蒸发式凝汽器尖峰装置在直接空冷机组中的应用(洛阳隆华)

1、蒸发式凝汽器尖峰装置蒸发式凝汽器尖峰装置在直接空冷机组中的应用在直接空冷机组中的应用 董董晓强晓强洛阳隆华传热节能股份有限公司洛阳隆华传热节能股份有限公司二零一四年二零一四年主要内容 引言引言1常规解决空冷机组运行不足的方法常规解决空冷机组运行不足的方法23蒸发式凝汽器蒸发式凝汽器应用的几个问题探索应用的几个问题探索4应用情况及效益应用情况及效益4 5蒸发式凝汽器换热机理及特点蒸发式凝汽器换热机理及特点 国家认可情况及发展趋势国家认可情况及发展趋势6引言引言4 1国内自2005年以来在三北地区批量运行的直接空冷为缺水地区电厂节水起到了关键作用。但因空冷本身特性，决定了需要进一步完善措施来弥补其

2、运行不足。 现空冷机组运行中存在以下几个急需解决的问题：1.安全性问题，夏季突发横风造成机组背压骤升；2.能耗问题，背压高，煤耗高，风机多，耗电大；3.防冻问题，冬季防冻问题突出；4.出力问题，夏季高温，背压高，机组降负荷运行。 只有解决空冷机组以上问题，才能真正意义上发挥好空冷机组节能降耗的作用。引引 言言1常规解决空冷机组运行不足的方法常规解决空冷机组运行不足的方法4 2常规解决空冷机组运行不足方法常规解决空冷机组运行不足方法1l腐蚀，严重影响设寿命l结垢，换热效果越来越差l喷淋水不易控制，造成极大浪费，违背空冷节水初衷l喷水造成轴流风机容易损坏l软化水处理系统复杂、成本太高l在翅片上喷水

3、（喷雾）在翅片上喷水（喷雾） 为提高机组夏季出力，并联水冷器，造成如下后果：l系统复杂；l耗水量大；l耗电量大；l循环水质要求高。l 增加空冷面积或增大风量增加空冷面积或增大风量 在环境温度达一定程度时，受空冷换热机理的限制，继续投资，增大空冷面积或风量，也很难满足工艺设计要求。l 并联一套水冷凝汽器系统并联一套水冷凝汽器系统常规解决空冷机组运行不足方法常规解决空冷机组运行不足方法1蒸发式凝汽尖峰装置解决空冷运行不足的思路蒸发式凝汽尖峰装置解决空冷运行不足的思路1 抗横风抗横风 降背压降背压减能耗减能耗增出力增出力 直接空冷直接空冷凝汽器凝汽器不耗水不耗水蒸发式蒸发式凝汽器凝汽器节水节水 引进

4、潜热换热理念，蒸发式凝汽器作为尖峰装置与空冷进引进潜热换热理念，蒸发式凝汽器作为尖峰装置与空冷进行优化配比，有效解决空冷运行安全性差、背压高、煤耗高、行优化配比，有效解决空冷运行安全性差、背压高、煤耗高、夏季不能满发等问题。夏季不能满发等问题。蒸发式凝汽器换热机理及特点蒸发式凝汽器换热机理及特点4 3蒸发式凝汽器换热机理及特点蒸发式凝汽器换热机理及特点2 蒸发式凝汽器是利用管外水膜蒸发带走管内乏汽凝结放出热量的一种高效、节能、节水型乏汽凝结设备。蒸发式凝汽器工作示意图蒸发式凝汽器工作示意图蒸发蒸发式式凝汽器凝汽器蒸发式凝汽器换热机理及特点蒸发式凝汽器换热机理及特点2（换热机理（换热机理先进、节

5、能节水）先进、节能节水） 1kg水温升1带走1Kcal热量，而1kg水蒸发带走580Kcal热量，按温升8，仍是70倍的关系。循环水量小，节能；耗水量小，节水。（效率最高（效率最高） 管内冷凝放热，管外蒸发吸热，均发生相变，效率最高。（冷凝温度、背压低）（冷凝温度、背压低） 湿球温度一般比干球温度低814，即使与水冷相比，冷凝温度更低。（直（直冷一次换热）冷一次换热） 与直冷同属直接一次冷凝，两者联合，系统简洁一致。蒸发式凝汽器应用的几个问题探索蒸发式凝汽器应用的几个问题探索4 41. 1.为什么蒸发式凝汽器在应用到不到好的推广为什么蒸发式凝汽器在应用到不到好的推广 潜热换热机理提出的比较早，

