呼伦贝尔电厂超临界机组直接空冷系统控制方案分析

　　一、概述

　　火力发电厂中通过空冷装置冷凝汽轮机排汽的机组称为空冷机组，空冷机组最明显的优点就是节水，耗水量约为湿冷同类机组的30%-35%。在我国北方建设火力发电厂，特别是一些富煤少水的地方宜建空冷机组。空冷系统按照冷却方式的不同主要分为两大类：间接空冷系统和直接空冷系统。间接空冷系统又分为带表面式凝汽器和带混合式凝汽器的两种系统。直接空冷系统(如图1所示)是将汽轮机排出的乏汽，由管道引入称之为空冷凝汽器的金属散热器中，由环境空气直接将排汽冷凝为凝结水，减少了常规二次换热所需要的中间冷却介质，换热温差大，效果好。本文主要介绍的呼伦贝尔电厂一期2*600MW空冷机组采用的就是直接空冷方式，汽轮机额定排汽压力(即背压)为30kPa。空冷系统主要是控制背压，即由空冷风机变频器的转速控制排汽压力，排汽压力高时增加冷却风机的运行台数或提高冷却风机的转速，排汽压力低时则相反。背压控制的优劣对于空冷机组的安全性和经济性都起到了至关重要的作用。

　　二、工艺介绍

　　呼伦贝尔发电厂一期建设2x600MW超临界空冷凝器式燃煤发电机组。锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司提供的超临界参数变压直流炉。汽轮机为上海汽轮机有限公司提供的超临界、一次中间再热、单轴、两缸两排汽直接空冷凝汽式汽轮机。汽轮机‘排汽冷却系统为机械通风直接空冷系统(ACS)，设有约56台冷却风机。一期工程直接空冷系统包括空冷凝汽器排汽系统、空冷凝汽器凝结水系统、空冷凝汽器抽真空系统、疏水系统、清洗系统。空冷凝汽器由8列7行共56个风机组成。其中#1、#3、#4、#5、#7为单向正转风机，#2、#6为可正转亦可反转的风机，只有暖管时才反转。空冷凝汽器#1、#2、#3、#6、#7、#8列的排汽管道上设有蒸汽隔离阀，同时在#l、#2、#3、#6、#7、#8列的抽真空管道上设有抽真空隔离阀。抽真空系统设有3台100%容量的水环真空泵，每台真空泵前设有真空泵入口电动门。

　　三、直接空冷系统的特点

　　空冷机组与湿冷机组由于适用的范围不同，所以从主要技术经济指标上比较各有优劣。空冷机组主要优点是节水，但却存在煤耗高、厂用电高、汽轮机效率低等不足;湿冷机组的特点则相反。经过这几年的不断改进，直接空冷发展较快，相比于间接空冷形式，目前直接空冷系统具有以下特点：

　　(l)冷热介质温差大，换热效果好;

　　(2)汽轮机排汽压力变化范围大，适宜我国北方地区冬夏温差变化较大的气候特点;

　　(3)空冷系统占地面积小，由于空冷凝汽器一般都布置在汽机房顶或汽机房前的高架平台上，平台下仍可布置电气设备等，空冷凝汽器占地得到综合利用，使得电厂整体占地面积减少;