空冷凝汽器尖峰冷卻節(jié)能技術(shù)

撰稿：國(guó)網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院 郭江龍

北方富煤缺水地區(qū)發(fā)電廠多采用空冷凝汽器，利用空氣直接冷卻汽輪機(jī)排汽?？紤]到投資、冬季防凍等因素，空冷凝汽器在設(shè)計(jì)時(shí)，一般不會(huì)按照夏季最高溫度設(shè)計(jì)，多依據(jù)年平均溫度來(lái)設(shè)計(jì)。而北方地區(qū)，冬季、夏季溫度差極大，這就造成了機(jī)組在夏季運(yùn)行時(shí)往往真空較低，導(dǎo)致機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性較差，嚴(yán)重時(shí)甚至需要被迫降出力運(yùn)行，影響機(jī)組發(fā)電量。

問(wèn)題提出：國(guó)內(nèi)外目前解決這一問(wèn)題主要有2種方法，一是增加空氣冷卻器，空冷凝汽器部分乏汽直接引至強(qiáng)制通風(fēng)空氣冷卻器進(jìn)行冷凝后，回收至原空冷凝汽器集水井，其實(shí)質(zhì)是增加了空冷凝汽器的散熱面積設(shè)計(jì)值；二是在空冷風(fēng)機(jī)出口裝設(shè)由若干噴頭組成的噴霧強(qiáng)化換熱裝置，噴頭噴出的帶壓水與風(fēng)機(jī)出口空氣接觸混合，由于水蒸發(fā)過(guò)程中會(huì)吸收很大的氣化潛熱，因此可以有效降低進(jìn)入散熱器的空氣溫度，從而提高真空。但該技術(shù)對(duì)空冷凝汽器表面的潔凈程度要求較高，只有表面充分沖洗干凈才能達(dá)到預(yù)期效果。

推薦方法：采用吸收式熱泵技術(shù)，利用空冷機(jī)組回?zé)岢槠鳛闊岜抿?qū)動(dòng)蒸汽，提取空冷凝汽器部分乏汽余熱至凝結(jié)水中，以減少夏季空冷凝汽器的冷卻負(fù)荷，從而高效節(jié)能的解決空冷凝汽器夏季因冷卻能力不足造成的真空偏低，甚至影響機(jī)組出力的實(shí)際問(wèn)題。

工藝流程：系統(tǒng)分為動(dòng)力回路、低溫余熱回路和高溫水回路3個(gè)閉式循環(huán)。（1）動(dòng)力回路：驅(qū)動(dòng)蒸汽取自汽輪機(jī)組低壓缸某段抽汽，經(jīng)其減溫器減溫后進(jìn)入吸收式熱泵的熱泵發(fā)生器，放出熱量凝結(jié)成水。根據(jù)其凝水設(shè)計(jì)回收的溫度，進(jìn)入空冷機(jī)組凝結(jié)水管路。（2）低溫余熱回路：空冷凝汽器部分乏汽引至吸收式熱泵，在吸收式熱泵蒸發(fā)器內(nèi)放熱后進(jìn)入空冷凝汽器凝結(jié)水箱。（3）高溫水回路：原空冷凝汽器凝結(jié)水箱內(nèi)分流出的部分凝結(jié)水經(jīng)吸收式熱泵的熱泵吸收器和冷凝器設(shè)備加熱后，進(jìn)入空冷機(jī)組凝結(jié)水管路。工藝流程示意見(jiàn)圖1。

圖1 空冷凝汽器尖峰冷卻工藝流程示意

建議：在夏季極端天氣下，由于部分乏汽不再經(jīng)過(guò)空冷凝汽器散熱，因而有效降低了空冷凝汽器的冷卻負(fù)荷，使機(jī)組真空能夠保持較高的水平。另外冬季若將凝結(jié)水加熱回路中凝結(jié)水切換為熱網(wǎng)水，則可以增加機(jī)組對(duì)外供熱量，大幅度提高吸收式熱泵設(shè)備的使用率，減少投資回收期。