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大同第一热电厂替代工程初步设计直接空冷部分

大同第一热电厂替代工程初步设计

直接空冷部分

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直接空冷系统初步设计说明书

1. 概述

大同第一热电厂供热机组替代改造工程安装两台200MW 供热机组，根据当地水源条件，汽轮机排汽冷却系统经可研审查确定，采用直接空冷系统。

1. 1电厂现况

大同第一热电厂经过四期扩建，总装机容量为257MW。其中1~3期均为中压机组，共建有9机9炉，装机容量为157MW。1990年前已分别报废1号机及1、2号炉，退役2、3、4号机及3、4、5号炉。其余5机4炉也计划逐步报废拆除。四期扩建2台50MW抽汽供热机组，已于1993年建成投产，代替1~3期的供热负荷。

1.2直接空冷系统概述

众所周知，电厂空冷技术的最大特点就是节水，这一特点对在缺水地区建设火电厂时，对电厂的合理布局，以有限的水资源扩大建厂容量，缓解与当地工农业、生活争水的矛盾，保持当地经济可持续发展具有重要的作用。

电厂直接空冷技术应用已有几十年的历史，初期限于当时的技术条件，只是应用于一些小容量的汽轮发电机组。随着经验的积累和工业技术水平的发展，尤其是在二十世纪七十年代后，一些困扰直接空冷技术应用的问题和想法得到解决，电厂直接空冷技术的应用开始进入较快的发展期，相继在世界上一些富煤缺水地区为300MW、600MW 级的大容量汽轮发电机组配置了直接空冷系统，

如美国Wyodak电站、伊朗Touss电站、南非Matimba电站等，至今运行良好，直接空冷技术已与间接空冷技术并驾齐驱，甚至其发展速度超过了间接空冷系统。尤其是Wyodak电站、Touss电站等其运行环境基本与我国北方地区接近，为严寒季节的防冻问题积累了经验可供借鉴。

直接空冷系统是将汽轮机排出的乏汽，由管道引入称之为空冷凝汽器的钢制散热器中，由环境空气直接将其冷却为凝结水，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。除此之外，其它的主要特点还有：

汽轮机背压变幅大。汽轮机排汽直接由空气冷凝，其背压随空气

温度变化而变化，我国北方地区一年四季乃至昼夜温差都较大，故要求汽轮机要有较宽的背压运行范围。

真空系统大。汽轮机排汽要有大直径的管道引出，用空气通过钢

制散热器冷凝排汽需要较大的冷却面积，因而导致真空系统的庞大。

耗能大。直接空冷系统所需空气由大直径的风机提供（现也有考虑用冷却塔自然通风方案，但尚无实践），风机需要耗能，根据国外资料，直接空冷系统自耗电占机组发电容量的1.5%左右。

电厂整体占地面积小。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。

冬季防冻措施比较灵活可靠。间接空冷系统的主要防冻手段是设

置百叶窗来调节和隔绝进入散热器的空气量。若百叶窗关闭不严或驱动机构出现机械或电气故障，将导致散热器冻结。而直接空冷可通过改变风机转速或停风机或风机反转来调节空冷凝汽器的进风量直至吸热风来防止空冷凝汽器冻结，调节相对灵活，效果好且可靠。已有运行经验证明。

本期替代工程2×200MW供热发电机组排汽冷却系统，已在可研补充审查会上根据大同第一热电厂的实际情况审定为直接空冷系统。

2、厂址地理位置和气象条件

厂址地理位置

大同市位于大同盆地北部，三面环山，御河纵贯南北，十里河横穿东西，整个地势为西北高东南低，海拔一般在1000m以上。

大同第一热电厂位于大同市南郊区平旺乡平旺村以东的十里河

西岸，距市中心约7Km 。北临北同蒲电气化铁路和大同至口泉的二级干线公路，西接大同电力技工学校，南侧是山西柴油机厂。厂址位于十里河西侧的河漫滩和Ι级阶地上，东南部地势平坦、开阔，西北部为丘陵山区。根据《山西省工程抗震设防烈度图》，大同地区基本地震烈度为7 度。厂址地基土上部均为第四系全新统冲积层和人工填土，自上而下由杂填土和粉土、中沙、沙卵石、砂砾石夹粉土及粘性土组成。厂区地下水埋深大于30m。

厂址气象条件

厂址处气象要素目前采用大同气象站的有关资料。大同气象站

位于大同市东门外曹夫楼村。地理位置北纬40°06′，东经113°20′,观测场海拔标高1066.7m。气象站位于大同第一热电厂的东侧，直线距离约15m。

本地区属温带大陆性季风气候，四季分明。冬季长而寒冷干燥；春季少雨干旱、风多风大；夏季短而炎热，雨量集中；秋季雨水少，凉爽宜人。

根据大同气象站1955年-1998年气象资料统计，常规气象资料见表2.2-1。

大同气象站逐月常规气象统计表（1955年-1998年）表2.2-1

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