6、但由于认识问题（与水冷潜热换热机理提出的比较早，但由于认识问题（与水冷、空冷不同）、工艺问题（如应力、防腐、防垢、）解决不、空冷不同）、工艺问题（如应力、防腐、防垢、）解决不到位的影响。高效节能、节水的优势得不到发挥。例如管箱到位的影响。高效节能、节水的优势得不到发挥。例如管箱式大结构，应力防腐都无法解决。式大结构，应力防腐都无法解决。2. 2.新型蒸发式冷却器对其相关问题的解决新型蒸发式冷却器对其相关问题的解决 采用模块化、柔性化设计，整体热浸锌，检漏孔等设计，采用模块化、柔性化设计，整体热浸锌，检漏孔等设计，有效解决生产运行中的热应力、防腐蚀和堵漏问题。有效解决生产运行中的热应力、防腐蚀和

7、堵漏问题。蒸发式凝汽器应用的几个问题探索蒸发式凝汽器应用的几个问题探索3 换热部件模块化设计，有利于安装、运行、维护和换热部件模块化设计，有利于安装、运行、维护和大规模生产应用。大规模生产应用。蒸发式凝汽器应用专题蒸发式凝汽器应用专题3 柔性化，采用滑动结构形式，有效解决生产过程和运柔性化，采用滑动结构形式，有效解决生产过程和运行中的热应力造成的不利影响。行中的热应力造成的不利影响。蒸发式凝汽器应用专题蒸发式凝汽器应用专题3 采用梅花导流板、大椭圆管等专利技术提升换热管外采用梅花导流板、大椭圆管等专利技术提升换热管外水膜均匀性；采用逆流抽真空结构等专利技术，形成更水膜均匀性；采用逆流抽真空结构

8、等专利技术，形成更有利于蒸发换热的条件。有利于蒸发换热的条件。蒸发式凝汽器应用专题蒸发式凝汽器应用专题3蒸发式凝汽器应用专题蒸发式凝汽器应用专题33. 3.综合节水问题的探索综合节水问题的探索 蒸发式循环水量小，飘逸率低，对水质要求低（浓缩倍率高），强制蒸发式循环水量小，飘逸率低，对水质要求低（浓缩倍率高），强制空气介入换热循环，总体节水空气介入换热循环，总体节水4050%4050%。加州能源局研究指出与。加州能源局研究指出与带水带水冷却系统冷却系统相比，蒸发式凝汽器的全年耗水量可降到前者的相比，蒸发式凝汽器的全年耗水量可降到前者的50%50%以上以上。 作为尖峰装置使用，全年用水仅为水冷的作

9、为尖峰装置使用，全年用水仅为水冷的24%24%。 新建机组，原新建机组，原辅机冷却循环用水可供采用蒸发式密闭冷却系统和蒸发辅机冷却循环用水可供采用蒸发式密闭冷却系统和蒸发凝汽器使用，不额外增加用水量，达到综合节水效果。凝汽器使用，不额外增加用水量，达到综合节水效果。 蒸发式尖峰冷却装置使用的喷淋水水质要求较低，对于电厂及周边的蒸发式尖峰冷却装置使用的喷淋水水质要求较低，对于电厂及周边的排污水、中水、煤矿疏干水等低品位水源，均可使用，达到综合节水排污水、中水、煤矿疏干水等低品位水源，均可使用，达到综合节水目的。目的。4. 4.防垢问题探索：防垢问题探索： 喷淋水在换热管光滑外表面蒸发，有强制水和

