火电厂直接空冷机组与间接空冷机组的技术经济评价电力建设研究所张建内容提要本文以直接空冷的和间接空冷的国广机组为例,对其热力特性及技术经济性进行了分析比较,认为直冷机组优于间冷机组,在我国北部年平均气温较低的地区以安装直冷机组较为有利。目前,国外火电空冷机组已在煤炭资源丰富但严重缺水的地区得到了广泛的应用。空冷机组主要有直接空冷和间接空冷两种。截止到年,世界上已投运的最大直冷机组为和,最大的间冷机组为。早在年代,我国就已开始了空冷机组的研制工作,并在侯马电厂安装了一台容量为直冷式试验机组。年,山西大同引进的匈牙利间接空冷机组也已投入运行。众所周知,直冷机组和间冷机组的空冷器在原理和结构上有着较大的差别,因而它们的性能及投资也就有所不同,所以有必要对其技术经济性进行较全面的分析和评价以确定哪一种机组更适合于我国的国情,为引进和仿制空冷机组提供依据。本文分析探讨两种机组的热力特性及空冷系统计算过程,并进行综合技术经济比较。一、国产汽轮机组配置空冷系统的热力特性分析我国大同电厂引进的间冷机组已于年投入运行,该厂采用东汽汽轮机配置匈牙利引进的间冷设备。但国内还没有大容量的直冷机组。本文以东汽汽轮机组分别配置直冷及间冷系统为例分析比较该机组的技术经济特性。,空冷机组的排汽压力一般较高,这是由于初始温差较常规湿冷机组大而造成的。最佳的确定受环境温度、空冷系统投资、煤水、电价等因素的影响,需经过全面的技术经济比较后才能确定,但它的变化范围并不大,直冷机组的最佳一般在一之间,而间冷机组的最佳通常在一“之。原东汽汽轮机的设计排汽压力为水冷,不能直接与空冷系统相匹配。间冷系统因较小,背压提高不大,可经强度校核计算后使汽机在较高背压下运行。大同二厂间冷机组的设计排汽压力即为。而直冷系统因较大,背压比较高。根据国外经验,通常将汽轮机的最后一级拆去来提高排汽压力,把水冷机组改造成为空冷机组。如果将原汽轮机的最后一级拆去,则汽机背压可提高,相应的凝结水温为’。这样,当我国华北、西北等地区的环境空气温度在一“之间,其值约为“左右,使直冷机组基本上在最佳的范围内。。。直冷机组空冷器的热力计算及其热经济性分析根据我国电厂的设计原则,汽轮机应保证在建一地医气象频率为的环境气温下仍能发满额定功率。本文在计算时,参考了大同地区的气象条件,取设计气沮为全年出现小时、校核气温为“气象频率。采用循环函数法对以上两种工况分别进行了计算。在校核气温为、汽轮机满发时的进汽量为。由此可得出在设计气温、汽机进汽量为时,汽机端功率为、排汽量为。直接空冷器的设计计算在进行空冷器的设计计算时,通常采用换热计算的基本公式。,△二式中,—换热量,—传热系数,“。—换热面积,亡,—对数平均温差,“。由汽轮机的排热量、一令,可得换热器的换热面积,代失式,则八二一一一高翅片换热管速的总传热系数一担。丫。。·‘“一卜二生夹土御」竺·入、—汽机徘汽量,正—汽机排汽灯及凝结水大与式中,对直冷换热器式中—空冷塔管排数一般取排—空冷塔最窄管间风速,。目前,国内尚未研制出与大型空冷机组配套的空冷器,国外资料也没有提供具体的技术数据。为计算方便起见,本文选用哈尔滨空调机厂的火一一一型空冷塔为计算依据。空冷凝结器由多个单元冷却塔组成,每个冷却塔包括片高翅片排管束及一台风机,每个冷却塔光管换热面积为“,包括风机、构架后的单位造价为万元年及‘厅元年。一采用该产品对直冷机组凝汽器进行了初步设计计算,结果列于表。表直接空冷凝汽器设计计算么。』入二二二一么,。一八二二、二。一,一一其中,,分别为空气的进出口温度,。。在实际计算时,空气出口温度一般是未知的,只能采用逐次逼近法求取。为避免这一缺点,可采用“传热有效度。一传热单元数”法进行计算。、门一⋯。号一吓’一衬仁威靳一一一—一一一一洁环温度·“⋯。口一⋯‘“始温差’一·二换热量‘仗⋯“‘‘⋯“·“工刃,‘传热系数一些““·“传热单元数一一。承空气出团跟‘川⋯””咨一’光管面积一‘洲空冷塔个数几“工耳一一、丁。。厂州协石一矛布一一七‘式中,—换热器管束的迎面风速,,丫,,—分别为空气的比...
