發電廠擴建 工程 可行性研究階段 間 接空 冷系統可行性研究報告 目 錄 1 概述 . 1 工程概況 . 1 任務來源 . 1 主要設計原則 . 1 2 廠址條件 . 2 廠址位置 . 2 氣象條件 . 2 工程地質 . 8 3 海勒式 間接空冷系統 及機械通風直接空冷系統 簡介 . 10 海勒式間接空冷 系統 . 10 機械通風直接空冷 系統 （ . 錯誤 !未定義書簽。 國內外間接空冷系統運行、生產概況 . 17 4 間接空冷系統優化和計算 . 錯誤 !未定義書簽。 設計基礎資料 . 18 各系統方案 優化和計算 . 19 綜合經濟比較分析 5 混合式 間接空冷系統配置方案 . 2 6 間接空冷系統的煙塔合一方案 . 7 間接空冷系統的煙塔合一方案概述 . 7 間接空冷系統的煙塔合一方案特點 . 10 煙塔合一方案對環境保護的影響 . 12 7 本期工程間接空冷有關系統設計方案 . 16 總平面布置 . 16 主機選型 及熱力系統描述 . 16 主廠房布置 . 20 電氣系統 . 22 自動化控制系統 . 25 用水量及耗水率 . 25 水化學工況和凝結水精 處理系統 . 27 脫硫系統 . 27 主廠房通風 . 31 結構設計與地基處理 . 31 8 空冷系統的經濟方面比較 . 34 投資費用比較 . 34 年凈發電量 及 標準煤耗 比較 . 36 綜合經濟分析比較 . 37 9 外部條件的變化及核實 10 結論與建議 . 37 第 1 頁 1 概述 工程概況 電廠位于 X 市鳳翔縣 長青鎮石頭坡村西，距 X 市 32 公里，距鳳翔縣 19 公里，西臨千河和寶中鐵路，東靠石頭坡村和寶馮公路，南面 里為陳村車站，交通比較便利。電廠現已建成規模為 4 300裝機容量。 國電 電廠二期工程系擴建電廠性質，本期建設規模為 2 600產超臨界 間 接 空冷凝汽式燃煤機組，不堵死擴建條件。 電廠 按 接入系統報告及審查意見 以 750壓接入系統。 國電 電廠擴建工程的建設，不僅是陜西電力負荷增長的需要，更為重要的是西部大開發、 750網建設的戰略需要，根據西北電網總體規劃， 電廠擴建工 程建成后將作為西北 750網南線可靠的電源支撐點，本廠的建設可以促進西北地區煤炭資源的開發利用，推動西北 750網的建設，全國聯網的實施具有積極的促進作用 ，對資源 優化配置，提高電網運行的靈活性和可靠性有重要意義，將促進陜西特別是 X 地區的經濟和社會發展。 本工程 2006年 6月完成 國電 600于 2006年 7月 1日在北京由電力規劃設計總院電規發電【 2006】 458號通過了審查。 于 2006年 12 月完成了可行性研究收口報告并電規院進行了收口審查。 任務來源 2006年 10月 國電集團在北京召開會議，要求設計院對直接空冷和 海勒式 間接空冷系統 、方案、煙塔合一進行技術經濟比較，經過設計院與 有關制造商 在西安進行 技術交流，同時多次向國電集團匯報，最終 于 2006年 11 月 形成了 綜合專題匯報材料和總平面布置并向國 電集團進行了匯報。在此會上，國電集團委托西北院開展間接空冷的 可 性行研 究 報告。 主要設計原則 （ 1）根據已完成的國電 600臨界直接空冷機組的可研專題報告和電規院的審查意見進行修改。 （ 2） 本期 建設 2 600 機組 。 （ 3）間接空冷系統按混合式間接空冷系統 （ ，空冷散熱器采用立式布置方式。 （ 4）本工程 根據國電集團 2007 年 2 月 8 日的會議精神， 采用海勒式間接空冷系 第 2 頁 統、煙塔合一、煙氣脫硫的主要工藝裝置布置在空冷塔內的“三合一方案”。 （ 5）按工程可行性研究報告（最終版），采用 直接空冷系統時，給水泵采用 333配液力耦合器調節的電動調速給水泵， 三 臺運行。