10、空气冲刷，喷淋水在换热管光滑外表面蒸发，有强制水和空气冲刷，水垢在管壁外表面附着力低，并可在循环水箱添加中性除垢剂水垢在管壁外表面附着力低，并可在循环水箱添加中性除垢剂进行不停机除垢。进行不停机除垢。 易结垢温度点在易结垢温度点在6565摄氏度以上。摄氏度以上。 蒸发式凝汽器循环水用水水质指标较低，满足下表即可。蒸发式凝汽器循环水用水水质指标较低，满足下表即可。项目项目单位单位许用值许用值浊度浊度NTU20PH值值6.59.0CaCO3硬度硬度mg/l50300CaCO3碱度碱度mg/l50300Cl-mg/l300硫酸盐硫酸盐mg/l250硅酸（以硅酸（以SiO2计）计）mg/l250蒸发式

11、凝汽器应用专题蒸发式凝汽器应用专题35. 5.用于尖峰装置的蒸发式凝汽器可以发挥的作用：用于尖峰装置的蒸发式凝汽器可以发挥的作用： 充分发挥蒸发式凝汽器操作弹性大的优点，解决了突充分发挥蒸发式凝汽器操作弹性大的优点，解决了突发大风情况下机组安全性问题。发大风情况下机组安全性问题。 独创了空冷凝汽器和蒸发式凝汽器之间的蒸汽平衡控独创了空冷凝汽器和蒸发式凝汽器之间的蒸汽平衡控制方法。利用抽真空压差阀门控制方法，解决了空冷凝汽制方法。利用抽真空压差阀门控制方法，解决了空冷凝汽器和蒸发式凝汽器之间的蒸汽分配问题。器和蒸发式凝汽器之间的蒸汽分配问题。 蒸发式凝汽器应用的几个问题探索蒸发式凝汽器应用的几个

12、问题探索3应用情况及效益应用情况及效益4 5应用实例应用实例1 蒸发式凝汽器作为直接空冷尖峰冷却装置，即以空冷换热设备为主，以蒸发式换热设备作为低背压运行、提高能效的保证措施，集成了空冷换热与蒸发式换热各自优点的新型乏汽凝结设备。具有高效、节能、节水的特点。应用情况及效益应用情况及效益4660MW机组应用现场应用情况及效益应用情况及效益4序号项目名称计算公式及结果年费用(万元)一年收益1446.81节省煤耗费用19.4kPa1.08g/kWh/kPa1808h66104/106kWh500元/t1446.8二年操作费用145.31电费（754+5516）kW0.81808h0.31元/kWh5

13、2.92水费255.36t/h1808h2.0元/t92.4三年净收益1301.5单台单台660MW660MW空冷机组空冷机组采用蒸发式凝结器尖峰冷却装置年增加净采用蒸发式凝结器尖峰冷却装置年增加净收益收益应用情况及效益应用情况及效益4注：注：尖峰冷却装置按年运行1808h计应用情况及效益应用情况及效益4优点优点u 抗横风、防“非停”，提高机组运行安全性u 降背压、保“满发”，提高机组运行经济性u 节煤耗、减“排放”，实现企业环保总目标运行优势运行优势l 有效解决夏季机组出力与冬季防冻对换热能力不同需求的矛盾，提升系统运行安全可靠性。l 夏季运行背压低，机组可满发，增加系统运行经济性。l 投资

14、低、运行费用低，占地小，操作、维护方便。蒸发式冷却器在间接空冷中的应用蒸发式冷却器在间接空冷中的应用4部分业绩现场序号序号用户名称用户名称1洛阳中重发电设备有限责任公司2国网能源宁夏煤电有限公司3（京能国际）山西漳山发电有限公司4惠生工程（中国）有限公司抚顺分公司5碧海舟（北京）石油化工设备有限公司6陕西长青能源化工有限公司7陕西长青能源化工有限公司8天津俊安煤焦化有限公司9南京凯盛开能环保能源有限公司10郑州华电高科电力设备工程有限公司11北京京城工业物流有限公司12中钢设备有限公司13汾阳中科渊昌再生能源有限公司14介休市国泰绿色能源有限公司15山东青能动力股份有限公司16灵石县鑫和垃圾焚

