李靖鋒（新疆天業(yè)集團天偉熱電廠,新疆　石河子　832000）

亞臨界直接空冷機組火力發(fā)電廠節(jié)水技術(shù)探討

李靖鋒
（新疆天業(yè)集團天偉熱電廠,新疆石河子832000）

摘要：隨著我國經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展，能源消耗在不斷的增加，而在能源的利用過程中如何做好有效節(jié)約消耗成本以及提高能源利用水平成為現(xiàn)在能源界發(fā)展的主要議題。本文以加強火電發(fā)電廠水務的管理為議題，圍繞有效降低火力發(fā)電企業(yè)的水源消耗，提高企業(yè)的安全性以及經(jīng)濟效益，從亞臨界直接空冷組的技術(shù)特點進行分析，從而提出其節(jié)水技術(shù)的具體方法的探討。

關(guān)鍵詞：空冷機組;火力發(fā)電;節(jié)水技術(shù)

0　引言

隨著我國能源消耗的不斷增加，如何有效的降低能源的消耗成本成為能源領(lǐng)域的重要課題。亞臨界直接空冷技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，其在節(jié)水方面效果較為明顯。我們都知道火力發(fā)電的用水量在整個工業(yè)的用水量的比重比較大，而隨著我國水資源的不斷匱乏，如何更好的節(jié)約發(fā)電過程中的用水問題成為火電發(fā)電廠不斷發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而亞臨界直接空冷技術(shù)的運用為提高火力發(fā)電廠的節(jié)水要求提供了可靠的保證。

1　亞臨界直接空冷技術(shù)的特點

1.1直接空冷機組的流程分析

直接空冷技術(shù)是這幾年國內(nèi)外廣泛采用的系統(tǒng)之一，其主要組成包括：排氣管道、散熱器組件以及各個類型的風機組設備等。直接空冷系統(tǒng)是在其主要組成部分的汽輪機組的排氣直接運用空氣進行冷凝聚，從而形成制造的蒸汽和外界的空氣進行熱量上的交換。而其主要的工作流程主要包括汽輪機所排出的氣體，通過排氣管道將氣體運輸?shù)绞彝獾目绽淠鞯脑O備內(nèi)，然后在通過軸流冷卻風機是外部的空氣不斷流過冷卻器的外部，進而將汽輪機排出的氣體進行冷凝從而形成水，而凝結(jié)水后還要通過水泵將其運送到鍋爐內(nèi)，從而形成整個空冷過程。

1.2直接空冷機組節(jié)水效果明顯

對于那些濕冷機組來說因其具有較高的耗水量，從而與空冷機組存在著較大差異，濕冷機組的通風冷卻塔在循環(huán)用水方面所運用的水量要占到其用水總量的75%以上，而對于直接空冷機組來說沒有循環(huán)水的損失，在運行的過程中僅僅是需要一些鍋爐補水和其它環(huán)節(jié)的局部用水。因此直接空冷機組就有較好的節(jié)水效果。

1.3直接空冷與間接空冷機組的特點對比

間接空冷是空冷系統(tǒng)的另外的一種型式，它主要的工作原理就是利用汽輪機進行排氣，然后利用水為中間的介質(zhì)，就是將排出的氣體與空氣進行兩次不同形式的交換，最后形成整個節(jié)水的過程。

依其具體特點分析來看，直接空冷系統(tǒng)通過直接利用空氣來進行冷卻排氣的目的，從而減少了中間的部分環(huán)節(jié)，在一定程度上提高冷卻的時間和效率，在其內(nèi)部構(gòu)造上將凝汽器和散熱器等設備進行有效的整合，從而形成一個整體空冷凝汽器，并且將其位置放置在機房較高的位置上，從節(jié)省用地的方面來考慮，比間接輪機節(jié)省設備用地，從投資方面來看，直接空冷系統(tǒng)一次性投入較低，在系統(tǒng)的使用上也比較靈活，而在冬季進行使用的過程中，為了能更好的防治設備結(jié)凍，可以根據(jù)調(diào)解風機的轉(zhuǎn)速以及風機的數(shù)量來完成防凍的效果。而其主要缺點就是，運行費用比較高，耗煤量也比較大，大型風機的數(shù)量也比較多，也存在噪音的問題。

