发电厂扩建工程间接空冷系统可行性研究报告[Word完整版可编辑]

发电厂扩建 工程 可行性研究阶段 间 接空 冷系统可行性研究报告 目 录 1 概述 . 1 工程概况 . 1 任务来源 . 1 主要设计原则 . 1 2 厂址条件 . 2 厂址位置 . 2 气象条件 . 2 工程地质 . 8 3 海勒式 间接空冷系统 及机械通风直接空冷系统 简介 . 10 海勒式间接空冷 系统 . 10 机械通风直接空冷 系统 （ . 错误 !未定义书签。 国内外间接空冷系统运行、生产概况 . 17 4 间接空冷系统优化和计算 . 错误 !未定义书签。 设计基础资料 . 18 各系统方案 优化和计算 . 19 综合经济比较分析 5 混合式 间接空冷系统配置方案 . 2 6 间接空冷系统的烟塔合一方案 . 7 间接空冷系统的烟塔合一方案概述 . 7 间接空冷系统的烟塔合一方案特点 . 10 烟塔合一方案对环境保护的影响 . 12 7 本期工程间接空冷有关系统设计方案 . 16 总平面布置 . 16 主机选型 及热力系统描述 . 16 主厂房布置 . 20 电气系统 . 22 自动化控制系统 . 25 用水量及耗水率 . 25 水化学工况和凝结水精 处理系统 . 27 脱硫系统 . 27 主厂房通风 . 31 结构设计与地基处理 . 31 8 空冷系统的经济方面比较 . 34 投资费用比较 . 34 年净发电量 及 标准煤耗 比较 . 36 综合经济分析比较 . 37 9 外部条件的变化及核实 10 结论与建议 . 37 第 1 页 1 概述 工程概况 电厂位于 X 市凤翔县 长青镇石头坡村西，距 X 市 32 公里，距凤翔县 19 公里，西临千河和宝中铁路，东靠石头坡村和宝冯公路，南面 里为陈村车站，交通比较便利。电厂现已建成规模为 4 300装机容量。 国电 电厂二期工程系扩建电厂性质，本期建设规模为 2 600产超临界 间 接 空冷凝汽式燃煤机组，不堵死扩建条件。 电厂 按 接入系统报告及审查意见 以 750压接入系统。 国电 电厂扩建工程的建设，不仅是陕西电力负荷增长的需要，更为重要的是西部大开发、 750网建设的战略需要，根据西北电网总体规划， 电厂扩建工 程建成后将作为西北 750网南线可靠的电源支撑点，本厂的建设可以促进西北地区煤炭资源的开发利用，推动西北 750网的建设，全国联网的实施具有积极的促进作用 ，对资源 优化配置，提高电网运行的灵活性和可靠性有重要意义，将促进陕西特别是 X 地区的经济和社会发展。 本工程 2006年 6月完成 国电 600于 2006年 7月 1日在北京由电力规划设计总院电规发电【 2006】 458号通过了审查。 于 2006年 12 月完成了可行性研究收口报告并电规院进行了收口审查。 任务来源 2006年 10月 国电集团在北京召开会议，要求设计院对直接空冷和 海勒式 间接空冷系统 、方案、烟塔合一进行技术经济比较，经过设计院与 有关制造商 在西安进行 技术交流，同时多次向国电集团汇报，最终 于 2006年 11 月 形成了 综合专题汇报材料和总平面布置并向国 电集团进行了汇报。在此会上，国电集团委托西北院开展间接空冷的 可 性行研 究 报告。 主要设计原则 （ 1）根据已完成的国电 600临界直接空冷机组的可研专题报告和电规院的审查意见进行修改。 （ 2） 本期 建设 2 600 机组 。 （ 3）间接空冷系统按混合式间接空冷系统 （ ，空冷散热器采用立式布置方式。 （ 4）本工程 根据国电集团 2007 年 2 月 8 日的会议精神， 采用海勒式间接空冷系 第 2 页 统、烟塔合一、烟气脱硫的主要工艺装置布置在空冷塔内的“三合一方案”。 （ 5）按工程可行性研究报告（最终版），采用 直接空冷系统时，给水泵采用 333配液力耦合器调节的电动调速给水泵， 三 台运行。对于间接空冷系统，其给水泵拟采用 2 50汽动给水泵 1 30 电动 启动给水泵。 2 厂址条件 厂址位置 电厂位于 X 市辖凤翔县长 青镇，地处 X 市东北 32，东距凤翔县城 19临千河和宝中铁路，东靠石头坡村和宝冯公路。 电厂一期工程 4 300煤机组， 1996 年开工， 2001 年 4 月 4 台机组全部建成投产。本期工程系扩建性质。本期建设规模为 2 600 产超临界空冷机组，同步建设烟气脱硫设施。本期工程计划于 2008 年 3 月开工 ， 第一台机组计划于 2010 年 7 月投产 ， X 台机组计划于 2010 年 9 月投产 。 厂址位于千河 阶地，地形为狭长形带状地形，地表开阔平坦，长 900m，宽800m，厂区自然地面标高为 643m 660m，自 然坡率 ，地质为 -级自重湿陷性黄土。厂址有少量拆迁，场地下无矿藏，无文物。 气象条件 电厂所处地区 属大陆性季风气候区，冬寒少雨，夏热多雨有伏旱、春暖干旱、秋凉湿润，为暖湿带半湿润气候。 凤翔县气象站位于凤翔县城南门外雷家台“乡村”，于1958年 12月建站，至今已有 40多年的长系列实测资料；气象站观测场拔海高度 经 10723 ，北纬 343 1 。气象站西距厂址约 10同一气候区，中间又无大的阻挡物，有一定的代表性，其基本气象要素可直接移用于厂 址。 电厂气象要素年特征值如下： 历年平均气压 历年平均气温 极端最高气温 极端最低气温 均相对湿度 71% 最小相对湿度 0 年平均降水量 第 3 页 一日最大降水量 平均蒸发量 年日照时数 时 日照百分率 48% 最大积雪深度 18 大冻土深度 33均风速 s 最大风速 19m/s（ 水日数 n 雷暴日数 n 盛行风向 库溃坝水位 多年逐月气象资料 根据凤翔县气象站多年实测气象资料，统计出多年逐月平均的气象要素如下表 1： 表 1 逐月平均气象要素表 月份 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 十二 全年 气温 速 m/s 对湿度 % 62 63 67 69 71 67 73 78 82 77 72 64 70 气压 雨量发量五十年一遇 10m 高 10均最大风速及相应风压 根据现场踏勘、大风调查及凤翔县气象站实测风速资料，采用极值 型法进行统计计算，并参照国家的建筑结构荷载规范 的风压等值线图，确定出电厂 厂址处：三十年一遇 10m 高 10均最大风速为 s，其相应的风压为 第 4 页 十年一遇 10m 高 10均最大风速为 s，应最低气温为 根据凤翔县气象站多年实测的年最低气温资料，采用 P 型频率曲线的适线法进行统计计算，得三十年一遇最低气温为 ,相应风速为 s。 根据凤翔县气象站多年实测的年最大积雪深度资料，采用 P 型频率曲线的适线法进行统计计算，并参照国家的建筑结构荷载规范 的全国基本雪压等值线图，确定出电厂厂址处五十年一遇最大积雪深度为 19 根据凤翔县气象站多年的气温实测资料统计，年最多冻融交替循环次数为 51 次。 