循環(huán)冷卻水系統(tǒng)設(shè)備高位布置探討

摘要：為提高機(jī)組度夏能力，降低發(fā)電煤耗，保障機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性，北方地區(qū)采用直接空冷凝汽器的電廠大多均進(jìn)行了直接空冷系統(tǒng)尖峰冷卻系統(tǒng)的改造。以某電廠直接空冷系統(tǒng)尖峰冷卻系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)為例，探討了尖峰冷卻系統(tǒng)（循環(huán)冷卻水系統(tǒng)）相關(guān)設(shè)備及系統(tǒng)的高位布置方案。

關(guān)鍵詞：尖峰冷卻系統(tǒng)改造;循環(huán)水系統(tǒng);高位布置

一、改造內(nèi)容

本次對(duì)1號(hào)機(jī)組空冷系統(tǒng)進(jìn)行尖峰冷卻改造，利用了1號(hào)機(jī)組供熱改造時(shí)增設(shè)的表面式凝汽器、排汽管道等系統(tǒng)，通過再增設(shè)機(jī)械通風(fēng)冷卻塔、循環(huán)水泵、循環(huán)水管道等，對(duì)汽輪機(jī)排出的一部分乏汽進(jìn)行尖峰冷卻，以達(dá)到降低汽輪機(jī)排汽壓力的目的。

本次對(duì)空冷系統(tǒng)進(jìn)行尖峰冷卻改造，實(shí)際上是增加了一套濕式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。常規(guī)的濕冷系統(tǒng)由凝汽器、循環(huán)水泵、循環(huán)水泵吸水池、冷卻塔、冷卻塔集水池組成，詳情見圖1。

濕冷系統(tǒng)的冷卻裝置一般有自然通風(fēng)冷卻塔或機(jī)械通風(fēng)冷卻塔2種，本次改造受到場(chǎng)地條件的限制，采用了機(jī)械通風(fēng)冷卻塔。結(jié)合已有的空冷系統(tǒng)及乏汽供熱系統(tǒng)，本次尖峰冷卻系統(tǒng)的改造流程見圖2。

二、改造容量及設(shè)備

空冷尖峰冷卻系統(tǒng)改造容量主要受電廠建設(shè)用場(chǎng)地條件的限制，同時(shí)需要考慮電廠目前的實(shí)際運(yùn)行情況，以及熱網(wǎng)循環(huán)水管路系統(tǒng)及表面式凝汽器管路系統(tǒng)等情況。本次改造經(jīng)綜合分析并通過計(jì)算后，確定尖峰冷卻系統(tǒng)循環(huán)水量按6000m3/h考慮，對(duì)應(yīng)的冷卻汽輪機(jī)排汽量約150t/ho

當(dāng)排汽量150t/h，冷卻幅度15七（循環(huán)冷卻水溫度由33兀升至48弋，溫升15T）時(shí)，循環(huán)冷卻水量6000m3/ho根據(jù)循環(huán)冷卻水量，循環(huán)水冷卻系統(tǒng)配置了1臺(tái)循環(huán)水泵、3格機(jī)力通風(fēng)冷卻塔和1條循環(huán)水供水管道。

循環(huán)水泵選臥式離心泵，流量為6000m3/h，揚(yáng)程為25m，布置在已有的熱網(wǎng)站內(nèi)。機(jī)力通風(fēng)冷卻塔選用3格結(jié)構(gòu)，每格冷卻塔淋水面積13x13m2，淋水密度11.8m3/（m2，h）。風(fēng)機(jī)采用d8000nun玻璃鋼軸流風(fēng)機(jī)，設(shè)計(jì)風(fēng)量130xl04m3/ho