15、烧发电有限公司17稷山县秦晋电力铁合金有限公司稷山县秦晋电力铁合金有限公司18山西顺发热电有限责任公司19思安新能源股份有限公司20思安新能源股份有限公司21西安陕鼓工程技术有限公司22华陆工程科技有限责任公司23华陆工程科技有限责任公司24江苏华能建设工程集团有限公司25河北文安县天澜新能源公司26山西文峰焦化科技有限公司27山西省平遥兴华煤焦有限公司28山西省平遥兴华煤焦有限公司29山东潍坊大地盐业集团30太原金圆水泥有限公司31河北文安县天澜新能源公司32朔州金圆水泥有限公司33禹门口电力有限公司34山西省平遥兴华煤焦有限公司35额济纳旗星晨煤业贸易有限公司35额济纳旗星晨煤业贸易有限公

16、司额济纳旗星晨煤业贸易有限公司36陕西有色榆林新材料有限责任公司37山西福润生物质能热电有限公司38山西龙门五色石建材有限公司39陕西府谷恒源煤焦电化有限公司40山西通才工贸有限公司41山西通才工贸有限公司42迁江市九江煤炭储运有限公司43天津港保税区利丰源投资有限公司44府谷县西峰活性炭有限公司45河北沧州中铁装备有限公司46陕西大唐节能科技有限公司47襄汾县星原钢铁集团有限公司48襄汾县星原钢铁集团有限公司49襄汾县星原钢铁集团有限公司50北京延长石油化工工程有限公司51内蒙古银铅冶炼有限公司52华润磴口金牛热电有限公司。国家认可情况及发展趋势国家认可情况及发展趋势4 6国家认可情况及发展

17、趋势国家认可情况及发展趋势发明专利发明专利一种混联式高效复合凝汽方法及凝汽器一种混联式高效复合凝汽方法及凝汽器 ZL201010269871.5一种防白雾高效蒸发式混流凝汽方法及凝汽器一种防白雾高效蒸发式混流凝汽方法及凝汽器 ZL201010269754.9实用新型专利实用新型专利空蒸并联高效复合空蒸并联高效复合凝汽器凝汽器 ZL201020513702.7空蒸并联一体式高效复合空蒸并联一体式高效复合凝汽器凝汽器 ZL201020513678.7湿空湿空蒸高效复合蒸高效复合凝汽器凝汽器 ZL201020513732.8高效蒸发式混流高效蒸发式混流凝汽器凝汽器 ZL201020513568.0一

18、种防热浸锌变形的换热管束一种防热浸锌变形的换热管束结构结构 ZL201220697010.1一种蒸发式冷凝器的换热管束一种蒸发式冷凝器的换热管束结构结构 ZL201220697136.9一种喷淋换热管束一种喷淋换热管束结构结构 ZL201220697126.5空蒸串联高效复合空蒸串联高效复合凝汽器凝汽器 ZL201020513712.0空蒸串联一体式高效复合空蒸串联一体式高效复合凝汽器凝汽器 ZL201020513688.0一种电厂乏汽空蒸复合型凝结一种电厂乏汽空蒸复合型凝结装置装置 ZL201020103289.7一种蒸发式凝汽器管一种蒸发式凝汽器管箱箱 ZL201320586943.8一种

19、蒸发式凝汽器的带逆流换热一种蒸发式凝汽器的带逆流换热装置装置 ZL201320749195.0隆华节能的换热装备在行业得到了广泛赞誉和充分肯定。隆华节能的换热装备在行业得到了广泛赞誉和充分肯定。l 2010年被国家工信部列为17个重点行业清洁生产推广技术；l 2012年入选国家发改委国家重点节能技术推广目录（第五批）；l 2013年被国家科技部列为国家重点新产品；l 2014年入选工信部、水利部、全国节水办国家鼓励工业节水工艺、技术和装备目录（第一批）；l 中国机械工程学会“节能及绿色工业科研成果奖”国家认可情况及发展趋势国家认可情况及发展趋势国家认可情况及发展趋势国家认可情况及发展趋势本项目2012年通过省科技厅专家组验收和成果鉴定。鉴定意见认为：该产品基于先进的换热机理和创新优该产品基于先进的换热机理和创新优化设计组合理念，技术先进、性能稳定可靠、节能降耗效化设计组合理念，技术先进、性能稳定可靠、节能降耗效果显著；与直接空冷果显著；与直接空冷系统系统相比，在夏季温度超过相比，在夏季温度超过2525的情的情况下，排汽背压可降低况下，排汽背压可降低5 515kPa,15kPa,可使