当前位置: 燃汽轮机 >> 燃汽轮机前景 >> 今日小暑,不如,我们来聊点冷话题
“小暑大暑,上蒸下煮”小暑之后,进入“三伏”天一年中最热的时段即将开启。
全国多地开启降温模式
各式防暑小tips疯狂占领版面和家族群
小暑灵魂三问:
“三伏天”怎么办?——枯藤老树昏鸦,空调wifi西瓜
防暑降温怎么做?——枯藤老树昏鸦,我就往家一趴
没有电怎么整?——枯藤老树昏鸦,怎么做都白瞎
炎炎夏日,“夺命三伏”我们可以在空调房里安然度夏工厂里机器能正常工作我们的城市能有条不紊运转多亏有一座座电厂稳定运行提供源源不断的电能
But新灵魂三问来了
电厂也需要“降温”吗?电厂怎么“降温”?有没有既节水,又节能的“降温”方式?
今天我们来一一解答
一、电厂也需要“降温”吗?要!啊!
这得从电厂的发电原理说起。电厂发电就像锅炉“烧开水”。锅炉中的开水被加热成高温高压的蒸汽,推动汽轮机运转,从而带动发电机发电。
为了维持连续发电进程,必须将刚在汽轮机里“工作”完毕的蒸汽(此时称为“乏汽”)冷却为水,让它重返锅炉这个“梦开始的地方”,并不断被烧开,重复它沸腾又冷却的循环人(汽)生。
所以,乏汽的降温hin重要啊!
二、电厂怎么“降温”?这就要说到电厂冷却系统了。乏汽降温的重任就落在了它的头上。
根据冷却乏汽的介质和冷却工艺的不同,一般冷却系统可分为湿冷系统和空冷系统。
早期建设的电厂多采用以水作为介质进行循环冷却的湿冷系统。但连续不断的循环冷却所带走的水量十分巨大,在北方和缺水地区,为保护生态环境和促进水资源可持续利用,常选择在发电厂中采用空冷系统。
空冷系统是以空气作为冷却介质对乏汽进行冷却的系统。该系统将乏汽或循环水封闭在专用冷却设备内,再用外部空气进行冷却。相当于将水资源锁住,换热过程仅仅把热量带走,不发生循环水蒸发损失。这种空冷系统可节水80%左右。
国内外已投产的空冷机组大多以机械通风直接空冷系统(简称“ACC系统”)及表面式凝汽器间接空冷系统(简称“ISC系统”)为主。
(1)ACC系统指直接用空气冷凝乏汽,空气与蒸汽直接换热。
系统流程:乏汽通过汽轮机排汽管道排至室外的空冷凝汽器内,机械风机提供冷却空气通过凝汽器外表面,将排汽冷凝成水,凝结水再经泵送回锅炉进行进循环。该系统一次换热冷效高,但同时煤耗高、风机耗电高、运行噪音大、受环境风影响大。
(2)ISC系统指以水为中间介质,将乏汽与空气之间的热交换分两个环节进行:一个环节为乏汽与冷却水之间在表面式凝汽器中换热;另一环节为冷却水和空气在空冷塔里换热。
系统流程:乏汽进入凝汽器,由凝汽器管束内的冷却水进行表面换热,凝汽器内冷却水遇热升温,由循环水泵升压至空冷塔内的空冷散热器与外界冷空气进行闭式换热,然后空冷塔冷却水出水再回到汽机房凝汽器内作闭式循环。该系统无风机,无噪音影响,但需二次换热,循环水泵耗电,并且防冻控制繁琐。
三、电厂有没有既节水又节能的“降温”方式?多年来,国内外均以机械通风直接空冷系统及自然通风间接空冷系统为主。机械通风直接空冷系统的优点是冷却效率高,直接由空气来冷却汽机乏汽,减少了中间环节;缺点是风机群电耗高、噪音大,受环境风影响大,热风回流难以解决,机组背压变幅较大。自然通风间接空冷系统的优点是空冷塔进风口和出风口高差大,基本不存在热风回流,受自然界大风影响较小;缺点是两次换热,先通过空气冷却循环水,再通过循环冷却水来冷却汽机乏汽,冷却效率低,有循环水泵的耗电。
由中国能建西北院创新研发并已在大型总承包项目实施的自然通风直接空冷系统(简称NDC系统)则结合了ACC系统和ISC系统两者优点。
NDC系统系统流程:汽轮机排汽通过排汽管道被送至空冷凝汽器,而空冷凝汽器被布置在自然通风空冷塔周围,足够的塔筒高度搭配巧妙的建筑结构,在冷却塔四周便会形成巨大抽力,抽力带动冷空气不断掠过凝汽器表面,从而达到直接冷却乏汽的目的。
自然通风直接空冷系统综合机械通风直接空冷系统和间接空冷系统的特点,该系统既不需要设置机械通风的风机群,也不需要配置循环水泵,基本无厂用电,不产生噪音,弥补了ACC和ISC空冷系统在碳减排、节能降耗、噪声防治、受环境气象条件影响等方面的不足,可充分发挥空冷系统的潜力。
节能、环保、效率高!
近日,该系统入选我国年度能源领域首台(套)重大技术装备名单,其依托项目——中国能建西北院总承包的榆能杨伙盘煤电一体化电厂项目,建成后将成为世界首例采用NDC系统的大型燃煤空冷发电机组。
项目投产后,每年将节约电费约万元,年耗煤量比采用ACC系统低1.9万吨,比采用ISC系统低2.45万吨。相应的碳排放量比ACC系统减少4.19万吨/年,比ISC系统减少5.41万吨/年,将树立绿色环保、节能降耗的电厂新典范。
除此之外,它还拥有世界首例自然空冷排烟塔。
世界首例自然通风直接空冷排烟冷却塔示意图
实现了烟囱、脱硫吸收塔、空冷塔三塔合一。烟道顺直,烟气的抬升作用大约是独立烟囱排放的10倍,烟气通过冷却塔排放比通过独立烟囱排放地面浓度更小,并利用塔内的热空气消除了烟羽,有利于环境保护。
以及拥有世界首次采用钢管混凝土斜支柱的冷却塔。
▲世界首例钢管混凝土斜支柱冷却塔
其造价与传统空冷塔相比大幅度降低,施工周期大大缩短,并有效减少资源浪费及环境污染。
从早期投资相对较低的机械通风直接空冷系统(ACC)到现阶段大量建设的能耗相对较低的表面式凝汽器间接空冷系统(ISC)再到将来能耗更低的自然通风直接空冷系统(NDC)。
中国能建的工程师们正引领着我国电站空冷技术朝着即节水又节能的技术方向不断迈进!