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)燃煤電廠原有機組大部分采用直流冷卻方式。隨著經(jīng)濟的高速發(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“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)計上必須要達到國家和當(dāng)?shù)卣脑O(shè)計規(guī)范。
1中電荔新項目概述
廣州中電荔新電力實業(yè)有限公司實為廣州新塘漂染工業(yè)環(huán)境保護綜合治理項目熱電站的二期工程,在建機組為2×330MW熱電機組,前期已建有2×100MW熱電機組(旺隆電廠),對新塘環(huán)保工業(yè)園內(nèi)的企業(yè)進行集中供熱,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號機組按直流供水系統(tǒng),2號機組按帶自然通風(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號機組循環(huán)水系統(tǒng)的補
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)水進水自流溝→泵房進水間→循環(huán)水泵房 →循環(huán)水泵→循環(huán)水壓力進水管→凝汽器及輔機冷卻器→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)水壓力進水管→凝汽器及輔機冷卻器 →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、冷卻塔的投資及機組發(fā)電量、水泵耗電量等運行費用總體最低。
3.1冷卻塔選型方案的選擇
方案一:采用帶機械通風(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,且年總費用比方案二少646.31萬元;根據(jù)部分工程實際情況,機械通風(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)機力通風(fēng)冷卻塔風(fēng)機開啟的臺數(shù),假設(shè)機組常年供熱時按50%抽氣量,方案一冷卻塔電機的年運行費用還可節(jié)約電費281.23萬元,年費用與方案
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
由于中電荔新項目1號機組按原本300MW機組溫排水量向珠江水委審批通過,后機組選定為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號機組采用帶機力通風(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)水回水及補給水來補充。補給水水源為工業(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的機械通風(fēng)冷卻塔。
每臺機組各配3臺循環(huán)水泵,熱季采用1機3泵,冷季采用2機3泵的運行方式。1號機組配置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的機械通風(fēng)冷卻塔;2號機組配置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的機械通風(fēng)冷卻塔。兩臺機組共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,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)機運行臺數(shù)、啟停靈活、對地基承載力要求較低等特點,對于本工程場地條件限制和供熱機組運行方式多樣的特點,機力通風(fēng)冷卻塔具有一定的技術(shù)優(yōu)勢。
參考文獻
[1]黃炳軍.機力通風(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業(yè)有限公司熱動助理工程師。
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