DL/T552—94《火力发电厂空冷塔及空冷凝汽器试验方法》简介

火电厂空冷系统按凝汽式汽轮机排汽的方式可分为直接空冷系统和间接空冷系统两类。直接空冷系统又称空气冷凝系统,它是将汽轮机排汽直接用机械通风方式提供的空气来冷凝,其冷凝设备称为空冷凝汽器,在空冷凝汽器中蒸汽与空气进行热交换;间接空冷系统则是将汽轮机排汽通过凝汽器用冷却水流进行冷凝,在凝汽器中蒸汽与冷却水流相混合而冷凝的凝汽器称为混合式凝汽器,在凝汽器中蒸汽与冷却水流不相混合,通过管道表面传热冷凝的凝汽器(与一般湿冷方式所用凝汽器结构相同)称为表面式凝汽器。因此,间接空冷系统又可分为带混合式凝汽器的间接空冷系统和带表面式凝汽器的间接空冷系统。

电站空冷技术

随着对水资源日益匮乏,以及对直流和蒸发冷却方式引起的环境问题的持续关注,电站空冷技术获得了快速发展。无论直接还是间接空冷系统,翅片管束换热器都是构成空冷系统的主要设备。翅片管束结构形式不同导致的流动传热性能差异是造成空冷系统热力性能优劣的主要因素。现有直接空冷系统采用机械通风强迫对流方式实现冷却空气和汽轮机排汽的热量交换,因此轴流风机气动特性和由数十台风机集群运行产生的集群效应将会显著影响直接空冷系统热力性能。电站间冷系统一般采用自然通风冷却塔,通过冷却塔内外空气密度差产生的浮升力驱动环境空气流经空冷散热器实现热量交换。冷却塔结构形式,以及空冷散热器在冷却塔内外的布局方式是决定间冷系统热力性能的关键因素。由于直接或间接以环境空气作为电站冷端的冷却介质,因此自然环境条件成为影响电站空冷系统运行性能的主要原因之一。本文将对国内外电站空冷技术的研究动态和最新进展进行综述和评论,并预测电站空冷技术的未来发展趋势和应用前景。

空冷凝汽器积灰对运行调节影响的计算分析

对直接空冷凝汽器空气侧温度实时监测能够获得各个单元进出口的温度变化情况,对直接空冷凝汽器各单元空气温升的分析可以得到凝汽器表面的积灰严重程度,了解凝汽器各区域的换热差异。凝汽器表面积灰降低了效能,同等条件下表现出空气温升减小及蒸汽侧的凝结换热量降低。研究结果表明:外部条件相同时空冷单元积灰,换热端差增大,而单元的温升减小;空冷单元的送风量需与空气的温升合理匹配,通过增加表面积灰单元凝汽器的风机转速,可以有效降低其背压以及均衡其内部凝结蒸汽量,为空冷机组运行调节提供合理有效的依据,从而达到有效节能的目的。

考虑天气影响的火电机组空冷系统性能预测方法

【目的】直接空冷机组是一部分缺水地区常用的火力发电形式,由于其采用空气作为冷却介质,因此运行受到诸多限制。为解决直接空冷机组受环境影响大和耗煤量高的问题,对空冷岛换热性能进行预测研究。【方法】基于河北省某超临界2×600 MW机组的历史运行数据,利用MATLAB软件计算历史空冷岛性能,将历史数据作为训练集和测试集,通过长短期记忆(long short-term memory,LSTM)神经网络机器学习算法,实现对未来一段时间内的空冷岛性能预测。在不改变模型参数的条件下,通过去除各项特征的方式确定特征重要性排名,基于此确定最佳特征选择策略,进一步优化模型。考虑到空冷岛性能受天气影响大,为提升模型在特殊天气下的预测能力,将原数据集结合历史天气预报数据,编写考虑天气因素的预测程序,以预测空冷岛未来一段时间性能,并对预测结果进行可视化分析。【结果】所采用的预测模型预测准确度明显高于传统自回归移动平均模型(autoregressive integrated moving average model,ARIMA),对未来1 h以内的直接空冷机组换热性能预测拟合优度均在0.90以上。【结论】模型所采用的数据特征及算法可以为直接空冷机组的稳定运行提供数据支撑,为智慧电厂的建设提供技术基础。

空冷系统发展及展望

较详细的阐述发电厂空冷机组的特点、性能、分类及发展现状和前景,同时分析了影响空冷机组经济性的主要因素。

大型空冷机组直接空冷系统的冻结原因及防冻措施

结合华电灵武发电有限公司空冷机组的实际情况,对直接空冷系统在严寒环境下出现的冻裂问题进行了分析,提出了防治冻裂的对策。通过改进空冷岛结构,优化运行过程中不同环境条件下的风量调节等措施,可有效克服直接空冷系统运行中出现的冻结问题,从而提高空冷机组安全经济运行水平。