對于間接空冷系統，其給水泵擬采用 2 50汽動給水泵 1 30 電動 啟動給水泵。 2 廠址條件 廠址位置 電廠位于 X 市轄鳳翔縣長 青鎮，地處 X 市東北 32，東距鳳翔縣城 19臨千河和寶中鐵路，東靠石頭坡村和寶馮公路。 電廠一期工程 4 300煤機組， 1996 年開工， 2001 年 4 月 4 臺機組全部建成投產。本期工程系擴建性質。本期建設規模為 2 600 產超臨界空冷機組，同步建設煙氣脫硫設施。本期工程計劃于 2008 年 3 月開工 ， 第一臺機組計劃于 2010 年 7 月投產 ， X 臺機組計劃于 2010 年 9 月投產 。 廠址位于千河 階地，地形為狹長形帶狀地形，地表開闊平坦，長 900m，寬800m，廠區自然地面標高為 643m 660m，自 然坡率 ，地質為 -級自重濕陷性黃土。廠址有少量拆遷，場地下無礦藏，無文物。 氣象條件 電廠所處地區 屬大陸性季風氣候區，冬寒少雨，夏熱多雨有伏旱、春暖干旱、秋涼濕潤，為暖濕帶半濕潤氣候。 鳳翔縣氣象站位于鳳翔縣城南門外雷家臺“鄉村”，于1958年 12月建站，至今已有 40多年的長系列實測資料；氣象站觀測場拔海高度 經 10723 ，北緯 343 1 。氣象站西距廠址約 10同一氣候區，中間又無大的阻擋物，有一定的代表性，其基本氣象要素可直接移用于廠 址。 電廠氣象要素年特征值如下： 歷年平均氣壓 歷年平均氣溫 極端最高氣溫 極端最低氣溫 均相對濕度 71% 最小相對濕度 0 年平均降水量 第 3 頁 一日最大降水量 平均蒸發量 年日照時數 時 日照百分率 48% 最大積雪深度 18 大凍土深度 33均風速 s 最大風速 19m/s（ 水日數 n 雷暴日數 n 盛行風向 庫潰壩水位 多年逐月氣象資料 根據鳳翔縣氣象站多年實測氣象資料，統計出多年逐月平均的氣象要素如下表 1： 表 1 逐月平均氣象要素表 月份 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 十二 全年 氣溫 速 m/s 對濕度 % 62 63 67 69 71 67 73 78 82 77 72 64 70 氣壓 雨量發量五十年一遇 10m 高 10均最大風速及相應風壓 根據現場踏勘、大風調查及鳳翔縣氣象站實測風速資料，采用極值 型法進行統計計算，并參照國家的建筑結構荷載規范 的風壓等值線圖，確定出電廠 廠址處：三十年一遇 10m 高 10均最大風速為 s，其相應的風壓為 第 4 頁 十年一遇 10m 高 10均最大風速為 s，應最低氣溫為 根據鳳翔縣氣象站多年實測的年最低氣溫資料，采用 P 型頻率曲線的適線法進行統計計算，得三十年一遇最低氣溫為 ,相應風速為 s。 根據鳳翔縣氣象站多年實測的年最大積雪深度資料，采用 P 型頻率曲線的適線法進行統計計算，并參照國家的建筑結構荷載規范 的全國基本雪壓等值線圖，確定出電廠廠址處五十年一遇最大積雪深度為 19 根據鳳翔縣氣象站多年的氣溫實測資料統計，年最多凍融交替循環次數為 51 次。 6 5 ()19式中： L/S/a) 于電廠與氣象站之 間相距約 10拔、地形等方面存在一定差異，根據廠址處設立的氣象觀測站對比觀測結果： 觀測期間廠址與鳳翔氣象站平均氣溫變化趨勢一致， 但干球溫度廠址處較氣象站高 廠址處 典型年氣溫 小時及利用小時分布見表 表 典型年干球氣溫逐時累積頻率及機組利用小時數統計表 （ 2001 年） 氣溫分級 累計 時數 機組利用小時數（ h） 出現頻率累計（ %） 氣溫分級 累計時數 機組利用小時數（ h） 出現頻率累計（ %） 2 637 210 第 5 頁 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 關于空冷氣象條件的說明 對于空冷氣象條件宜 采用從近 5 年的氣象參數中選取設計氣溫，從最近 10 年的氣象參數中分析大風的影響。