三、系統(tǒng)布置

該電廠建設(shè)時(shí)，為了充分利用場(chǎng)地，地下設(shè)施以直埋為主。同時(shí)，由于前期已經(jīng)進(jìn)行了供熱改造，使廠區(qū)地下設(shè)施布置比較復(fù)雜。本次尖峰冷卻系統(tǒng)改造的地上、地下設(shè)施布置較為困難。根據(jù)該電廠基本情況，本次改造增設(shè)的機(jī)力通風(fēng)冷卻塔布置在現(xiàn)有的蒸發(fā)冷卻器西側(cè)，架空布置。尖峰冷卻系統(tǒng)表面式凝汽器利用現(xiàn)有的熱網(wǎng)改造所增設(shè)的表面式凝汽器（位于直接空冷平臺(tái)下方），新增的1臺(tái)循環(huán)水泵布置在現(xiàn)有的熱網(wǎng)站內(nèi)，新增設(shè)的循環(huán)水管道接至現(xiàn)有熱網(wǎng)循環(huán)水進(jìn)出凝汽器的熱網(wǎng)循環(huán)水管道上，采用架空與地埋相結(jié)合的敷設(shè)方式。

機(jī)力通風(fēng)冷卻塔布置

本次改造增設(shè)的機(jī)力通風(fēng)冷卻塔架構(gòu)采用框架結(jié)構(gòu)，橫向共4跨，柱距3.25m，寬度共13m;縱向12跨，柱距3.25m，12跨共39m長(zhǎng);每4個(gè)柱距13m支撐1臺(tái)風(fēng)機(jī)。冷卻塔按3個(gè)13mx13m的單元一字排開，共3個(gè)單元。冷卻塔布置在現(xiàn)有的蒸發(fā)冷卻器西側(cè)、生活污水處理設(shè)施的東側(cè)。由于周圍建筑物對(duì)冷卻塔進(jìn)風(fēng)有影響，因此冷卻塔采用架空布置，冷卻塔安裝在集水池頂部。由于冷卻塔一側(cè)的生活污水處理間高6.3m，因此將冷卻塔集水池頂標(biāo)高定為6.55m，高出生活污水處理間0.25m。同時(shí)，冷卻塔集水池頂即冷卻塔進(jìn)風(fēng)口底距冷卻塔填料托架底面高度為3.13m，滿足了冷卻塔進(jìn)風(fēng)的要求。

四、系統(tǒng)運(yùn)行效果

該電廠空冷尖峰冷卻系統(tǒng)投運(yùn)，整個(gè)尖峰冷卻系統(tǒng)/循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，在水泵啟動(dòng)、停運(yùn)時(shí)，沒有發(fā)生水錘力對(duì)水泵的危害。在夏季運(yùn)行工況，當(dāng)投入空冷尖峰冷卻系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，機(jī)組排汽壓力有明顯的降低，汽輪機(jī)運(yùn)行排汽壓力可由改造前的32kPa降至23kPa，降低約9kPa，從而降低了發(fā)電煤耗，達(dá)到了預(yù)期的效果。同時(shí)，在冬季采暖期，尖峰冷卻系統(tǒng)停運(yùn)后，對(duì)現(xiàn)有的供熱系統(tǒng)沒有任何影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]單悅[1].發(fā)電機(jī)組間接空冷系統(tǒng)尖峰冷卻改造研究[J].電力與能源進(jìn)展，2019，7（5）：63-74.

[2]蘆玲玲[1].熱控自動(dòng)化中直接空冷技術(shù)的應(yīng)用及控制[J].石河子科技，2019，0（6）：13-14.

[3]張濤[1]，沈云翔[1].一種新型直接空冷凝汽器可視化溫度監(jiān)控系統(tǒng)[J].電氣傳動(dòng)自動(dòng)化，2020，42（1）：22-24.

（作者單位：中油遼河工程有限公司環(huán)境工程所）

作者簡(jiǎn)介： 楊柳（1986.07.23），性別：男;籍貫：河北高碑店;民族：漢;學(xué)歷：本科、學(xué)士;職稱：工程師;職務(wù)：公用工程給排水設(shè)計(jì);研究方向：注水及污水處理、給排水及消防。