6 5 ()19式中： L/S/a) 于电厂与气象站之 间相距约 10拔、地形等方面存在一定差异，根据厂址处设立的气象观测站对比观测结果： 观测期间厂址与凤翔气象站平均气温变化趋势一致， 但干球温度厂址处较气象站高 厂址处 典型年气温 小时及利用小时分布见表 表 典型年干球气温逐时累积频率及机组利用小时数统计表 （ 2001 年） 气温分级 累计 时数 机组利用小时数（ h） 出现频率累计（ %） 气温分级 累计时数 机组利用小时数（ h） 出现频率累计（ %） 2 637 210 第 5 页 1 5 965 206 1 13 184 138 7 23 423 150 28 38 646 140 08 50 902 161 05 61 154 158 24 75 392 149 66 89 569 111 28 102 761 121 26 62 958 124 041 135 209 158 222 114 432 140 447 141 717 179 672 141 052 210 924 154 308 161 178 159 468 100 475 186 607 87 799 203 676 43 108 195 727 32 412 193 750 14 679 168 759 6 966 180 760 1 100 304 212 关于空冷气象条件的说明 对于空冷气象条件宜 采用从近 5 年的气象参数中选取设计气温，从最近 10 年的气象参数中分析大风的影响。但 由于本工程可行性研究阶段所采用的空冷气象条件为 最近五年内（ 1998资料，正在收集整理 2003 2006年的气象资料。因此 ，在获得相应有关气象资料后，将对本工程有关数据进行修正。 。 第 6 页 第 7 页 第 8 页 第 9 页 第 10 页 第 11 页 工程地质 区域地质构造与地震 根据 X 二电厂厂址区断裂活动性和区域稳定性评价（国家地震地质研究所 1988年 12 月）资 料，厂区在大地构造上位于鄂尔多斯断块的西南边缘，即位于华北断块与祁连 秦岭断褶这两个不同性质的大地构造单元的交界部位。在新构造时期，则演变为青藏高原隆起区东北边缘同稳定的鄂尔多斯断块之间的地壳形变带，形成了围绕鄂尔多斯断块西南边缘的弧形活动断裂束，厂区即位于弧形断裂束的最南端，表现为以北西向断裂为主体、并北东、东西向断裂互相交切的构造格式，构造上较为复杂。鄂尔多斯断块西南边缘的弧形活动断裂束南端是由陇县 X 断裂带组成（见附图）。该断裂带主要由 4 条长期活动的断裂构成，他们由西北向东南呈帚状延入渭河断陷带的 西端，其中以八渡 虢镇断裂和陇县 岐山 马召断裂规模较大。 八渡 虢镇断裂总体走向在 325 335之间，长约 56新街以南分为两支。一支过县功，沿金陵河谷延伸；另一支即主断裂，经八渡的吴家山，新街的田家沟、鼻梁，县功的高庄，最后达虢镇，是距厂区最近的一条断裂（约为 断裂的产状、活动的持续时间、强度及活动方式均有明显的变化。主断裂可分为三段，即北段（八渡 县功高庄），走向 330，倾向西南，倾角 60 70，为正走滑断层，长 20 多公里。中段（高庄 刘家嘴头），走向与北段大体相同 ，但断面变陡，倾角在 70 85之间。南段千河段，断裂在此段处于隐伏状态，地表难以找到断裂活动的直接证据。另外还有金陵河支断裂，走向 340，倾向北东，长约 30裂发育于上第三系砂砾岩中，控制了金陵河的流向和两岸的阶地。第四纪以来八渡 虢镇断裂活动的总水平在空间上有北、南段强，中段弱的特点，厂址靠近该断裂中段。活动时间北段持续长，直至全新世都有明显断错；而中段中更新世以来没有断错运动，南段全新世以来也没有断错迹象。 陇县 岐山 马召断裂是陇县 X 断裂带的东界主干断裂，它紧接鄂尔多斯断块的西南 边缘，断裂规模大，活动性明显。北段走向 320，南段偏转为 305，总长达 200由三条倾向不同的断裂组成。北段为新集川 陇县断裂，倾向北东，倾角 50 80，保存完好的断层三角面。中段称陇县 岐山断裂，倾向南西，在岐山 第 12 页 北断裂截切了渭河北山，上第三系受强烈挤压变形，见几十米宽的断层破碎带。