但 由于本工程可行性研究階段所采用的空冷氣象條件為 最近五年內（ 1998資料，正在收集整理 2003 2006年的氣象資料。因此 ，在獲得相應有關氣象資料后，將對本工程有關數據進行修正。 。 第 6 頁 第 7 頁 第 8 頁 第 9 頁 第 10 頁 第 11 頁 工程地質 區域地質構造與地震 根據 X 二電廠廠址區斷裂活動性和區域穩定性評價（國家地震地質研究所 1988年 12 月）資 料，廠區在大地構造上位于鄂爾多斯斷塊的西南邊緣，即位于華北斷塊與祁連 秦嶺斷褶這兩個不同性質的大地構造單元的交界部位。在新構造時期，則演變為青藏高原隆起區東北邊緣同穩定的鄂爾多斯斷塊之間的地殼形變帶，形成了圍繞鄂爾多斯斷塊西南邊緣的弧形活動斷裂束，廠區即位于弧形斷裂束的最南端，表現為以北西向斷裂為主體、并北東、東西向斷裂互相交切的構造格式，構造上較為復雜。鄂爾多斯斷塊西南邊緣的弧形活動斷裂束南端是由隴縣 X 斷裂帶組成（見附圖）。該斷裂帶主要由 4 條長期活動的斷裂構成，他們由西北向東南呈帚狀延入渭河斷陷帶的 西端，其中以八渡 虢鎮斷裂和隴縣 岐山 馬召斷裂規模較大。 八渡 虢鎮斷裂總體走向在 325 335之間，長約 56新街以南分為兩支。一支過縣功，沿金陵河谷延伸；另一支即主斷裂，經八渡的吳家山，新街的田家溝、鼻梁，縣功的高莊，最后達虢鎮，是距廠區最近的一條斷裂（約為 斷裂的產狀、活動的持續時間、強度及活動方式均有明顯的變化。主斷裂可分為三段，即北段（八渡 縣功高莊），走向 330，傾向西南，傾角 60 70，為正走滑斷層，長 20 多公里。中段（高莊 劉家嘴頭），走向與北段大體相同 ，但斷面變陡，傾角在 70 85之間。南段千河段，斷裂在此段處于隱伏狀態，地表難以找到斷裂活動的直接證據。另外還有金陵河支斷裂，走向 340，傾向北東，長約 30裂發育于上第三系砂礫巖中，控制了金陵河的流向和兩岸的階地。第四紀以來八渡 虢鎮斷裂活動的總水平在空間上有北、南段強，中段弱的特點，廠址靠近該斷裂中段。活動時間北段持續長，直至全新世都有明顯斷錯；而中段中更新世以來沒有斷錯運動，南段全新世以來也沒有斷錯跡象。 隴縣 岐山 馬召斷裂是隴縣 X 斷裂帶的東界主干斷裂，它緊接鄂爾多斯斷塊的西南 邊緣，斷裂規模大，活動性明顯。北段走向 320，南段偏轉為 305，總長達 200由三條傾向不同的斷裂組成。北段為新集川 隴縣斷裂，傾向北東，傾角 50 80，保存完好的斷層三角面。中段稱隴縣 岐山斷裂，傾向南西，在岐山 第 12 頁 北斷裂截切了渭河北山，上第三系受強烈擠壓變形，見幾十米寬的斷層破碎帶。南段岐山 馬召斷裂在扶風一帶黃土塬上顯示為一道陡坎，西高東低，傾向北東，往南伏于渭河斷陷帶。隴縣 岐山 馬召斷裂在第四紀中晚期仍有活動。而且晚更新世以來的主要活動地段之一在岐山附近。歷史上本區最 大的兩次地震為 1704 年隴縣 6 級和公元前 780 年岐山 6 7 級，他們都與隴縣 岐山 馬召斷裂的強烈活動有關。因此，可以認為它是一條位于廠址以東 20 多公里、具有孕育強震條件的活動斷裂。 桃園 龜川寺斷裂和千陽 彪角斷裂是隴縣至 X 斷裂帶上的兩條規模較小的斷裂。前者走向 310 330，傾向北東，傾角 70，為隴縣 X 斷裂帶的西界斷裂。有歷史記載以來，沿斷裂沒有地震活動。后者走向 310，傾向北東，斷續分布于景福山 千陽嶺斷陷的東坡，其南段隱伏于鳳翔黃土塬下而延入渭河谷地，地表形跡不顯。 柳林 賈 村隱伏斷裂又稱姜河 西吳頭斷裂，總體走向大約為 30 40。