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摘要:本文主要研究了提高火电厂660MW间接空冷机组度夏能力的分析路线和解决对策,从660MW间接空冷机组设计、运行和机组构成等方面,同时针对实际电厂运行的经验,提出提高660MW间接空冷机组度夏能力的相关方案与对策。
关键词:间接空冷机组;度夏;火电厂
我国660MW间接空冷技术的应用自1980年开始。在当年,我国决定引入匈牙利的海勒式间接空冷机组设计技术与装备生产技术,并且采购了2套设备,用在大同第二发电厂#5、#6机组,这2台机组先后在1987年与1988年投入运行。与1990年,我国相关机构决定在山西省太原市第二热电厂的电气机组上采取表面式凝汽器的间接空冷机组,同时由山西电力监测设计院自主研发设计,并且,我国引入空冷散热装置生产设备与生产技术,这2台机组于1993年和1994年投入运行,到现在为止运行情况良好。660MW间接空冷机组的投入运行,为我国660MW空冷技术的进一步发展起到了良好的推动作用。
1问题的提出
近几年以来,伴随着我国直接空冷机组投入运行数量的大范围增多,直接空冷机组在运行期间体现出了许多问题,比如,煤炭消耗高、受环境风的干扰相对很大、机组度夏困难等。相比较而言,660MW间接空冷机组在解决此类问题方面体现较好。故而,660MW间接空冷机组又慢慢被大家重视,还可能大有向间接空冷一边倒的趋势。其实,不管是直接空冷、还是间接空冷机组,因为它们最后都是经过环境空气换热的。因此,这2种空冷机组都不同程度地受到环境气温、环境风的不利影响,只是反应到汽轮机背压时,间接空冷机组较直接空冷机组滞后一些。
2研究思路
提高间接空冷机组度夏能力,其实就是在保障机组夏季可靠、稳定运行的基础上,使其能够在气温设计点达到满负荷出力能力,或者满足具体项目对机组夏季出力的一些特殊标准。
在空冷机组规模确定后,当环境气温升高时,冷却塔出水温度随之升高;当环境风速增大时,冷却塔出水温度也随之升高。冷却塔出水温度升高后必定会造成汽轮机背压升高,当汽轮机背压升高到某种程度,机组将出现不满发的情况。综合分析,提高间接空冷机组的度夏能力主要从以下几个方面进行考虑。
(1)合理选配汽轮机机型,结合项目实际情况,在对汽轮机设计背压进行优化的同时,适当提高汽轮机的最高满发背压;
(2)对间接空冷机组进行综合优化计算,在确保机组防冻能力的基础上,适当增大间接空冷机组规模,即增大空冷机组的冷却能力;
(3)必要时,增设一些辅助设施,如,尖峰冷却装置、书喷雾器等,以提高机组夏季阶段性出力能力,确保机组夏季可靠温度运行。
图1间接空冷机组性能曲线
3提高机组度夏能力方案及措施
3.1合理配置空冷汽轮机
我国对空冷汽轮机研究起步较晚,早期应用于空冷机组的汽轮机,多是在湿冷机组的末级叶片基础上进行了简单改造,致使汽轮机满发背压较低。这也是当时投入运行的空冷机组夏季出力受限的主要原因。近几年以来,随着空冷技术在我国的快速发展,当前,我国各汽轮机厂对空冷汽轮机的研究已取得较显著的成果,在选才方面达到较高技术水平,某种程度上可依照具体项目需求进行设计、生产达到标准的空冷汽轮机,提高机组的可靠性、经济性,加强空冷机组的度夏能力。
故而,针对具体项目,应依照项目实际情况对空冷汽轮机进行合理优化计算,配置满足项目需要的空冷汽轮机,用来合理加强机组的夏季能力。
3.2合理配置间接空冷机组
空冷汽轮机机型确定后,对机组标准的满发气温越高,需要的空冷机组冷却能力就越大、系统规模也越大,当然,空冷机组的投资就越大。随着满发气温的升高系统投资将大范围增加,当然,空冷机组的度夏能力也会得以提高。实际项目中,为使空冷机组的投资不致增加太多,往往考虑适当提高汽轮机的满发背压。然而,机组背压提高后,必定出现,汽轮机热耗增大、机组热效率降低,能源消耗增加。除此之外,因为受环境风的不利影响,机组运行背压越高,机组因受环境大风不利影响引起跳闸的危险性就越大。
故而,有效提高机组的夏季出力能力,应依照实际项目对空冷机组及汽轮机相关数据做出整体分析、优化,合理确定空冷机组规模。
3.3适时清洗空冷散热装置
我国北方地区,空气污染大多比较严重,且大多数地区风沙很大,使得间接空冷散热装置很易被严重污染,特别是,空气中柳絮、树叶及飞虫等也易附着在空冷散热装置表面。这些污物的附着不同程度地降低空冷散热装置的散热能力,严重时会影响机组的正常出力,发生机组度夏困难的问题。
为保障空冷散热装置夏季正常出力,在机组进入夏季之前,需要彻底清洗空冷散热装置,提高其散热能力。同时,机组在整个夏季运行期间,也应视空冷散热装置的脏污程度不定期对其清洗,维持空冷散热装置尽可能干净、无污,减少因为空冷散热装置污垢而影响机组的夏季出力。
3.4设置尖峰冷却装置
尖峰冷却装置在此指1种机力通风的辅助间接空冷机组,即依照实际项目情况从主冷却系统循环水中引出部分循环水量,经过尖峰冷却装置对其进行强制通风冷却。设置尖峰冷却装置主要优点是,可依照需要灵活调节机组冷却系统能力,如,正常在环境气温较高时运行,既提高了机组度夏能力,又提高了主冷却系统的利用率。其主要缺点是,采取2种系统后会增加项目总投资,使系统运行控制较为复杂。依照实际项目,设置尖峰冷却装置对提高间接空冷机组夏季出力效果较为显著。
3.5设置书喷雾器
书喷雾器在此指经过喷嘴将水雾化成小水滴后将其喷向空冷散热装置入口处空气的装置,其主要工作原理是经过喷雾降低进入空冷散热装置的空气温度,增大传热平均温差,加强空冷机组的散热能力,用来加强机组度夏水平。设置书喷雾器的关键特征是,装置系统简单、投资较小、运行控制相对容易,能够依照机组需要分阶段灵活运行,能够合理强化机组度夏能力。其关键劣势是,因为喷雾是在机组运行期间实施的,一直使用将会对空冷散热装置产生腐蚀、结垢等影响。
4结束语
提高间接空冷机组的度夏能力,针对660MW间接空冷机组的可靠、平稳、正常运行起到决定性作用。对660MW间接空冷机组度夏能力采取合理的方法与对策,在实际项目的运行过程当中体现出良好的效果。当然,假设再采取其他的策略,比如,在必要的时候切除高加运行等,更加准确的针对具体项目决定具体的方法与策略,加强间接空冷机组的度夏能力,才可以很好的保障660MW间接空冷机组夏季顺利、可靠运行。
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