南段岐山 马召断裂在扶风一带黄土塬上显示为一道陡坎，西高东低，倾向北东，往南伏于渭河断陷带。陇县 岐山 马召断裂在第四纪中晚期仍有活动。而且晚更新世以来的主要活动地段之一在岐山附近。历史上本区最 大的两次地震为 1704 年陇县 6 级和公元前 780 年岐山 6 7 级，他们都与陇县 岐山 马召断裂的强烈活动有关。因此，可以认为它是一条位于厂址以东 20 多公里、具有孕育强震条件的活动断裂。 桃园 龟川寺断裂和千阳 彪角断裂是陇县至 X 断裂带上的两条规模较小的断裂。前者走向 310 330，倾向北东，倾角 70，为陇县 X 断裂带的西界断裂。有历史记载以来，沿断裂没有地震活动。后者走向 310，倾向北东，断续分布于景福山 千阳岭断陷的东坡，其南段隐伏于凤翔黄土塬下而延入渭河谷地，地表形迹不显。 柳林 贾 村隐伏断裂又称姜河 西吴头断裂，总体走向大约为 30 40。在与北西向的八渡 虢镇断裂和岐山 马召断裂的交叉部位则分别发生过 （ 1976）、 （ 1972）和 （ 1977）地震，这说明其仍具有一定的活动性。 渭河断裂西起 X，经咸阳向东延至潼关，纵贯渭河断陷带中央，长约 350体走向近东西。它是一条隐伏断裂。为一高角度正断层。以咸阳为界断裂分为东西两段。在 X 咸阳段，断裂向南倾，倾角 65 80；咸阳以东断裂向北倾，倾角 68 70，渭河断裂活动历史长，新生代以来断裂一直很活跃 。历史上渭河断裂西段或其与北西向断裂的交汇处有多次地震发生，最大震级为 51 2 级（ 秦岭北麓断裂西起 X，经过马召至蓝田，长约 220马召为界分为两段，西段呈北西西向延伸，东段为近东西向延伸。该断裂为渭河断陷带与秦岭山地的分界线。断层面北倾，倾角 60 80该断裂西段还没有地震记载。 虽然本区东邻汾渭地震带，西近著名的中国南北地震带北段，历史上都曾发生过多次 7 8 级地震。但厂区则位于这两个地震带之间的区域，表现出为受北西向、北东向和近东西向断裂控制的 5 612 级地震的活动 特征，总体上构成了一个沿鄂尔多斯块体西南边缘分布的北西向中等强度的地震条带，而且，此带的北段和南段的地震活动水平相对较高，中小地震较为频繁，历史上发生过陇县 6 级和岐山东 6 7 级两次最大地震。实际上该区的地震活动主要是沿北西向的陇县 岐山 马召断裂及附近分布，而厂区所处的中段地震活动水平相对较弱，仅发生过一次 43 4 级地震（ 1920 年），其余均 第 13 页 为 2 4 级的非破坏性地震，而且比较分散。在以厂址为中心 30范围内无记载有过破坏性地震发生，如 1900 年前仅记载 18 次有感地震， 1900 年至 1986 年底也只有 12次有感地震。由此可见，厂区及其附近地区的地震活动具小、弱、散的时空分布特点。 综上所述，通过厂址西北的北西向八渡 虢镇断裂中南段的最新活动性由西北向东南减弱的趋势，南段隐伏于千河河谷，全新世以来无明显的位错活动。认为厂区附近的北西向和北东向断裂的最新活动性相对较弱，地壳比较稳定。但距厂址 20陇县 马召断裂带具有发生 5 6 级地震的构造条件，本区周围地震带的地震活动也会对厂区造成一定的影响。不过，总的来说，区域稳定性也是相对较好的。建议在下一阶段进行地震安全性评价工作。根据中国地震动峰值加速度 区划图（ 1： 400 万）、中国地震反应谱特征周期区划图（ 1： 400 万），地震动峰值加速度为 震反应谱特征周期值为 震设防烈度为 7 度。 地层岩性 根据陕西 电厂一期工程勘测资料，场地地层上部为全新统（ 土；中部为上更新统（ 土及砂卵石层；下部为第三系（ 质粘土，砂卵石互层，其中缺失下更新统（ Q 1）地层。中更新统（ Q 2）地层一般分布于高级阶地，低级阶地呈不连续分布。