在與北西向的八渡 虢鎮斷裂和岐山 馬召斷裂的交叉部位則分別發生過 （ 1976）、 （ 1972）和 （ 1977）地震，這說明其仍具有一定的活動性。 渭河斷裂西起 X，經咸陽向東延至潼關，縱貫渭河斷陷帶中央，長約 350體走向近東西。它是一條隱伏斷裂。為一高角度正斷層。以咸陽為界斷裂分為東西兩段。在 X 咸陽段，斷裂向南傾，傾角 65 80；咸陽以東斷裂向北傾，傾角 68 70，渭河斷裂活動歷史長，新生代以來斷裂一直很活躍 。歷史上渭河斷裂西段或其與北西向斷裂的交匯處有多次地震發生，最大震級為 51 2 級（ 秦嶺北麓斷裂西起 X，經過馬召至藍田，長約 220馬召為界分為兩段，西段呈北西西向延伸，東段為近東西向延伸。該斷裂為渭河斷陷帶與秦嶺山地的分界線。斷層面北傾，傾角 60 80該斷裂西段還沒有地震記載。 雖然本區東鄰汾渭地震帶，西近著名的中國南北地震帶北段，歷史上都曾發生過多次 7 8 級地震。但廠區則位于這兩個地震帶之間的區域，表現出為受北西向、北東向和近東西向斷裂控制的 5 612 級地震的活動 特征，總體上構成了一個沿鄂爾多斯塊體西南邊緣分布的北西向中等強度的地震條帶，而且，此帶的北段和南段的地震活動水平相對較高，中小地震較為頻繁，歷史上發生過隴縣 6 級和岐山東 6 7 級兩次最大地震。實際上該區的地震活動主要是沿北西向的隴縣 岐山 馬召斷裂及附近分布，而廠區所處的中段地震活動水平相對較弱，僅發生過一次 43 4 級地震（ 1920 年），其余均 第 13 頁 為 2 4 級的非破壞性地震，而且比較分散。在以廠址為中心 30范圍內無記載有過破壞性地震發生，如 1900 年前僅記載 18 次有感地震， 1900 年至 1986 年底也只有 12次有感地震。由此可見，廠區及其附近地區的地震活動具小、弱、散的時空分布特點。 綜上所述，通過廠址西北的北西向八渡 虢鎮斷裂中南段的最新活動性由西北向東南減弱的趨勢，南段隱伏于千河河谷，全新世以來無明顯的位錯活動。認為廠區附近的北西向和北東向斷裂的最新活動性相對較弱，地殼比較穩定。但距廠址 20隴縣 馬召斷裂帶具有發生 5 6 級地震的構造條件，本區周圍地震帶的地震活動也會對廠區造成一定的影響。不過，總的來說，區域穩定性也是相對較好的。建議在下一階段進行地震安全性評價工作。根據中國地震動峰值加速度 區劃圖（ 1： 400 萬）、中國地震反應譜特征周期區劃圖（ 1： 400 萬），地震動峰值加速度為 震反應譜特征周期值為 震設防烈度為 7 度。 地層巖性 根據陜西 電廠一期工程勘測資料，場地地層上部為全新統（ 土；中部為上更新統（ 土及砂卵石層；下部為第三系（ 質粘土，砂卵石互層，其中缺失下更新統（ Q 1）地層。中更新統（ Q 2）地層一般分布于高級階地，低級階地呈不連續分布。主要巖性特征如下： 全新統 (層：主要為黃土狀粉質粘土，稍濕，上部土質 疏松且不均，夾有碎石透鏡體，具高壓縮性和較強列的濕陷性，層底深度 5 10m，地基承載力特征值 30170 上更新統（ 層：主要為黃土狀粉質粘土，褐黃、黃褐棕黃色，稍濕濕，可塑、硬塑堅硬，具大孔隙、垂直節理發育，含鈣質、鐵質，見有云母和姜結石顆粒。其次為砂礫卵石層，呈雜色，濕，中密，成分以姜結石、變質巖為主，粒徑 3 80底深度 25 32m。黃土狀粉質粘土地基承載力特征值 40 190礫卵石層地基承載力特征值 30 350 中更新統（ 層：主要為粉質粘土混卵石，棕褐、棕黃色，濕，硬塑堅硬，見有較多黑色斑點，土質較致密，局部呈半膠結現象。卵石呈雜色，密實，成分主要為變質巖，地基承載力特征值 50 450 根據 電廠一期工程的有關資料，廠區濕陷性土層為：全新統 (黃土狀粉 第 14 頁 質粘土和上更新統（ 土狀粉質粘土，其濕陷下限為 17 23m。場地為自重濕陷性黃土場地，地基濕陷等級為級。 