9月19日，全球首例自然通風直接空冷機組（2×660MW）主廠房基礎第一罐混凝土開始澆筑，提前一天完成里程碑計劃，標志著項目主體工程正式開工。

榆能集團黨委委員、副總經(jīng)理張繼孝、總審計師李東、相關部門負責人，西北電力設計院、哈爾濱電氣集團公司、西北電力建設工程監(jiān)理有限責任公司、華北電力設計院、河南省第二建設集團有限公司、浙江省二建建設集團有限公司、楊伙盤煤礦等單位200余人參加了澆筑儀式。

儀式進行前，楊伙盤煤電公司董事長、總經(jīng)理楊倩向受邀嘉賓介紹了項目概況及項目建設歷程。儀式上，楊倩發(fā)表了熱情洋溢的致詞，他表示，榆能楊伙盤煤電一體化電廠項目是陜西省重點項目，項目的開工建設對榆能集團轉型升級、高質量發(fā)展和榆林市全面打造世界級高端能源重化基地具有重要意義。他強調(diào)，在項目建設過程中，建設單位、EPC總承包單位、各參建單位要狠抓項目安全、質量、進度和廉潔四大目標，不斷明確職責定位，強化服務協(xié)作理念，共圖項目建設大業(yè)，同時，不斷整合行業(yè)優(yōu)勢資源，形成強大團隊合力，心往一處想，勁往一處使，高質量、高效率推進項目建設。EPC總承包單位西北電力設計院、監(jiān)理公司西北電力建設工程監(jiān)理公司、主廠房A標段河南省第二建設集團有限公司、冷卻塔B標段浙江省二建建設集團有限公司先后進行了表態(tài)發(fā)言。

科普:間接空冷與直接空冷，看完你會有所收獲!

發(fā)電廠空冷系統(tǒng)分為直接空冷系統(tǒng)和間接空冷系統(tǒng)，間接空冷系統(tǒng)指混合式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)（海勒式間接空冷系統(tǒng)）和具有表面式凝汽器間接空冷系統(tǒng)（哈蒙式間接空冷系統(tǒng)）及其它。

直接空冷系統(tǒng)——系利用機械通風使汽輪機排汽直接在翅片管式空冷凝汽器中凝結，一般由大管徑排汽管道、空冷凝汽器、軸流冷卻風機和凝結水泵等組成；

間接空冷系統(tǒng)——亦稱哈蒙系統(tǒng)，由表面式凝汽器、空冷散熱器、循環(huán)水泵以及充氮保護系統(tǒng)、循環(huán)水補充水系統(tǒng)、散熱器清洗等系統(tǒng)空冷塔構成。該系統(tǒng)與常規(guī)的濕冷系統(tǒng)基本相仿，不同之處是用空冷塔代替濕冷塔，用密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)代替敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，循環(huán)水采用除鹽水。

一、機械通風直接空冷系統(tǒng)（ACC）

該系統(tǒng)亦稱為ACC系統(tǒng)，它是指汽輪機的排汽直接用空氣來冷凝，空氣與蒸汽間進行熱交換，其工藝流程為汽輪機排汽通過粗大的排氣管道至室外的空冷凝汽器內(nèi)，軸流冷卻風機使空氣流過冷卻器外表面，將排汽冷凝成水，凝結水再經(jīng)泵送回鍋爐。

優(yōu)點有：

⑴不需要冷卻水等中間介質，初始溫差大。

⑵設備少，系統(tǒng)簡單，占地面積少，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)較靈活。

其缺點有：

⑴真空系統(tǒng)龐大在系統(tǒng)出現(xiàn)泄漏不易查找漏點，易造成除氧器、凝結水溶氧超標。

⑵采取強制通風，廠用電量增加。

⑶采用大直徑軸流風機噪聲在85分貝左右，噪聲大。

⑷受環(huán)境風影響大。

二、表面式間接空冷系統(tǒng)

表面式凝汽器間接空冷系統(tǒng)的工藝流程為：循環(huán)水進入表面式凝汽器的水側通過表面換熱，冷卻凝汽器汽側的汽輪機排汽，受熱后的循環(huán)水由循環(huán)水泵送至空冷塔，通過空冷散熱器與空氣進行表面換熱，循環(huán)水被空氣冷卻后再返回凝汽器去冷卻汽輪機排汽，構成了密閉循環(huán)。