石墨炉原子吸收测定间接空冷机组循环水中的痕量铝

采用石墨炉原子吸收测定SCAL型间接空冷机组循环水中的痕量铝,从石墨炉工作参数、基体改进剂、试剂空白、水样前处理等方面进行了实验条件优选。实验结果表明:石墨炉灰化温度、原子化温度分别为700℃和2 700℃,不加基体改进剂条件下,铝离子标液质量浓度在0~20μg/L范围内标准曲线线性相关系数可达到0.999 8,相对标准偏差小于10%,检测下限为0.5μg/L。采用水样酸化静置1 h后直接测定并与标准加热消解法测定值进行了对比,相对误差小于5.0%,空白值小于0.5μg/L,有效解决了加热消解法空白值高的问题,提高了间接空冷机组循环水中小于10μg/L痕量铝测定的准确性。

空冷器换热存在的问题及技术改造

对当前空冷器运行换热效果差导致空冷后温度高进行分析,并对工艺及设备方面的优化调整,找出更高效、更安全的方式降低空冷器冷后温度,对煤制油行业出现的此类现象作出了分析,并提出了相应技改措施。

电站空冷系统变工况性能的数值研究

无论直接还是间接空冷系统,其热力性能都受到环境气象条件的显著影响。研究不同环境条件,不同机组热负荷和操作条件下机组背压的变化规律,对于电站空冷系统变工况优化运行具有重要参考价值。该文建立了电站空冷系统变工况运行性能的计算模型和数值方法,分别以典型直冷和间冷系统为例,通过数值模拟,获得了不同环境气象条件下,直冷系统空冷凝汽器空气流量和进口空气温度,以及间冷系统空冷散热器空气流量和进口空气温度。以变工况数值计算为基础,分析了直接和间接空冷机组背压的变化规律。结果表明,直接空冷系统热力性能随风速和风向发生显著变化,并随风速增加而降低,导致机组背压随风速增加而升高。对于间接空冷系统,其热力性能先随风速增加而降低,随后又增加,使机组背压呈现先升后降的变化趋势。电站空冷系统变工况性能的数值研究结果,可用于指导空冷系统的优化设计和安全运行。

基于热负荷均匀分配原则的直接空冷系统轴流风机转速灵活调节策略

在直接空冷电站中,轴流风机功耗占厂用电比例较高。为获得更为高效的风机运行调整策略,以某典型2´600 MW直接空冷机组为例,基于热负荷均匀分配原则,采用数值模拟方法,研究轴流风机转速灵活调节策略。获得不同环境温度和风速条件下,各轴流风机转速分布规律以及通过空冷凝汽器单元的冷却空气质量流量分布规律。最终,计算得到不同环境气象条件下不同轴流风机转速调节策略风机总功耗变化规律。结果表明,基于热负荷均匀分配原则的轴流风机转速灵活调整策略明显优于轴流风机转速整体调节策略,结果可为直接空冷机组优化运行和深层次节能提供参考。

直接空冷机组空冷岛优化运行研究

通过对直接空冷机组空冷凝汽器和冷却风机性能的研究,建立了空冷岛系统运行性能的计算模型,得出在不同环境温度、冷却风速和机组负荷下凝汽器性能的热力特性曲线。根据空冷风机的运行方式,提出机组空冷岛运行优化模型,并针对600 MW直接空冷机组空冷岛进行了性能和优化计算,给出了空冷岛系统冷却风机的优化运行方式和最佳背压。

浅析大型空冷机组间接接空冷系统的冻结原因及防冻策略

随着全球能源需求的增长和环保意识的增强,电力、化工、石油和冶金等行业普遍采用大型空冷机组,其特点是高效和环保。低温环境下的空冷机组冷冻问题,成为技术上的挑战,制约了其稳定运行。本文对包括环境因素、设计缺陷、操作不当以及选材等间接空冷系统的冷冻原因进行了深入分析,并对相应的防冻策略进行了探讨。研究指出,环境温度和湿度的波动,设计中热交换面积的不足,流体流动路径的不合理,启停操作的不当,以及材料的耐腐蚀性不强,都有可能造成系统的冻结。针对这些问题,本文提出了一系列防冻措施,包括设计优化、运行调整、材料升级以及监控系统改进等,并评估了防冻技术的经济性和可行性。该研究成果为行业提供了对空冷机组安全、稳定、高效运行具有重要意义的防冻实用解决方案。