地基條件分析 廠區黃土狀土具自重濕陷性，且敏感、強烈，不能直接作為建筑物的天然地基，應根據地層的性質及分布 特點，針對不同建筑物的具體要求，采取不同的地基方案或樁基，如墊層法、擠密法、灌注樁等，并結合防水及結構措施，達到全部或部分消除地基土濕陷的目的，一期工程按照上述思路處理，運行效果良好，值得二期借鑒。 地下水埋藏條件 根據 電廠一期資料，廠區地下水類型為孔隙潛水，主要接受降水、深層承壓水的越流補給和高階地滲流補給，地下水流向基本與地形相一致，即由北東向南西排泄入千河。廠區周圍地表水系也較發育，西南方 2有千河，其上游約 6下游約 5分別為馮家山水庫和王家崖水庫，東北側山頭溝有常 年細流穿廠區而過，自水庫建成以來，地下水位有所抬升。廠區地下水位埋深大于 26m，年變化幅度約為 1m。 結論與建議 通過對廠址西北的北西向八渡 虢鎮斷裂中南段的最新活動性分析，該斷裂全新世以來無明顯的位錯活動，并認為廠區附近的北西向和北東向斷裂的最新活動性相對較弱，地殼比較穩定。但距廠址 20隴縣 馬召斷裂帶具有發生 5 6 級地震的構造條件，本區周圍地震帶的地震活動也會對廠區造成一定的影響。二期工程的抗震設防工作應予重視。總的來說，區域穩定性相對較好，適宜建廠。建議在下一階段進行地震安 全性評價工作予以確認。 根據中國地震動峰值加速度區劃圖（ 1： 400 萬）、中國地震反應譜特征周期區劃圖（ 1： 400 萬），廠址區地震峰值加速度為 震特征周期為 震設防烈度為 7 度。 根據 電廠一期資料，廠區地下水類型為孔隙潛水，主要接受降水、深層承壓水的越流補給和高階地滲流補給，地下水流向基本與地形相一致，即由北東向南西排泄入千河。廠區地下水位埋深大于 26m，年變化幅度約為 1m。 廠區為自重濕陷性黃土場地，地基濕陷等級為級；全新統 (黃土狀粉質粘土和 上更新統（ 土狀粉質粘土濕陷強烈且敏感，不能直接作為建筑物的天然 第 15 頁 地基 , 需采用人工地基或樁基。 3 海勒式間接 空冷系統 及 機械通風直接空冷系統 簡介 目前空冷電廠的冷卻系統主要有三種方式，即機械通風直接空冷系統、表面式凝汽器間接空冷系統和 海勒式 間接空冷系統。根據 2006 年 10月、 2007年 1月 10 日和 2006年 2月 8日中國國電集團的會議紀要精神，本報告對械通風直接空冷系統和 海勒式 間接空冷系統簡介如下： 勒式 間接空冷系統 海勒式 間接空冷系統采用具有凝結水水質的循環冷卻水，在噴射混合式凝汽器中噴成水 膜與汽輪機排汽直接接觸將其凝結。循環冷卻水吸熱升溫后大部分經循環水泵輸送至空冷塔的 空冷散熱器 冷卻，通過水輪機調壓并回收部分能量后進入凝汽器。循環冷卻水中的一小部分作為凝結水，經凝結水泵送到凝結水精處理裝置，再經凝結水升壓泵送到汽輪機熱力系統。 混合式凝汽器間接空冷系統見圖 3 圖 3混合式凝汽器間接空冷系統流程圖 帶噴射式混合凝汽器的空冷系統是由匈牙利 海勒教授所創建，故又稱海勒（ 統， 目前在發電廠應用 統 的 空冷散熱器均為福哥型。其特點是基管及翅片均為純鋁（ 制成，在集束基管上配以大面積的板式翅片代替通用的每根基管配置翅片的制造工藝。 第 16 頁 立式布置間接空冷系統指 空冷散熱器垂直布置在冷卻塔進風口外側。 機械通風直接空冷系統是以布置在主廠房外的空氣冷卻凝汽器（ 稱 替布置在汽輪機下方的常規的水冷卻凝汽器。到目前為止，所有投產的 汽器由許多翅片管組成。大型空氣冷卻凝汽器及 風機布置在汽機房外側高度為 2045m 的上方，不影響變壓器及出線的布置。 機械通風直接空冷系統的熱力系統簡圖見圖 輪機排汽通過粗大的排氣管道送至室外的空氣冷卻凝汽器內。軸流風機使空氣流過凝汽器翅片管束的外側，將排汽冷凝為水。