主要岩性特征如下： 全新统 (层：主要为黄土状粉质粘土，稍湿，上部土质 疏松且不均，夹有碎石透镜体，具高压缩性和较强列的湿陷性，层底深度 5 10m，地基承载力特征值 30170 上更新统（ 层：主要为黄土状粉质粘土，褐黄、黄褐棕黄色，稍湿湿，可塑、硬塑坚硬，具大孔隙、垂直节理发育，含钙质、铁质，见有云母和姜结石颗粒。其次为砂砾卵石层，呈杂色，湿，中密，成分以姜结石、变质岩为主，粒径 3 80底深度 25 32m。黄土状粉质粘土地基承载力特征值 40 190砾卵石层地基承载力特征值 30 350 中更新统（ 层：主要为粉质粘土混卵石，棕褐、棕黄色，湿，硬塑坚硬，见有较多黑色斑点，土质较致密，局部呈半胶结现象。卵石呈杂色，密实，成分主要为变质岩，地基承载力特征值 50 450 根据 电厂一期工程的有关资料，厂区湿陷性土层为：全新统 (黄土状粉 第 14 页 质粘土和上更新统（ 土状粉质粘土，其湿陷下限为 17 23m。场地为自重湿陷性黄土场地，地基湿陷等级为级。 地基条件分析 厂区黄土状土具自重湿陷性，且敏感、强烈，不能直接作为建筑物的天然地基，应根据地层的性质及分布 特点，针对不同建筑物的具体要求，采取不同的地基方案或桩基，如垫层法、挤密法、灌注桩等，并结合防水及结构措施，达到全部或部分消除地基土湿陷的目的，一期工程按照上述思路处理，运行效果良好，值得二期借鉴。 地下水埋藏条件 根据 电厂一期资料，厂区地下水类型为孔隙潜水，主要接受降水、深层承压水的越流补给和高阶地渗流补给，地下水流向基本与地形相一致，即由北东向南西排泄入千河。厂区周围地表水系也较发育，西南方 2有千河，其上游约 6下游约 5分别为冯家山水库和王家崖水库，东北侧山头沟有常 年细流穿厂区而过，自水库建成以来，地下水位有所抬升。厂区地下水位埋深大于 26m，年变化幅度约为 1m。 结论与建议 通过对厂址西北的北西向八渡 虢镇断裂中南段的最新活动性分析，该断裂全新世以来无明显的位错活动，并认为厂区附近的北西向和北东向断裂的最新活动性相对较弱，地壳比较稳定。但距厂址 20陇县 马召断裂带具有发生 5 6 级地震的构造条件，本区周围地震带的地震活动也会对厂区造成一定的影响。二期工程的抗震设防工作应予重视。总的来说，区域稳定性相对较好，适宜建厂。建议在下一阶段进行地震安 全性评价工作予以确认。 根据中国地震动峰值加速度区划图（ 1： 400 万）、中国地震反应谱特征周期区划图（ 1： 400 万），厂址区地震峰值加速度为 震特征周期为 震设防烈度为 7 度。 根据 电厂一期资料，厂区地下水类型为孔隙潜水，主要接受降水、深层承压水的越流补给和高阶地渗流补给，地下水流向基本与地形相一致，即由北东向南西排泄入千河。厂区地下水位埋深大于 26m，年变化幅度约为 1m。 厂区为自重湿陷性黄土场地，地基湿陷等级为级；全新统 (黄土状粉质粘土和 上更新统（ 土状粉质粘土湿陷强烈且敏感，不能直接作为建筑物的天然 第 15 页 地基 , 需采用人工地基或桩基。 3 海勒式间接 空冷系统 及 机械通风直接空冷系统 简介 目前空冷电厂的冷却系统主要有三种方式，即机械通风直接空冷系统、表面式凝汽器间接空冷系统和 海勒式 间接空冷系统。根据 2006 年 10月、 2007年 1月 10 日和 2006年 2月 8日中国国电集团的会议纪要精神，本报告对械通风直接空冷系统和 海勒式 间接空冷系统简介如下： 勒式 间接空冷系统 海勒式 间接空冷系统采用具有凝结水水质的循环冷却水，在喷射混合式凝汽器中喷成水 膜与汽轮机排汽直接接触将其凝结。循环冷却水吸热升温后大部分经循环水泵输送至空冷塔的 空冷散热器 冷却，通过水轮机调压并回收部分能量后进入凝汽器。