全球首例2×660MW自然通風直接空冷機組主體工程正式開工

帶表面式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)，與海勒式間接空冷系統(tǒng)所不同的是冷卻水與汽輪機排汽不相混合，進行表面換熱，這樣可以滿足大容量機組對鍋爐給水水質較高的要求。該系統(tǒng)與常規(guī)的濕冷系統(tǒng)基本相同，不同之處是用空冷塔代替濕冷塔，用不銹鋼凝汽器代替銅管凝汽器，用除鹽水代替循環(huán)水，用密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)代替敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。

其優(yōu)點有：

⑴設備較少，系統(tǒng)較簡單。

⑵冷卻水系統(tǒng)、凝結水系統(tǒng)分開，水質按各自標準處理，冷卻系統(tǒng)采用除鹽水，且閉式運行，基本杜絕凝汽器管束內(nèi)結垢堵塞情況，大大提高換熱效率。

⑶循環(huán)水系統(tǒng)處于密閉狀態(tài)，循環(huán)水泵揚程低，消耗功率少，廠用電率低。

⑷冷卻水在循環(huán)過程中完全為密閉循環(huán)運行，基本不產(chǎn)生水的損耗，理論上該系統(tǒng)耗水為零。

其缺點有：

⑴冷卻水必須進行兩次熱交換，傳熱效果差。

⑵占地面積大?？绽渌撞恐睆綖?43m，散熱器外緣直徑為151m，塔高為165m，空冷塔出口直徑為92m，空冷塔喉部直徑為90m。

⑶初投資較直接空冷大,甚至跟鍋爐投資差不多，主要因為散熱器。間冷空冷散熱器造價：~85元/m2空冷散熱器翅片管總面積為180.34萬m2

三、 直接空冷機組與間接空冷機組環(huán)境氣象條件等對比：

直接空冷：氣溫的變化將直接影響直接空冷機組的背壓。當夏季高溫時，汽輪機背壓升高，嚴重影響機組安全運行，目前國內(nèi)直接空冷機組在夏季運行以降出力方式，保持相對較低背壓，以保證機組安全運行。

1、直接空冷系統(tǒng)對風向、風速以及上游建構筑物對空氣環(huán)流的影響極其敏感，特別是在高氣溫條件下，汽機運行背壓已經(jīng)很高，不利風向造成的熱回流及散熱不暢而使汽機背壓突然升高，汽機出力下降。在高氣溫條件下，嚴重的熱回流及散熱不暢容易使汽機背壓超過背壓保護限值而跳閘停機，國內(nèi)已發(fā)生幾次直接空冷機組夏季因強對流氣象條件影響的汽輪機跳閘事故.

2、直接空冷系統(tǒng)當風速超過3．0m／s以上時，對空冷系統(tǒng)散熱效果就有一定影響，特別是當風速達到5.0～6．0/s時，不同的風向會對空冷系統(tǒng)形成熱回流，甚至降低風機效率,致使汽輪機背壓升高，嚴重影響電廠安全運行。

3、電廠運行時，冷空氣通過散熱器排出的熱氣上升，呈現(xiàn)羽流狀況。當大風從爐后吹向平臺散熱器，風速度超出8m／s，羽流狀況要被破壞而出現(xiàn)熱風再回流。熱氣上升氣流被爐后來風壓下至鋼平臺以下，這樣的熱風又被風機吸入，形式熱風再循環(huán)。甚至最邊一行風機出現(xiàn)反向轉動。

4、廠址海拔標高及廠址處的大氣壓力直接影響直接空冷空氣換熱介質的質量流量，對直接空冷凝汽器的軸流風機的軸功率有影響。晴天的太陽輻射熱將影響直接空冷凝汽器的熱交換。

間接空冷：氣溫仍然是影響間接空冷機組的背壓主要因素，但由于在空冷塔的空冷散熱器和冷凝器中的換熱介質是水，相對的換熱系數(shù)較高，間接空冷系統(tǒng)的汽輪機背壓相對于直接空冷系統(tǒng)較低，如采用同一型式汽輪機，其夏季運行的安全性相對較高。

間接空冷系統(tǒng)相對于直接空冷系統(tǒng)對環(huán)境氣象條件的敏感性和受環(huán)境氣象條件影響變化較小，由于間接空冷系統(tǒng)一般均采用自然通風冷卻塔，環(huán)境風的風向及風速等氣象因素對冷卻塔也會產(chǎn)生影響，但也明顯小于直接空冷系統(tǒng)，無熱風回流現(xiàn)象的發(fā)生。廠址海拔標高及廠址處的大氣壓力對間接空冷影響較少，但對空冷散熱器的面積及冷卻塔的直徑、高度產(chǎn)生影響。輻射熱基本不影響間接空冷散熱器的熱交換。