凝結水靠重力自流匯集于布置在下方的凝水箱內，由凝結水泵送回汽輪機的回熱系統。 機械通風直接空冷系統 見圖 3 圖 3機械通風直接空冷系統 流程圖 其中 : 1 鍋爐， 2 過熱器， 3456789101112131415617 發電機 第 17 頁 國內外間接空冷系統運行、生產概況 統 目前國內在建和投產 的 600級 空冷機組大多采用 統 。國外也有較多業績。眾已周知，不一一列舉。 在八、九十年代前，建設的單機容量小， 混合式間接空冷系統在 國外多用于 100200內 1987 發電廠 5、 6號機組； 1993 6號機組和近期投產的卓資發電廠 1 4機組均為 200合式間接空冷系統 。 近年來隨著單機容量增加，在國外海勒系統技術也有較大發展，國外已有用于相當于 200 550汽式汽輪機的發電廠業績，尚有土耳其 700合循環機組 和 3 777合循環機組 （均相當于凝汽輪機的 300級冷卻負荷） 。亞美尼亞 2 300廠采用 兩機一塔方案，冷卻塔的散熱能力與 600海勒系統的福哥式散熱器已用于在建的山西陽城發電廠的 2 600 國內外間接空冷系統 設備生產情況 主要設備制造 （ 1） 統 空冷凝汽器可以 是 國外技術國內制造，也可以完全國產，它們價格基本持平；風機可以國產，也可以進口品牌、國內生產；齒輪箱需著名進口或進口品牌產品；其它如電動機、變頻器、真空隔絕閥等可以進口也可以國產 或進口品牌 ，但有一定性價差距。 在國內能制造該 散熱器的 制造廠有 哈空調 、 江蘇雙良 、 現屬 的原德國 國 西捷益等。 （ 2）海勒間接空冷系統 目前在發電廠應用的該空冷散熱器均為福哥型散熱器，該散熱管束原由匈牙利 特點是基管及翅片均為純鋁（ 制成，在集束基管上配以大面積的板式翅片代替通用的每根基管配置翅片的制造工藝。 由于 立式布置散熱器長度等原因，目前 尚無其他型式空冷散熱器在 立式布置方式 第 18 頁 應用 的情況。 但國內的 混合式間接空冷系統 設計、制造能力基本停留在 90 年代初的 200組水平上，尚無大型機組應用的業績 。系統的主要設備：混合式凝汽器、散熱器、循環泵水輪機組、閥門、百葉窗控制機構則需進口或進口技術制造。 4 間接空冷系統優化和計算 根據本工程的廠址條件同步分別進行了 出了兩個系統的優化方案，由于海勒系統最優方案的 較低、設計背壓較低、因此投資較高，為此增加計算了海勒系統采用與 簡稱“海勒高背壓”）的配置方案，該方案對海勒系統雖然從投資和運行綜合經濟性考慮不是最優方案，但是在與 包括冷卻系統耗電）是海勒系 統投資最低方案，此外海勒系統為電廠采用煙塔合一乃至部分主要脫硫裝置進塔提供了條件。因此對海勒系統又增加了煙塔合一和主要脫硫裝置進空冷塔方案，為論證方便，各方案編號如下： （ 1） 方案 1： 常規煙囪方案 （ 2） 方案 2：海勒系統方案 方案 2勒高背壓方案 +常規煙囪方案 方案 2勒高背壓方案 +煙塔合一方案 方案 2勒優化方案 +常規煙囪方案 方案 2勒優化方案 +煙塔合一方案 方案比較中， 統小機冷卻采用濕冷，海勒系統優化方案的小機冷卻進入海勒系統。 設計基礎資料 主機資料為參考值，本階段最終目的是進行 步優化以確定比較合理主機背壓。 氣象資料按本工程 2004 年 9 月出版的可研階段水文氣象報告統計 ,主要數據如下： 設計氣溫為 15； 夏季滿發氣溫為 32； 10m 高平均環境風速 2m/s。 第 19 頁 成本電價： /網電價： /固定費率： 年利用運行小時數： 5500h 統優化采用年總費用最小法，即 將 每一方案的一次投資 分攤到年，分攤率考慮工程的經 濟 服務年限 和投資利潤率，加上各方案每年的運行費用（包括機組出力、輔機耗電等）和折舊費用，得到該方案的年總費用 ，取年 總費用 最小的方案作為最 優 方案 。