摘要：文章通過介紹中電荔新公司的循環(huán)水系統(tǒng)選型過程，展示了一種特殊的循環(huán)水冷卻系統(tǒng)在南方電廠的應(yīng)用，更加適應(yīng)低碳節(jié)能的發(fā)展新動態(tài)，為同類型電廠系統(tǒng)選型提供參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)力通風(fēng)冷卻塔；循環(huán)冷卻水系統(tǒng)；冷卻塔選型

中圖分類號：TK224 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）18

我國南方地區(qū)燃煤電廠原有機(jī)組大部分采用直流冷卻方式。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，水資源日益緊張及環(huán)保要求，新建燃煤電廠均要求采用帶冷卻構(gòu)筑物的循環(huán)供水系統(tǒng)。一方面，循環(huán)水系統(tǒng)的選擇及方式即汽輪機(jī)“冷端優(yōu)化”，直接影響到凝汽器的真空，最終會影響到汽輪機(jī)的電功率和電廠的煤耗。另一方面，由于環(huán)保水務(wù)等方面因素的制約，在循環(huán)供水系統(tǒng)的設(shè)計上必須要達(dá)到國家和當(dāng)?shù)卣脑O(shè)計規(guī)范。

1中電荔新項(xiàng)目概述

廣州中電荔新電力實(shí)業(yè)有限公司實(shí)為廣州新塘漂染工業(yè)環(huán)境保護(hù)綜合治理項(xiàng)目熱電站的二期工程，在建機(jī)組為2×330MW熱電機(jī)組，前期已建有2×100MW熱電機(jī)組（旺隆電廠），對新塘環(huán)保工業(yè)園內(nèi)的企業(yè)進(jìn)行集中供熱，工業(yè)園內(nèi)12×104t/d凈水供水站和10×104t/d污水處理廠也已建成投產(chǎn)。一期2×100MW機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)采用直流冷卻方式，在純凝汽工況下最大溫排水量為21222m3/h，排入東江北干流，生活污水和一般工業(yè)廢水分別經(jīng)相應(yīng)處理后排入工業(yè)園污水處理廠。本期工程供水水源分別為東江、工業(yè)園凈水廠和城市自來水。本期2×330MW機(jī)組在純凝額定工況下，循環(huán)冷卻水熱季需水量為43211m3/h，冷季需水量為33595m3/h；在抽汽額定工況下，循環(huán)冷卻水熱季需水量為32624m3/h，冷季需水量為25451m3/h，冷卻水以東江為

水源。

2初步設(shè)計選型結(jié)果

旺隆熱電工程和本工程原規(guī)劃設(shè)計總?cè)萘繛?×100MW+2×210MW，循環(huán)水系統(tǒng)按直流供水設(shè)計，并取得了取水許可證。在本工程可行性研究階段，設(shè)計容量由2×210MW更改為2×330MW級，循環(huán)水取水量較原取水量增大28821.4m3/h，無法通過水力主管部門的審批。根據(jù)業(yè)主《關(guān)于中電荔新循環(huán)水相關(guān)事宜的傳真》，本工程在初步設(shè)計階段1號機(jī)組按直流供水系統(tǒng)，2號機(jī)組按帶自然通風(fēng)冷卻塔的循環(huán)供水系統(tǒng)設(shè)計。工業(yè)水系統(tǒng)采用直流供水系統(tǒng)，工業(yè)水回收水作為2號機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)

給水。

直流供水系統(tǒng)的流程如下：取水口→旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)間→循環(huán)水進(jìn)水自流溝→泵房進(jìn)水間→循環(huán)水泵房 →循環(huán)水泵→循環(huán)水壓力進(jìn)水管→凝汽器及輔機(jī)冷卻器→循環(huán)水壓力排水管→排水溝→虹吸井→循環(huán)水排水自流溝→排水口→東江。

循環(huán)供水系統(tǒng)的流程如下：循環(huán)水泵房→循環(huán)水泵→循環(huán)水壓力進(jìn)水管→凝汽器及輔機(jī)冷卻器 →循環(huán)水壓力回水管→自然通風(fēng)冷卻塔→循環(huán)水回水溝→循環(huán)水泵房進(jìn)水前池→循環(huán)水泵房。

3冷卻塔的選型

冷卻塔選型比較的目的是為了是循環(huán)水系統(tǒng)的設(shè)備包括循環(huán)水泵、冷卻塔的投資及機(jī)組發(fā)電量、水泵耗電量等運(yùn)行費(fèi)用總體最低。

3.1冷卻塔選型方案的選擇

方案一：采用帶機(jī)械通風(fēng)冷卻塔的循環(huán)供水

系統(tǒng)。

方案二：采用帶自然通風(fēng)冷卻塔的循環(huán)供水

系統(tǒng)。

3.2冷卻塔的一般技術(shù)指標(biāo)

