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1、火电厂空冷与湿冷机组性能分析与比较高飞（内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司，内蒙古托克托010206）摘要： 在火力发电过程中，空冷机组和湿冷机组之间的运行性能进行比较和分析是空冷技术在电厂发电应用的前提和基础；文章对这两个机组的技术和经济效益指标进行具体的分 析，对提高空冷机组运行经济性有着显著的作用和意义；本文主要结合实际的现状，就火电厂空冷机组和湿冷机组的性能进行比较分析，然后分析了这两种机组的经济效益，期望通过本次讨论对更好促进火电厂空冷技术的应用有肯定的帮忙；关键词：火电厂 空冷机组 湿冷机组 性能比较 经济效益TK28 ：A ：1003-9082 （2021） 09-0287-0
2、1随着国内直接空冷电站的技术进展和进步，其主要的技术经济效益，与同等量的湿冷机组的性能比较和分析逐步成为了讨论重点和难点；在进行火力发电过程中，空冷汽轮机组是相对于常规的湿冷汽轮机组而言的，这两个机组最为主要的区分就是在汽轮机组尾部的排汽冷却所采纳的冷却方式不同，冷却方式的不同导致了汽轮机组尾部运行参数发生了显著的变化， 因此汽轮机在设计和制造过程中，必需对其结构进行有效转变；一、火电厂空冷和湿冷机组冷却系统的结构对比在直接空冷机组冷却系统中，汽轮机所排的汽直接进入到空冷热交换器中，其会直接与空气进行交换，系统中的冷凝水会由凝聚水泵进入汽轮机组的回热系统中，空冷系统的冷却风通常情形下都是由机械
3、通风方式进行供应；通常情形下，系统都会采纳大直径的轴流风机进行通风；而湿冷冷却系统中，汽轮机排汽系统进入表面式凝汽器中；在系统中，冷凝水主要由凝聚水泵进入汽轮机组的回热系统中，冷却水在凝汽器和冷却塔之间进行循环往复的循环；这两个机组的结构在设计和制造过程中存在较大的差异性；其中直接空冷系统使用的是大型的风机风扇，湿冷系统采纳的主要是凝汽器和冷却塔；直接空冷机组中，汽轮机排汽直接进入到空冷热交换器中，直接空冷系统冷却介质主要空气，并且空气不需要进行循环，湿冷机组中汽轮机排汽直接进入表面式凝汽器中，湿冷系统冷却介质是循环冷却水，需要其无限循环；二、不同冷却方式能效对比1. 凝汽器换热端差对机组热耗
4、的影响第一，端差的变化和空冷机组的之间的热耗关系；空冷机组在方案设计和额定负荷条件之 下，汽轮机组的热耗变化量与不同入口空气的温度关系呈正比例函数关系；随着端差不断变高，汽轮机组的热耗不断增加，在相同端差条件下，入口的空气温度越高，机组的所产生的热耗越大；其次，端差变化与湿冷机组之间的热耗关系；湿冷机组在设计下给水量和额定负荷条件下，汽轮机的热耗变化量与不同端口冷却水的入口温度出现正比关系，随着端差的上升，汽轮机组的热耗不断增加，在相同端差条件下，入口冷却水的温度会越来越高，这时机组的热耗效率会越来越大；最终，端差变化是对机组热耗影响的比较；空冷机组和湿冷机组在额定的负荷大小和额定的入口介质温
5、度条件下，汽轮机的热耗效率和端差变化出现正比例函数关系；在机组运行过程中，随着端差温度的上升，空冷机组热耗增大的趋势明显高于湿冷机组，因此，空冷机组在运行过程中会比湿冷机组消耗更多的煤炭，我们以入口的介质温度为 18 度为例，当端差温度为12 度时，空冷机组的热耗率就会 来自 www.lW5u.coM增加为 324K 来自 wWJ/（Kgh），而湿冷机组的热耗增加量为132KJ（/Kgh）；2. 空冷机组和湿冷机组的水耗分析对不同负荷和不同冷却方式下的空冷机组和湿冷机组的水耗情形进行分析发觉，空冷机组水耗为常规湿冷机组水耗指标 1/31/5 ；在机组运行过程中，机组的规模越小，空冷机组的节水才
6、能就会越强；在空冷机组中，直接进行空冷比间接进行空冷的节水才能更强；3. 空冷机组和湿冷机组的煤耗性能分析供电煤耗综合运算出了发电煤耗以及厂用电率的水平，也是一个发电企业经济效益和发电技 术完善程度的一个重要综合效益指标；其中，表1 为不同冷却方式机组发电标准煤耗均值情形；依据相关的统计结果显示，在相同负荷情形下，不同的冷却方式的机组，空冷机组比湿冷机组的煤耗率要大，而随着机组容量越大，机组供电煤耗的消耗就越小，其经济效益也就越 高；4. 环境温度对两种不同冷却方式的影响在讨论过程中我们发觉，环境因素对湿冷机组的影响较小，其对空冷机组的影响较大，特别是在夏季，季风风向和风速对真空设备的影响是非
7、常显著的，严峻时会在短时间内真空快速下降，因而对空冷机组的经济效益影响非常大；在对这种影响进行讨论过程中，试验挑选的环境条件较为稳固，以此来确定环境温度对空冷机组的真空所产生的影响；具体操作方式实施挑选一个 600MW负荷的机组运行时段的每日环境温度，对其所对应的机组真空情形进行平均算数，从而能够得到环境温度对空冷机组真空所产生的影响系数x，其中 x=（y1-y2 ）/（t1-t2 ），这其中 y1、y2 分别代表是试验开头和终止阶段的真空系数，而t1 、t2就表示的是试验开头和终止的两个时间点；具体数据见表2；通过运算我们可以发觉，当时机组的负荷为600MW时，平均的影响系数为 - 0.3K
8、pa/ ，也就是当环境中温度每上升1 度，空冷机组的真空就会下降 0.3KPa，当真空显现下降之后， 会导致汽轮机组额排气压力逐步上升，导致了整个机组运行的经济效益下降；三、综合效益对比分析1. 经济指标对比分析通过对这两个系统进行对比可以发觉，直接空冷系统具备了初始温差大，涉及到的设备少， 系统构造简洁，空气质量调剂敏捷多变以及冬季防冻措施性能优越的优点；但是该系统也存在明显的缺点，那就是整个系统的噪音比较大，空气凝汽器的所占体积比较大，巨大的真空系统很简洁导致漏气现象的发生，同时，直接空冷大多数都采纳的是强制通风，因此，其耗电量仍是比较大；而封闭式冷却系统表面水分的蒸发量比较大，在使用过程中，可能会消耗大量的水资源；通过效能实运算我们发觉，与湿冷机组相比较，空冷机组能够大幅度的实现节水，但是其能耗较高，煤耗比较显著；2. 经济性比较2*600MW的直接空冷机组的了冷却系统的初始投资约为5 亿元人民币，而相同容量的湿冷机组的冷却系统的投资金额约为 2 亿元人民币左右，在运行过程中，湿冷机组依据年发电8000 小时运算，每年的经济效益约为8900 万元，而空冷机组的经济效益约为4300 万元；综合上述，短期效益，湿冷机组优于空冷机组，但是从社会效益角度动身，空冷机组的节水成效更加明显；四、结论
