新型电站空冷系统初步设计计算.pdf

中国电机工程学会第十届青年学术会议 ·吉林 新型电站空冷系统初步设计计算 鹿钦军 1 2 1 1 2 郝志金 佟顺国 于立东 卢洪波 (1.洮南热电厂 吉林省 洮南市 137100 2.东北电力大学能源与机械工程学院 吉林省 吉林市 132012) 摘要：本文以当前电站主要机组600MW机组为例，结合一种新型的NH 作为冷却剂的间接冷却型式，分析了新型间接空 3 冷系统制冷系统在夏季高温工况下运行的热力计算方法以及系统各主要设备双相变换热器、空冷式散热器散热面积和离心式 压缩机功率的计算步骤，对其空冷设备双相换热器、空冷散热器、压缩机等进行了设计计算，通过对双相换热器和空冷散热 器结构的初步规划设计，分析计算出管体两侧的换热系数，进而确定换热面积。 关键字：间接空冷；空气冷却系统；设计计算；制冷循环 1、引 言 随着电力工业的迅速发展，火力发电厂中的大容量高参数汽轮发电机组不断增加。这些机组在燃用大 量煤炭的同时，也耗用大量水资源。而我国水资源相对贫乏，特别是我国的华北和西北地区，煤炭资源丰 富，但水资源十分贫乏，这就加大了将丰富的煤炭资源就地转化成为电力的困难。发电厂汽轮机凝汽设备 系统采用的空气冷却系统，就是为解决在“富煤缺水”地区或干旱地区建设火力发电厂而逐步发展起来的 [1-3] [4] 。随着空冷机组的增多，对空冷发电机组进行经济性计算和分析有着广阔的前景和重要的意义 。目前 现有的间接空冷系统都采用水为中间冷却介质，因此也会有一定量的水损失。本文研究的主要工作就是在 电厂冷却系统中，采用以氨为介质的制冷系统作为中间冷却系统，设计新型电站空冷系统，经过初步设计 计算出换热器两侧的传热系数，从而得出换热器换热面积，为今后的精确设计和实际应用寻求不同的解决 方法。 2、新型电站空冷系统 2.1 空冷系统简述 [5] 发电厂采用管式空冷散热器，直接或间接用环境空气来冷凝汽轮机的排汽，称为发电厂空冷 。发电 厂空冷有直接空冷系统和间接空冷系统，间接空冷又分为海勒式间接空冷和哈蒙式间接空冷系统。直接空 冷系统换热仅有一次，即在空冷凝汽器内进行蒸汽的冷凝，属表面式换热，冷却设备与冷凝设备合为一体， 直接空冷的空冷装置必须采用机械通风。海勒式间接空冷系统的换热有两次，即凝汽器内的混合式换热和 空冷塔冷却水的表面式换热，海勒式空冷系统采用自然通风的空冷塔，塔底外侧周围装有全铝制散热器， 冷却三角竖直布置。循环冷却水与热力系统的水质是同一系统，在水工况的控制上要兼顾系统内的不同材 质。哈蒙式间接空冷系统采用表面式凝汽器的蒸汽冷凝和空冷塔内冷却水的表面式换热两种换热方式，表 面式凝汽器采用材质为铜管时，水工况也要防止同一系统两种不同材料的腐蚀。空冷系统也采用自然通风 空冷塔，塔内装有全钢制散热器，三角锥形（与水平略成倾角）布置。 2.2 新型空冷系统工作原理 新型间接空冷系统的原则性热力系统如图 1 所示。左半部分和现有的常规湿冷机组基本相同，右半部 分主要有双相变换热器、压缩机、空冷器、储液器、节流阀、升压泵等组成。其中双相变换热器既是蒸汽 动力循环中汽轮机排汽的凝汽器，又是制冷循环中制冷剂的蒸发器。通过它，并联的正、逆制冷循环得以 与蒸汽动力循环进行串接藕合[6]。 - 426 - 中国电机工程学会第十届青年学术会议 ·吉林 图 1 新型简捷空冷系统原则性热力系统图 新型间冷系统的工