600MW機組電廠直冷與間空系統(tǒng)靜態(tài)投資的比較分析

王 雪（山東電力工程咨詢院有限公司,濟南 250013）

600MW機組電廠直冷與間空系統(tǒng)靜態(tài)投資的比較分析

王 雪
（山東電力工程咨詢院有限公司,濟南 250013）

以2×600MW級發(fā)電工程為例，分析電廠各系統(tǒng)在直冷和間冷系統(tǒng)下，靜態(tài)投資方面的差異。

火力發(fā)電廠；直接空冷；間接空冷；靜態(tài)投資

0 引言

空冷系統(tǒng)因具有顯著的節(jié)水優(yōu)勢，避免了二次循環(huán)濕冷電廠中，在冷卻塔里常見的水損失：蒸發(fā)、風吹及排污，在火力發(fā)電廠已經(jīng)得到了廣泛的應用，為水資源匱乏地區(qū)工業(yè)的發(fā)展開辟了一條安全、經(jīng)濟、可持續(xù)發(fā)展的途徑。

本文以某600MW機組工程為例，簡要介紹了電廠較常采用的直接空冷系統(tǒng)和表面式的間接空冷系統(tǒng)，并分析了靜態(tài)投資中，這兩種空冷方案不同選型各自對應的投資費用，以供其他工程，在前期空冷方案選型時，進行參考。

1 直接空冷系統(tǒng)

直接空冷：直接用空氣來冷凝汽輪機排出的乏汽，冷空氣與汽輪機乏汽進行熱交換，工藝流程如下：汽輪機排汽通過主廠房內(nèi)的主排汽管道接至主廠房A列外，管道抬升后接入空冷凝汽器最高處的蒸汽分配管道，再進入空冷凝汽器中，空氣在冷卻器外表面與主機乏汽進行換熱，將乏汽冷凝成水，凝結(jié)水再經(jīng)循環(huán)泵送回鍋爐，所需冷卻空氣通常由機械通風方式供給。

機械通風直接空冷系統(tǒng)如圖1。

圖1 直接空冷機組原則性汽水系統(tǒng)圖

直接空冷系統(tǒng)的優(yōu)點是系統(tǒng)較簡單，冷卻設(shè)備少，防凍性能優(yōu)于間冷系統(tǒng)，而且占地面積少，初投資低于間接空冷系統(tǒng)。不足之處是對環(huán)境風速及風向較敏感，風機群噪聲較大，運行背壓較間冷系統(tǒng)而言高，煤耗較大，且啟動時使凝汽系統(tǒng)內(nèi)形成真空的時間較長，同時抽真空系統(tǒng)會很龐大。

2 間接空冷系統(tǒng)

間冷分為混合式的間接空冷系統(tǒng)及表面式的間接空冷系統(tǒng)。由于表面式的間接空冷系統(tǒng)在國內(nèi)的應用業(yè)績、設(shè)計技術(shù)及設(shè)備制造情況較混合式間接空冷系統(tǒng)成熟，故本文主要介紹表面式的間接空冷系統(tǒng)。

表面式的間接空冷系統(tǒng)：汽輪機排汽以間冷塔散熱器冷卻后的低溫冷卻水為介質(zhì)，進行兩次熱交換。首先，在凝汽器中汽輪機排汽和低溫冷卻水之間進行換熱；然后，在間冷塔內(nèi)，溫度升高后的冷卻水與空氣進行換熱。流程如下：間冷塔出來的經(jīng)散熱器冷卻后的低溫水進入汽機房凝汽器內(nèi)部，與進入凝汽器的汽輪機排汽，同時在凝汽器管束內(nèi)進行表面換熱；換熱結(jié)束后，升溫后的循環(huán)水經(jīng)過循環(huán)水泵升壓后，返回至間冷塔內(nèi)的空冷散熱器，完成閉式循環(huán)。

表面式間接空冷系統(tǒng)如圖2[4]。

圖2 表凝式空冷機組原則性汽水系統(tǒng)圖

表面式的間接冷卻系統(tǒng)的優(yōu)點是：煤耗較直冷系統(tǒng)低，冷卻設(shè)備較少，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)與汽水系統(tǒng)分成各自獨立的兩個系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)自身對水質(zhì)的不同要求和標準進行分別處理；冷卻水量可根據(jù)季節(jié)進行調(diào)整；受環(huán)境大風影響較小。缺點是間冷塔占地面積較大，初投資較直冷系統(tǒng)多；冬季運行防凍性能差，只能通過調(diào)節(jié)百葉窗或者切斷冷卻單元中的部分閥門進行防凍；系統(tǒng)需進行兩次換熱，熱效率低于直接空冷系統(tǒng)；運行控制也較為繁瑣。

3 直冷系統(tǒng)和間冷系統(tǒng)靜態(tài)投標比較

直冷系統(tǒng)和間冷系統(tǒng)均在實際發(fā)電廠中得以應用，各有優(yōu)缺點。本文以內(nèi)蒙古某2×600MW級電廠為例，對主機直接空冷配電泵和主機間接空冷配汽泵兩種方案的靜態(tài)投資分別進行比較。

從表1可以看出，表面式間接空冷方案比直接空冷方案靜態(tài)投資增加約5260萬。

考慮到在進行空冷系統(tǒng)的優(yōu)化比較時，除了系統(tǒng)的靜態(tài)投資，還需要考慮征地費用、年運行費用等其他因素，這些相關(guān)影響因素與所建電廠當?shù)氐膶嶋H情況密切相關(guān)，對其他工程沒有參考價值，故沒有進一步分析。

表1 直冷與空冷靜態(tài)投資對比表（萬元）

4 結(jié)論與建議

通過對2×600MW級發(fā)電工程空冷系統(tǒng)方案靜態(tài)投資的比較可見：從技術(shù)方面分析，直冷與間冷各有優(yōu)劣；在進行空冷系統(tǒng)的經(jīng)濟比較時，除了靜態(tài)投資，還需要考慮征地費用、年運行費用等因素。當考慮直冷系統(tǒng)增加電耗造成的年費用升高，折算為標準煤耗后，可以預見隨著煤價的不斷增長，間冷系統(tǒng)與直冷系統(tǒng)之間年費用的差值會越來越小，間冷的優(yōu)勢也會越來越明顯。故針對不同的工程，應該結(jié)合當?shù)氐膶嶋H情況，綜合考慮當?shù)貧庀髼l件、征地費用、燃料價格等諸方面因素后，通過優(yōu)化計算來確定空冷系統(tǒng)的最終方案。

[1]西北電力設(shè)計院編.電力工程水務設(shè)計手冊[S].北京:中國電力出版社,2005:P790.

[2]陳立平.靈武電廠二期工程空冷機組技術(shù)方案及經(jīng)濟性分析[D].保定:華北電力大學,2009:P4.

[3]西北電力設(shè)計院編.電力工程水務設(shè)計手冊[S].北京:中國電力出版社,2005:P787.

[4]西北電力設(shè)計院編.電力工程水務設(shè)計手冊[S].北京:中國電力出版社,2005:P789.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.156