循环冷却水中的一小部分作为凝结水，经凝结水泵送到凝结水精处理装置，再经凝结水升压泵送到汽轮机热力系统。 混合式凝汽器间接空冷系统见图 3 图 3混合式凝汽器间接空冷系统流程图 带喷射式混合凝汽器的空冷系统是由匈牙利 海勒教授所创建，故又称海勒（ 统， 目前在发电厂应用 统 的 空冷散热器均为福哥型。其特点是基管及翅片均为纯铝（ 制成，在集束基管上配以大面积的板式翅片代替通用的每根基管配置翅片的制造工艺。 第 16 页 立式布置间接空冷系统指 空冷散热器垂直布置在冷却塔进风口外侧。 机械通风直接空冷系统是以布置在主厂房外的空气冷却凝汽器（ 称 替布置在汽轮机下方的常规的水冷却凝汽器。到目前为止，所有投产的 汽器由许多翅片管组成。大型空气冷却凝汽器及 风机布置在汽机房外侧高度为 2045m 的上方，不影响变压器及出线的布置。 机械通风直接空冷系统的热力系统简图见图 轮机排汽通过粗大的排气管道送至室外的空气冷却凝汽器内。轴流风机使空气流过凝汽器翅片管束的外侧，将排汽冷凝为水。凝结水靠重力自流汇集于布置在下方的凝水箱内，由凝结水泵送回汽轮机的回热系统。 机械通风直接空冷系统 见图 3 图 3机械通风直接空冷系统 流程图 其中 : 1 锅炉， 2 过热器， 3456789101112131415617 发电机 第 17 页 国内外间接空冷系统运行、生产概况 统 目前国内在建和投产 的 600级 空冷机组大多采用 统 。国外也有较多业绩。众已周知，不一一列举。 在八、九十年代前，建设的单机容量小， 混合式间接空冷系统在 国外多用于 100200内 1987 发电厂 5、 6号机组； 1993 6号机组和近期投产的卓资发电厂 1 4机组均为 200合式间接空冷系统 。 近年来随着单机容量增加，在国外海勒系统技术也有较大发展，国外已有用于相当于 200 550汽式汽轮机的发电厂业绩，尚有土耳其 700合循环机组 和 3 777合循环机组 （均相当于凝汽轮机的 300级冷却负荷） 。亚美尼亚 2 300厂采用 两机一塔方案，冷却塔的散热能力与 600海勒系统的福哥式散热器已用于在建的山西阳城发电厂的 2 600 国内外间接空冷系统 设备生产情况 主要设备制造 （ 1） 统 空冷凝汽器可以 是 国外技术国内制造，也可以完全国产，它们价格基本持平；风机可以国产，也可以进口品牌、国内生产；齿轮箱需著名进口或进口品牌产品；其它如电动机、变频器、真空隔绝阀等可以进口也可以国产 或进口品牌 ，但有一定性价差距。 在国内能制造该 散热器的 制造厂有 哈空调 、 江苏双良 、 现属 的原德国 国 西捷益等。 （ 2）海勒间接空冷系统 目前在发电厂应用的该空冷散热器均为福哥型散热器，该散热管束原由匈牙利 特点是基管及翅片均为纯铝（ 制成，在集束基管上配以大面积的板式翅片代替通用的每根基管配置翅片的制造工艺。 由于 立式布置散热器长度等原因，目前 尚无其他型式空冷散热器在 立式布置方式 第 18 页 应用 的情况。 但国内的 混合式间接空冷系统 设计、制造能力基本停留在 90 年代初的 200组水平上，尚无大型机组应用的业绩 。系统的主要设备：混合式凝汽器、散热器、循环泵水轮机组、阀门、百叶窗控制机构则需进口或进口技术制造。 4 间接空冷系统优化和计算 根据本工程的厂址条件同步分别进行了 出了两个系统的优化方案，由于海勒系统最优方案的 较低、设计背压较低、因此投资较高，为此增加计算了海勒系统采用与 简称“海勒高背压”）的配置方案，该方案对海勒系统虽然从投资和运行综合经济性考虑不是最优方案，但是在与 包括冷却系统耗电）是海勒系 统投资最低方案，此外海勒系统为电厂采用烟塔合一乃至部分主要脱硫装置进塔提供了条件。