亞臨界直接空冷機(jī)組火力發(fā)電廠節(jié)水技術(shù)探討

李靖鋒（新疆天業(yè)集團(tuán)天偉熱電廠,新疆　石河子　832000）

亞臨界直接空冷機(jī)組火力發(fā)電廠節(jié)水技術(shù)探討

李靖鋒
（新疆天業(yè)集團(tuán)天偉熱電廠,新疆石河子832000）

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，能源消耗在不斷的增加，而在能源的利用過(guò)程中如何做好有效節(jié)約消耗成本以及提高能源利用水平成為現(xiàn)在能源界發(fā)展的主要議題。本文以加強(qiáng)火電發(fā)電廠水務(wù)的管理為議題，圍繞有效降低火力發(fā)電企業(yè)的水源消耗，提高企業(yè)的安全性以及經(jīng)濟(jì)效益，從亞臨界直接空冷組的技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分析，從而提出其節(jié)水技術(shù)的具體方法的探討。

關(guān)鍵詞：空冷機(jī)組;火力發(fā)電;節(jié)水技術(shù)

0　引言

隨著我國(guó)能源消耗的不斷增加，如何有效的降低能源的消耗成本成為能源領(lǐng)域的重要課題。亞臨界直接空冷技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，其在節(jié)水方面效果較為明顯。我們都知道火力發(fā)電的用水量在整個(gè)工業(yè)的用水量的比重比較大，而隨著我國(guó)水資源的不斷匱乏，如何更好的節(jié)約發(fā)電過(guò)程中的用水問(wèn)題成為火電發(fā)電廠不斷發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而亞臨界直接空冷技術(shù)的運(yùn)用為提高火力發(fā)電廠的節(jié)水要求提供了可靠的保證。

1　亞臨界直接空冷技術(shù)的特點(diǎn)

1.1直接空冷機(jī)組的流程分析

直接空冷技術(shù)是這幾年國(guó)內(nèi)外廣泛采用的系統(tǒng)之一，其主要組成包括：排氣管道、散熱器組件以及各個(gè)類型的風(fēng)機(jī)組設(shè)備等。直接空冷系統(tǒng)是在其主要組成部分的汽輪機(jī)組的排氣直接運(yùn)用空氣進(jìn)行冷凝聚，從而形成制造的蒸汽和外界的空氣進(jìn)行熱量上的交換。而其主要的工作流程主要包括汽輪機(jī)所排出的氣體，通過(guò)排氣管道將氣體運(yùn)輸?shù)绞彝獾目绽淠鞯脑O(shè)備內(nèi)，然后在通過(guò)軸流冷卻風(fēng)機(jī)是外部的空氣不斷流過(guò)冷卻器的外部，進(jìn)而將汽輪機(jī)排出的氣體進(jìn)行冷凝從而形成水，而凝結(jié)水后還要通過(guò)水泵將其運(yùn)送到鍋爐內(nèi)，從而形成整個(gè)空冷過(guò)程。

1.2直接空冷機(jī)組節(jié)水效果明顯

對(duì)于那些濕冷機(jī)組來(lái)說(shuō)因其具有較高的耗水量，從而與空冷機(jī)組存在著較大差異，濕冷機(jī)組的通風(fēng)冷卻塔在循環(huán)用水方面所運(yùn)用的水量要占到其用水總量的75%以上，而對(duì)于直接空冷機(jī)組來(lái)說(shuō)沒(méi)有循環(huán)水的損失，在運(yùn)行的過(guò)程中僅僅是需要一些鍋爐補(bǔ)水和其它環(huán)節(jié)的局部用水。因此直接空冷機(jī)組就有較好的節(jié)水效果。

1.3直接空冷與間接空冷機(jī)組的特點(diǎn)對(duì)比

間接空冷是空冷系統(tǒng)的另外的一種型式，它主要的工作原理就是利用汽輪機(jī)進(jìn)行排氣，然后利用水為中間的介質(zhì)，就是將排出的氣體與空氣進(jìn)行兩次不同形式的交換，最后形成整個(gè)節(jié)水的過(guò)程。

依其具體特點(diǎn)分析來(lái)看，直接空冷系統(tǒng)通過(guò)直接利用空氣來(lái)進(jìn)行冷卻排氣的目的，從而減少了中間的部分環(huán)節(jié)，在一定程度上提高冷卻的時(shí)間和效率，在其內(nèi)部構(gòu)造上將凝汽器和散熱器等設(shè)備進(jìn)行有效的整合，從而形成一個(gè)整體空冷凝汽器，并且將其位置放置在機(jī)房較高的位置上，從節(jié)省用地的方面來(lái)考慮，比間接輪機(jī)節(jié)省設(shè)備用地，從投資方面來(lái)看，直接空冷系統(tǒng)一次性投入較低，在系統(tǒng)的使用上也比較靈活，而在冬季進(jìn)行使用的過(guò)程中，為了能更好的防治設(shè)備結(jié)凍，可以根據(jù)調(diào)解風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速以及風(fēng)機(jī)的數(shù)量來(lái)完成防凍的效果。而其主要缺點(diǎn)就是，運(yùn)行費(fèi)用比較高，耗煤量也比較大，大型風(fēng)機(jī)的數(shù)量也比較多，也存在噪音的問(wèn)題。