新形势下直接空冷和间接空冷的发展分析

现阶段,空冷技术在我国得到飞速发展,其中直接空冷技术作为首选,应用尤为普遍。根据目前煤价、电价不断上涨的新形势,重新评估了直接空冷和间接空冷的整体经济性,得出了在运行费用不断增长的情况下,间接空冷正越来越显示出其优势,并简要介绍了我国近年来在空冷技术方面的创新之处。

火力发电厂直接空冷与间接空冷系统方案比选分析

针对旱缺水地区火力发电厂生产或火力发电厂水资源过渡消耗等问题,研究将通过分析基于空冷与间接空冷系统以及实际应用方案的比选的关键因素,总结具有实际价值的方案比选方法决策及对火力发电厂生产的综合影响。研究显示,虽然直接空冷系统对于水资源匮乏区域火力发电厂生产具有较为明显的改善成效,但此技术的应用过渡依赖区域内的气象环境,具有较高的特定性,而间接空冷系统虽然适用于多种环境条件,但实际应用需要较高的投资作为支持。因此,在方案应用比选中需要综合考虑当地水文、气象条件,在满足环保要求的情况下以经济收益最大话作为必选的条件,从能够而更好的为火力发电厂的生产、社会的发展提供有力的支持。

直接空冷技术及其应用现状

目前我国大多数火力发电厂都采用湿冷技术,面对日益紧缺的水资源问题,火力发电行业面临前所未有的挑战,而空冷冷却与普通湿冷技术相比可节水2/3。介绍了直接空冷系统的工作原理、特点及直接空冷凝汽器的发展过程,并对直接空冷技术在国内外发展现状及其在建筑节能中的应用做了介绍。考虑到世界各国电力建设和生产现状并结合我国国情,在我国电力建设中直接空冷技术应该被广泛采用。

变频器在大型电厂直接空冷系统中的应用

本文介绍了电厂空冷系统的定义,电厂采用空冷系统的优点,空冷风机的变频控制组成,变频柜的构成及其变频器参数、选型要求,空冷风机群的控制逻辑及转速级配置表。

600MW空冷机组空冷岛的调试

对国电河北龙山发电有限公司2×600 MW空冷机组空冷岛的调试中出现的问题进行了分析,如冬季停机后起动空冷岛真空下降过快,全部空冷风机全负荷运转,汽封系统漏空气空冷岛背压急剧上升等,给出了调试中对上述问题采取的相关防范措施,并对调试中部分未能解决的问题,提出了具体建议。

直接空冷系统机理建模研究

在充分了解直接空冷系统构成以及主要设备工作原理的基础上,将直接空冷系统进行了局部子系统划分。首先重点研究了空冷凝汽器中蒸汽和空气的换热过程,给出了两种工质温度,压力,流量的变化,借助于热力学方面的理论支持,采用工程模块化建模的方法,建立其换热过程的机理模型。其次研究了空冷风机作用下空气压力和流量的变化,给出了空冷风机的机理模型。最后借助于流体网络的概念,建立了空冷系统整体仿真模型。

600MW机组直接空冷系统空冷凝汽器性能验收试验及分析

结合1台600MW机组直接空冷系统空冷凝汽器的验收试验,对试验测点布置及试验实施要点进行了阐述,并对影响试验结果准确性的关键因素进行了分析。根据德国VGB公司的导则和DL/T525—1995规程对试验结果进行了计算,并对2种计算结果进行了分析;对各项测量参数对试验结果不确定度的影响进行了计算,并对今后空冷凝汽器的性能验收试验提出了建议。

环境风影响下换流变压器空冷换热系统换热能力衰减特性研究

为实现换流变压器冷却系统换热容量的合理设计并保障其安全稳定运行,研究了环境风影响下换流变压器空冷换热系统换热能力的衰减特性。针对北方某换流站换流变压器,采用基于空冷换热系统大尺度热量传递与换热器翅片管束小尺度换热计算相耦合的方法,建立了包含空冷换热器、风机、防火墙、环境风等多种因素在内的三维传热流动数值分析模型。研究了环境风向及风速对空冷换热系统换热能力的负面影响机制,获得了真实环境条件下换热能力的衰减特性。结果表明:正前方风向下,换热器进风体积流量随风速增加而显著减小、进气温度略有下降,导致不同风速下换热效率维持在66.01%~66.75%之间;侧方风向下,迎风侧防火墙阻碍了气流运动,导致换热效率随风速增加在55.98%~83.13%之间变化,其中环境风速为6 m/s时换热效率最低;正后方风向下,与风机出流方向相同的环境风引起换热器附近更加剧烈的热风回流,导致换热效率随风速增加,在50.96%~91.46%之间变化,其中环境风速9 m/s时换热效率最低。研究结果可为换流变压器空冷换热系统换热容量的设计提供一定的参考。