因此对海勒系统又增加了烟塔合一和主要脱硫装置进空冷塔方案，为论证方便，各方案编号如下： （ 1） 方案 1： 常规烟囱方案 （ 2） 方案 2：海勒系统方案 方案 2勒高背压方案 +常规烟囱方案 方案 2勒高背压方案 +烟塔合一方案 方案 2勒优化方案 +常规烟囱方案 方案 2勒优化方案 +烟塔合一方案 方案比较中， 统小机冷却采用湿冷，海勒系统优化方案的小机冷却进入海勒系统。 设计基础资料 主机资料为参考值，本阶段最终目的是进行 步优化以确定比较合理主机背压。 气象资料按本工程 2004 年 9 月出版的可研阶段水文气象报告统计 ,主要数据如下： 设计气温为 15； 夏季满发气温为 32； 10m 高平均环境风速 2m/s。 第 19 页 成本电价： /网电价： /固定费率： 年利用运行小时数： 5500h 统优化采用年总费用最小法，即 将 每一方案的一次投资 分摊到年，分摊率考虑工程的经 济 服务年限 和投资利润率，加上各方案每年的运行费用（包括机组出力、辅机耗电等）和折旧费用，得到该方案的年总费用 ，取年 总费用 最小的方案作为最 优 方案 。年运行小时数 5500h，经济运行年限 20 年。 各系统方案 优化和计算 统和海勒系统方案设计及优化 以下计算、配置均为 1 台 660组数据，根据主机招标结果如汽机参数与本次计算的参考值有出入，则有关配置参数会有相应修改。 案 1 统 （ 1）系统优化 本次根据参考的汽机资料对 统方案进行了初步优化，以期确定 统合理优化的主机背压。 空冷系统的规模可以用 体现， 排汽温度与大气干球温度之差， 空冷系统一次性投资小，但机组的净发电量减少，因此国内外对空冷系统的总体方案优化均采用 选。首先按经验选取 1、 34、 36、 38、 41等 五个方案进行优化计算。优化结果见下图 4 图 4 统优化曲线 第 20 页 由上图可知，本工程 统最优 围在 3638，根据优化结果 终选定为 38，相应 统主机设计背压为 15发背压为 32 （ 2）系 统方案配置 散热器总冷却面积： 163170 万 风面积为： 1325013820却段数： 56 顺、逆流段面积比： 迎风面风速： s 风机型式：轴流风机 风机直径： 机风量： 520 m3/s 风机静压： 90 第 21 页 电机功率： 132冷平台高度： 45m 2级平面占地尺寸： 3）系统布置 统图 见 4 置图 见 4。 案 2 海勒系统 以下海勒系统技术方案设计和优化是在 司技术专家配合下完成的。 （ 1）海勒高背压方案设计（方案 1 该方案采用与 化方案相同的 设计背压进行系统配置，具体见表 4 （ 2）海勒优化方案设计（方案 1 本次根据参考的汽机资料对海勒式间接空冷系统方案进行了初步优化，以期确定海勒系统合理优化的主机背压。 首先按经验选取 6、 28、 32、 36、 40等 五个方案进行优化计算。优化结果见下图 4 O pt s fo r MW 6 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40v a aE ne r T ec hn ol og v i s i TD ra 第 1 页 第 2 页 第 3 页 第 4 页 第 1 页 由上图可知，本工程海勒系统最优 围在 在此范围内年总费用相差无几， 为减少一次性投资，本工程 据优化结果选定为 相应设计背压为 整设计背压定为 11发背压为 24 （ 3）海勒系统的烟塔合一方案 为充分利用海勒冷却塔内空地，烟塔合一方案中塔内还布置脱硫吸收塔、循环泵、氧化风机等。 冷却散热系统配置与常规方案相同，考虑烟道进 入尺寸和排烟要求，塔底部直径和高度略有增加。 （ 4）方案 2 系统主要配置如下表 4 （下表配置仅供本专题分析、比较用，最终配置根据主机招标结果调整） 表 4 海勒系统各方案主要配置一览表 序号 项 目 海勒高背压方案 海勒优化方案 方案 2常规烟囱 方案 2塔合一 方案 2规烟囱 方案 2塔合一 1 总散热冷却面积 （万 110 110 150 150 2 散热单元个数（个） 176 176 176 176 3 冷却塔底部散热器外侧直径（ m） 144 150 144 150 4 冷却塔总高（ m） 140155 145160 155170 158170 5 喷射式混合凝汽器数量（台） 2 2 2 2 6 设计背压点端差（ ） 冷却倍数 3540 3540 3540 3540 8 循环水管直径（ 设计背压 / 满发背压（ 15/32 15/32 11/24 11/24 统和 统的技术经济比较分析 （ 1） 统和 统 技术比较 见表 4 第 2 页 表 4 统和 统 技术比较 表 序号 比较项目 方案 1 统 方案 2 海勒系统 1 散热器及 凝汽器 空冷散热器即为凝汽器。根据国内经验， 统可以采用单排管或多排管。单排管 为 覆铝钢管钎焊铝翅片结构，单排扁平管规格为 219 19厚为 片规格为 190 19厚为 片间距 采用福哥式散热器，由1618形铝管套以 600150大片铝翅片，直布置在自然通风冷却塔进风口外侧。 凝汽器采用喷射式混合凝汽器。 2 防冻控制及运行 通过控制风机转速和开启台数。 容易控制。 冬季过冷度大，最低运行背压在 89响运行经济性。 切断部分冷却单元 和 控制百叶窗开启度调节进风量进行防冻控制 。 比较容易控制。 冬季运行端差在 ，最低运行背压在 以利用低温环境获得经济性。 3 环境条件影响 受大气温度变化影响大；尤其受环境风影响大（影响进风排风条件，不利 风向会出现大幅热回流，高温时影响机组安全）。 受大气温度变化影响比较大；对环境风的敏感程度低于 统，基本不存在热风回流问题。 5 噪声 运行时产生噪声 基本无噪声 6 散热器脏污影响和清洗性能 脏物影响程度一般，容易清洗。置在 45m 高的平台上，沉积在散热器表面的脏污主要来自空气中的粉尘和少量飞扬絮状物， 脏物影响程度较 大，比较容易清洗。 散热器在塔外从距地面 度垂直布置，脏污来源除了空气中粉尘和少量飞扬絮状物、还会截留 少量 地面杂 第 3 页 质。 7 抽真空系统 系统规模大 系统规模 小 （ 2） 经济比较 以下费用仅作方案经济分析比较用，不完全代表实际投资运行费用。表 42组投资费用。 表 4 2组投资费用比较表 序号 项目 方案 1： 统 方案 2：海勒系统 高背压方案 优化方案 常规烟囱 烟塔合一 常规烟囱 烟塔合一 1 主冷却系统 47800 50500 51500 59500 60500 2 小机冷却系统 1800 0 0 0 0 3 烟囱 3000 3000 0 3000 0 4 脱硫 400 3400 0 3400 0 5 烟道及附属材料等 0 0 300 0 300 5 凝结水精处理费用 200 0 0 0 0 6 合计 56200 56900 51800 65900 60800 7 投资差值 0 +700 9700 +4600 注： 主冷却系统指整个冷却系统，包括设备、土建、安装等项目； 表中采用海勒系统方案的小机进入海勒冷却系统， 统方案小机暂按湿冷计； 烟道、凝结水精处理、征地费用只列差值；上表中未包括因背压不同所发生的主机费用差别。 合经济比较 分析 通过以上分析， 统和海勒系统在技术上均是可行的，经济性方面海勒系统有一定优势， 海勒系统 2组烟塔