間接空冷系統(tǒng)其背壓數(shù)值要低于直接空冷系統(tǒng)，雖然在耗煤量以及噪音的問(wèn)題上比直接空冷系統(tǒng)要好，但是在具體的運(yùn)行過(guò)程中，循環(huán)冷卻水和鍋爐補(bǔ)給水發(fā)生了混淆，對(duì)循環(huán)水的水質(zhì)也要求比較高，還有就是間接空冷系統(tǒng)的設(shè)備比較多，設(shè)備占用的空間位置也比較大，在整個(gè)系統(tǒng)的控制上也比較復(fù)雜，從而造成了一定程度的安全隱患。

2　直接空冷技術(shù)節(jié)水技術(shù)分析

2.1熱量交換分析

在我們常見(jiàn)的熱電廠汽輪機(jī)排氣冷卻技術(shù)當(dāng)中濕冷技術(shù)是最為傳統(tǒng)的一個(gè)，濕冷技術(shù)在工作原理上主要是在冷卻塔中通過(guò)空氣的蒸發(fā)以及具體的接觸傳熱為中心，而其循環(huán)水的溫度在一定條件下取決于當(dāng)時(shí)大氣的濕度狀況，比如：如果環(huán)境的溫度為30℃時(shí)，其所相對(duì)的濕度值就會(huì)達(dá)到75%，而與之相對(duì)應(yīng)的濕球的溫度也將在19℃左右。所以其在運(yùn)行中循環(huán)水溫度在一定條件下必然要低于環(huán)境的絕對(duì)溫度，而該機(jī)組的與其它機(jī)組相比，其排氣背壓值也較低。而直接空冷系統(tǒng)在進(jìn)行換熱的過(guò)程中，主要是通過(guò)對(duì)空氣和蒸汽等物質(zhì)進(jìn)行直接的對(duì)流，空氣中的熱量傳輸?shù)南禂?shù)也在一定條件下低于水傳輸?shù)乃俣?，在一定條件下存在一定的傳熱偏差，循環(huán)水的溫度也不能低于所在環(huán)境的溫度。

2.2經(jīng)濟(jì)性分析

直接空冷機(jī)組在耗水量方面大約是濕冷機(jī)組耗水量的一半以下，比如：如果按照小時(shí)來(lái)進(jìn)行計(jì)算，一臺(tái)700MW的直接空冷機(jī)組在一年的節(jié)水量上大約是500萬(wàn)噸左右，節(jié)水費(fèi)用就高達(dá)1500萬(wàn)元，而在耗煤量上來(lái)計(jì)算的話，一臺(tái)直接空冷機(jī)組比濕冷機(jī)組的耗煤量要多出30g/kW·h，每年在煤量的投入費(fèi)用達(dá)到2500萬(wàn)元左右，而且直接空冷機(jī)組在初期投資比起濕冷投資費(fèi)用上也要高出很多，從中可以看出直接空設(shè)備在運(yùn)行費(fèi)用上比起濕冷設(shè)備來(lái)說(shuō)要高出許多，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)考慮，其還是具有一定的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

3　直冷技術(shù)節(jié)水措施

直接空冷技術(shù)節(jié)水工作原理。汽輪機(jī)排氣進(jìn)入空冷凝氣器中，被空氣冷卻凝結(jié)成水，而排氣和空氣之間的交換是在空氣凝氣器中來(lái)完成的。在直接空冷運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，通過(guò)內(nèi)部散熱器的相應(yīng)翅片及外部流過(guò)的冷空氣的利用，將凝汽器中還處在真空狀態(tài)下的熱介質(zhì)不斷飽和成蒸汽冷凝，然后把冷凝后的水集中收集作為凝結(jié)水，通過(guò)給水泵注入汽包繼續(xù)加熱循環(huán)做功。在其中省去了較大一部分水資源的利用，從而實(shí)現(xiàn)了節(jié)水的目的。

4　結(jié)語(yǔ)

火電廠的節(jié)水作為一項(xiàng)重要的技術(shù)舉措，其在具體運(yùn)行中要按照正規(guī)的程序來(lái)進(jìn)行，通過(guò)對(duì)直接空冷系統(tǒng)在各個(gè)環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析研究，針對(duì)其特點(diǎn)制定適合火電廠節(jié)水需要的設(shè)計(jì)方法，從而較好的推動(dòng)火電廠節(jié)水工作的由于平穩(wěn)的進(jìn)行，從而為建設(shè)經(jīng)濟(jì)節(jié)約型環(huán)境友好型社會(huì)做出重要貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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