3.3冷卻塔的經(jīng)濟(jì)比較

3.5結(jié)論

通過以上比較，方案一總投資及占地面積均比方案二小，且年總費(fèi)用比方案二少646.31萬元；根據(jù)部分工程實(shí)際情況，機(jī)械通風(fēng)冷卻塔和自然通風(fēng)冷卻塔出水溫度的差值隨著建電廠地區(qū)濕球溫度的升高而加大, 隨著濕球溫度的降低而減小，即在高溫高濕地區(qū)，機(jī)力塔的優(yōu)越性愈是明顯。以上計算是按純凝工況考慮，當(dāng)電廠供熱時，采用方案一可根據(jù)抽汽量的變化調(diào)節(jié)機(jī)力通風(fēng)冷卻塔風(fēng)機(jī)開啟的臺數(shù)，假設(shè)機(jī)組常年供熱時按50%抽氣量，方案一冷卻塔電機(jī)的年運(yùn)行費(fèi)用還可節(jié)約電費(fèi)281.23萬元，年費(fèi)用與方案

二相比，節(jié)省更多，故采用方案一。

4選定投建循環(huán)水系統(tǒng)方案

由于中電荔新項(xiàng)目1號機(jī)組按原本300MW機(jī)組溫排水量向珠江水委審批通過，后機(jī)組選定為330MW容量，多余10%溫排水量必須經(jīng)過冷卻后方能排入珠江。根據(jù)設(shè)計院、專家及業(yè)主三方多次討論選定下列方案：

1號機(jī)組采用單元制直流供水系統(tǒng)。其水源為東江北干流，東江和增江保證率為97%，最小流量分別為128m3/s、8.3m3/s。通過循環(huán)水泵抽升送至凝汽器，出水排至虹吸井，其中4316m3/h由降溫水泵送至1座單塔處理水量為6000m3/h冷卻塔降溫后排放，其余溫排水由循環(huán)水排水溝排至東江干流。

2號機(jī)組采用帶機(jī)力通風(fēng)冷卻塔的循環(huán)供水系統(tǒng)。循環(huán)水經(jīng)循環(huán)水泵抽升后用循環(huán)水管輸送至凝汽器，溫度升高后的水通過循環(huán)排水管輸送至冷卻塔進(jìn)行冷卻，溫度降低后的循環(huán)水經(jīng)循環(huán)水回水溝至循環(huán)水泵房進(jìn)水間，如此反復(fù)循環(huán)。在循環(huán)過程中由于蒸發(fā)、風(fēng)吹及排污而損失的水量通過本期工程工業(yè)水回水及補(bǔ)給水來補(bǔ)充。補(bǔ)給水水源為工業(yè)園凈水站來水。循環(huán)供水系統(tǒng)擬采用7座單塔處理水量為6000m3/h的機(jī)械通風(fēng)冷卻塔。

每臺機(jī)組各配3臺循環(huán)水泵，熱季采用1機(jī)3泵，冷季采用2機(jī)3泵的運(yùn)行方式。1號機(jī)組配置1根循環(huán)水管，1條循環(huán)水排水溝、2座虹吸井及1座出力為6000m3/h的機(jī)械通風(fēng)冷卻塔；2號機(jī)組配置1根循環(huán)水管，1條循環(huán)水回水管，1條循環(huán)水回水溝及7臺出力為6000m3/h的機(jī)械通風(fēng)冷卻塔。兩臺機(jī)組共8座冷卻塔，分2排背靠背布置，每排4座，均采用單面進(jìn)風(fēng)方式。

5結(jié)語

中電荔新公司所采用的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，是為了適應(yīng)低碳節(jié)能的環(huán)境發(fā)展需要而采取的特殊循環(huán)供水方式，它綜合了直流供水及循環(huán)供水系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，滿足環(huán)評報告與其審批文件中的溫排水量需要，為類似電廠的循環(huán)供水系統(tǒng)選型提供了思路。

機(jī)力通風(fēng)冷卻塔具有占地少、布置靈活、投資省、工期短、可根據(jù)不同季節(jié)和不同工況的循環(huán)水量調(diào)整風(fēng)機(jī)運(yùn)行臺數(shù)、啟停靈活、對地基承載力要求較低等特點(diǎn)，對于本工程場地條件限制和供熱機(jī)組運(yùn)行方式多樣的特點(diǎn)，機(jī)力通風(fēng)冷卻塔具有一定的技術(shù)優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)

[1]黃炳軍．機(jī)力通風(fēng)冷卻塔在南方大中型燃煤電廠應(yīng)用探討[J]．科技信息，2009，（20）．

作者簡介：畢皓（1983-），男，河北保定人，廣州中電荔新電力實(shí)業(yè)有限公司熱動助理工程師。

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