tǒng)和表面式空氣冷卻系統(tǒng)。世界上第一臺(tái)1500KW直接空冷機(jī)組，于1938年在德國(guó)一個(gè)坑口電站投運(yùn)，已有60多年的歷史，幾個(gè)典型空冷機(jī)組是：1958年意大利空冷電站2X36MW機(jī)組投運(yùn)、1968年西班牙160MW電站空冷機(jī)組投運(yùn)、1978年美國(guó)懷俄明州Wodok電站365MW空冷機(jī)組投運(yùn)、1987年南非Matimba電站6X665MW直接空冷機(jī)組投運(yùn)。當(dāng)今采用表面式冷凝器間接空冷系統(tǒng)的最大單機(jī)容量為南非肯達(dá)爾電站6X686MW；全世界空冷機(jī)組的裝機(jī)容量中，直接空冷機(jī)組的裝機(jī)容量占60%，間接空冷機(jī)組約占40%。

1 直接空冷系統(tǒng)的組成和范圍

直接空冷系統(tǒng)的范圍自汽輪機(jī)低壓缸排汽口至凝結(jié)水泵入口范圍內(nèi)的設(shè)備和管道，主要包括：（1）汽輪機(jī)低壓缸排汽管道；（2）空冷凝汽器管束；（3）凝結(jié)水系統(tǒng)；（4）抽氣系統(tǒng)；（5）疏水系統(tǒng)；（6）通風(fēng)系統(tǒng)； （7）直接空冷支撐結(jié)構(gòu)；（8）自控系統(tǒng)；（9）清洗裝置。

2 清水川電廠空冷系統(tǒng)簡(jiǎn)介

表1

我廠2×300MW火力發(fā)電機(jī)組，汽機(jī)主機(jī)采用上海汽亞臨界、單軸、中間再熱、雙缸雙排汽、空冷凝汽式汽輪機(jī)，我廠采用德過GEA技術(shù)，減速機(jī)采用德國(guó)SEW，電機(jī)采用ABB變頻電機(jī)，風(fēng)機(jī)采用豪頓。直接空冷系統(tǒng)亦稱為ACC（Air Cooled Condenser）系統(tǒng)，它是指汽輪機(jī)的排汽引入室外空冷凝汽器內(nèi)直接用空氣來冷凝。其工藝流程為汽輪機(jī)排汽通過大直徑的排氣管道引至室外的空冷凝汽器內(nèi)，布置在空冷凝汽器下方的軸流冷卻風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)空氣流過冷卻器外表面，將排汽冷凝為凝結(jié)水，凝結(jié)水再經(jīng)泵送回汽輪機(jī)的回?zé)嵯到y(tǒng)。基于防凍的要求，直接空冷系統(tǒng)一般需設(shè)置順流凝汽器和逆流凝汽器。直接空冷系統(tǒng)中大部分的蒸汽在順流凝汽器中被冷凝，剩余的小部分蒸汽再通過逆流凝汽器被冷凝。在逆流凝汽器中，由于蒸汽和凝結(jié)水的運(yùn)動(dòng)方向相反，凝結(jié)水不易凍結(jié)。在逆流凝汽器的頂部設(shè)有抽真空系統(tǒng)，可將系統(tǒng)內(nèi)的空氣和不凝結(jié)氣體抽出。空冷系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)：

我廠直接空冷系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)如表1。

3 空冷系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

3.1 節(jié)水優(yōu)勢(shì)

電站空冷系統(tǒng)是電站的重要生產(chǎn)設(shè)備，業(yè)內(nèi)稱這為空冷電站除鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)外的“第四主機(jī)”，是提高火電站節(jié)水能力的主要選擇。由于電站空冷系統(tǒng)節(jié)水優(yōu)勢(shì)明顯，適用于缺水地區(qū)，因此，近年來隨著我國(guó)水資源的日益匱乏和國(guó)家節(jié)水環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，電站空冷行業(yè)有著廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景。按常規(guī)濕冷電站耗水量計(jì)，1座中等規(guī)?；痣娬荆?×300MW）的耗水量將達(dá)到每年750萬噸。這相當(dāng)于我國(guó)近10萬城鎮(zhèn)居民1年的生活用水，在缺水地區(qū)建造濕冷電站將面臨與民爭(zhēng)水的局面，不利于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)和諧穩(wěn)定。相關(guān)資料還表明，空冷機(jī)組相比濕冷機(jī)組節(jié)水75%-80%。也就是說，建造一座濕冷電站用水量相當(dāng)于建造5座以上空冷電站用水量。而造價(jià)方面，空冷機(jī)組要高于濕冷機(jī)組，盡管空冷系統(tǒng)建設(shè)時(shí)會(huì)有較高投入，但在電站建成運(yùn)行后，節(jié)約了大量水資源，環(huán)境和社會(huì)綜合成本有效降低。我廠我廠一期裝機(jī)容量2×300MW一年相對(duì)同容量濕冷機(jī)組節(jié)水750×75%=562.5萬噸，每噸水按5元，年節(jié)約費(fèi)用2812.5萬元。

3.2 直接空冷造價(jià)及節(jié)能優(yōu)點(diǎn)

3.2.1 鋼平臺(tái)占地，要比鋼筋混凝土塔為小

3.2.2 效益要比間接冷卻系統(tǒng)大30%左右，散熱面積要比間冷少30%左右

3.2.3 造價(jià)相比經(jīng)濟(jì)

3.2.4 采用變頻電機(jī)變頻，變頻范圍在10%-110%，節(jié)能40%左右

4 結(jié)束語

空冷島系統(tǒng)對(duì)汽輪機(jī)組來說至關(guān)重要，尤其對(duì)保證汽輪機(jī)組背壓和機(jī)組效率，只有它正常的發(fā)揮作用，才能保證所有的保護(hù)參數(shù)有效。是提高火電站節(jié)水能力的主要選擇，因此，近年來隨著我國(guó)水資源的日益匱乏和國(guó)家節(jié)水環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，電站空冷行業(yè)有著廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景。

[責(zé)任編輯：劉帥]