四、直接空冷機組與間接空冷機組用水量及耗水率、給水泵汽輪機配套設備、設備耗電量、噪聲影響分析、年煤耗、運行檢修中的利弊的對比：

直接空冷

1、直接空冷機組的汽動給水泵汽輪機排汽需采用機械通風冷卻塔、輔機冷卻水泵、輔機冷卻水管等濕式冷卻系統(tǒng)，百萬千瓦耗水量約為0.141 m3/s.

2、直接空冷機組的給水泵汽輪機排汽需采用機械通風冷卻塔、輔機冷卻水泵、輔機冷卻水管等濕式冷卻系統(tǒng)，需增加投資費用。由于采用機械強制通風，廠用電量相對間冷系統(tǒng)略高。

3、直接空冷機組大直徑軸流風機的噪聲在85分貝左右，電廠廠界局部區(qū)域可能存在超標問題，但這可通過一系列防噪措施來解決，如采用普通低噪音低轉速風機、設虛擬廠界等。但投資增加較多。

4、通過對比國內(nèi)600MW同類型機組直冷與間冷的對比，直接空冷比間接空冷煤耗高3～5g，同類型300MW機組借鑒以上對比直接空冷比間接空冷耗煤多1.5～2.5萬噸，每年可高出煤耗費用為525～875萬元（發(fā)電利用小時數(shù)按5000小時計算，煤價按350T／H計算）。

5、直接空冷系統(tǒng)簡單，設備少，控制系統(tǒng)也不復雜，所以運行調(diào)整比較簡便。采取了逆流凝汽器、由風機調(diào)節(jié)空氣量等措施，而且空冷凝汽器管是大管徑的橢圓管，在布置上使其不易積水，所以有利于防止冬天凍壞設備事故的發(fā)生。

6、直冷系統(tǒng)抽真空系統(tǒng)龐大，大型軸流風機多，所以檢修維護工作量較大。

7、運行維護費用高，但直接空冷初投資較少。

間接空冷;

1、間接空冷系統(tǒng)可采用汽動給水泵方案，驅動給水泵汽輪機排汽直接進入冷凝器，百萬千瓦耗水量約為0.125 m3/s.GW。間接空冷系統(tǒng)比直接空冷系統(tǒng)節(jié)省約15%的水量，節(jié)約運營費用。

2、間接空冷系統(tǒng)的給水泵汽輪機排汽接入主機的空冷系統(tǒng)，不需增加設備。

3、間接空冷系統(tǒng)噪音較低，一般能滿足環(huán)保要求

4、由于間接冷卻系統(tǒng)的運行背壓低于直接空冷系統(tǒng)，單位千瓦時煤耗較低，間接冷卻系統(tǒng)其年發(fā)電效益高與直接空冷系統(tǒng)。

5、表凝式間冷系統(tǒng)由于增加了中間的冷卻環(huán)節(jié)，所以系統(tǒng)較復雜，操作較繁瑣。但設備維護量少，檢修方便，運行維護費用少。6、表面式間接空冷初投資較大，比直接空冷多7251萬元。

五、結論與建議

目前我們關注的不僅是空冷系統(tǒng)設計優(yōu)化的經(jīng)濟性，更關心的是空冷系統(tǒng)的安全性，所謂安全性主要包括兩個方面：一是夏季高溫能否保證設計考核點的滿發(fā)，二是在大風情況下機組的安全運行。根據(jù)以上分析，直接空冷系統(tǒng)和表面式間接空冷系統(tǒng)在技術上均是可行的，經(jīng)濟性方面表面式間接空冷系統(tǒng)有一定優(yōu)勢，雖然表面式間接空冷系統(tǒng)投資總體高于直接空冷系統(tǒng)，但由于背壓較低，單位kw.h煤耗比直接空冷系統(tǒng)低,經(jīng)濟性方面表面式間接空冷系統(tǒng)比直接空冷系統(tǒng)有一定優(yōu)勢，隨著上網(wǎng)電價的上調(diào)表面式間接空冷系統(tǒng)的優(yōu)勢將提高。因此建議采用表面式間接冷卻方案。

文章來源： 火力發(fā)電集控運行