間接空冷系統(tǒng)其背壓數(shù)值要低于直接空冷系統(tǒng)，雖然在耗煤量以及噪音的問題上比直接空冷系統(tǒng)要好，但是在具體的運行過程中，循環(huán)冷卻水和鍋爐補給水發(fā)生了混淆，對循環(huán)水的水質(zhì)也要求比較高，還有就是間接空冷系統(tǒng)的設備比較多，設備占用的空間位置也比較大，在整個系統(tǒng)的控制上也比較復雜，從而造成了一定程度的安全隱患。

2　直接空冷技術(shù)節(jié)水技術(shù)分析

2.1熱量交換分析

在我們常見的熱電廠汽輪機排氣冷卻技術(shù)當中濕冷技術(shù)是最為傳統(tǒng)的一個，濕冷技術(shù)在工作原理上主要是在冷卻塔中通過空氣的蒸發(fā)以及具體的接觸傳熱為中心，而其循環(huán)水的溫度在一定條件下取決于當時大氣的濕度狀況，比如：如果環(huán)境的溫度為30℃時，其所相對的濕度值就會達到75%，而與之相對應的濕球的溫度也將在19℃左右。所以其在運行中循環(huán)水溫度在一定條件下必然要低于環(huán)境的絕對溫度，而該機組的與其它機組相比，其排氣背壓值也較低。而直接空冷系統(tǒng)在進行換熱的過程中，主要是通過對空氣和蒸汽等物質(zhì)進行直接的對流，空氣中的熱量傳輸?shù)南禂?shù)也在一定條件下低于水傳輸?shù)乃俣?，在一定條件下存在一定的傳熱偏差，循環(huán)水的溫度也不能低于所在環(huán)境的溫度。

2.2經(jīng)濟性分析

直接空冷機組在耗水量方面大約是濕冷機組耗水量的一半以下，比如：如果按照小時來進行計算，一臺700MW的直接空冷機組在一年的節(jié)水量上大約是500萬噸左右，節(jié)水費用就高達1500萬元，而在耗煤量上來計算的話，一臺直接空冷機組比濕冷機組的耗煤量要多出30g/kW·h，每年在煤量的投入費用達到2500萬元左右，而且直接空冷機組在初期投資比起濕冷投資費用上也要高出很多，從中可以看出直接空設備在運行費用上比起濕冷設備來說要高出許多，但是從長遠的角度來考慮，其還是具有一定的技術(shù)和經(jīng)濟優(yōu)勢。

3　直冷技術(shù)節(jié)水措施

直接空冷技術(shù)節(jié)水工作原理。汽輪機排氣進入空冷凝氣器中，被空氣冷卻凝結(jié)成水，而排氣和空氣之間的交換是在空氣凝氣器中來完成的。在直接空冷運轉(zhuǎn)的過程中，通過內(nèi)部散熱器的相應翅片及外部流過的冷空氣的利用，將凝汽器中還處在真空狀態(tài)下的熱介質(zhì)不斷飽和成蒸汽冷凝，然后把冷凝后的水集中收集作為凝結(jié)水，通過給水泵注入汽包繼續(xù)加熱循環(huán)做功。在其中省去了較大一部分水資源的利用，從而實現(xiàn)了節(jié)水的目的。

4　結(jié)語

火電廠的節(jié)水作為一項重要的技術(shù)舉措，其在具體運行中要按照正規(guī)的程序來進行，通過對直接空冷系統(tǒng)在各個環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)特征進行分析研究，針對其特點制定適合火電廠節(jié)水需要的設計方法，從而較好的推動火電廠節(jié)水工作的由于平穩(wěn)的進行，從而為建設經(jīng)濟節(jié)約型環(huán)境友好型社會做出重要貢獻。

參考文獻：

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