年運行小時數 5500h，經濟運行年限 20 年。 各系統方案 優化和計算 統和海勒系統方案設計及優化 以下計算、配置均為 1 臺 660組數據，根據主機招標結果如汽機參數與本次計算的參考值有出入，則有關配置參數會有相應修改。 案 1 統 （ 1）系統優化 本次根據參考的汽機資料對 統方案進行了初步優化，以期確定 統合理優化的主機背壓。 空冷系統的規模可以用 體現， 排汽溫度與大氣干球溫度之差， 空冷系統一次性投資小，但機組的凈發電量減少，因此國內外對空冷系統的總體方案優化均采用 選。首先按經驗選取 1、 34、 36、 38、 41等 五個方案進行優化計算。優化結果見下圖 4 圖 4 統優化曲線 第 20 頁 由上圖可知，本工程 統最優 圍在 3638，根據優化結果 終選定為 38，相應 統主機設計背壓為 15發背壓為 32 （ 2）系 統方案配置 散熱器總冷卻面積： 163170 萬 風面積為： 1325013820卻段數： 56 順、逆流段面積比： 迎風面風速： s 風機型式：軸流風機 風機直徑： 機風量： 520 m3/s 風機靜壓： 90 第 21 頁 電機功率： 132冷平臺高度： 45m 2級平面占地尺寸： 3）系統布置 統圖 見 4 置圖 見 4。 案 2 海勒系統 以下海勒系統技術方案設計和優化是在 司技術專家配合下完成的。 （ 1）海勒高背壓方案設計（方案 1 該方案采用與 化方案相同的 設計背壓進行系統配置，具體見表 4 （ 2）海勒優化方案設計（方案 1 本次根據參考的汽機資料對海勒式間接空冷系統方案進行了初步優化，以期確定海勒系統合理優化的主機背壓。 首先按經驗選取 6、 28、 32、 36、 40等 五個方案進行優化計算。優化結果見下圖 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 頁 第 2 頁 第 3 頁 第 4 頁 第 1 頁 由上圖可知，本工程海勒系統最優 圍在 在此范圍內年總費用相差無幾， 為減少一次性投資，本工程 據優化結果選定為 相應設計背壓為 整設計背壓定為 11發背壓為 24 （ 3）海勒系統的煙塔合一方案 為充分利用海勒冷卻塔內空地，煙塔合一方案中塔內還布置脫硫吸收塔、循環泵、氧化風機等。 冷卻散熱系統配置與常規方案相同，考慮煙道進 入尺寸和排煙要求，塔底部直徑和高度略有增加。 （ 4）方案 2 系統主要配置如下表 4 （下表配置僅供本專題分析、比較用，最終配置根據主機招標結果調整） 表 4 海勒系統各方案主要配置一覽表 序號 項 目 海勒高背壓方案 海勒優化方案 方案 2常規煙囪 方案 2塔合一 方案 2規煙囪 方案 2塔合一 1 總散熱冷卻面積 （萬 110 110 150 150 2 散熱單元個數（個） 176 176 176 176 3 冷卻塔底部散熱器外側直徑（ m） 144 150 144 150 4 冷卻塔總高（ m） 140155 145160 155170 158170 5 噴射式混合凝汽器數量（臺） 2 2 2 2 6 設計背壓點端差（ ） 冷卻倍數 3540 3540 3540 3540 8 循環水管直徑（ 設計背壓 / 滿發背壓（ 15/32 15/32 11/24 11/24 統和 統的技術經濟比較分析 （ 1） 統和 統 技術比較 見表 4 第 2 頁 表 4 統和 統 技術比較 表 序號 比較項目 方案 1 統 方案 2 海勒系統 1 散熱器及 凝汽器 空冷散熱器即為凝汽器。根據國內經驗， 統可以采用單排管或多排管。單排管 為 覆鋁鋼管釬焊鋁翅片結構，單排扁平管規格為 219 19厚為 片規格為 190 19厚為 片間距 采用福哥式散熱器，由1618形鋁管套以 600150大片鋁翅片，直布置在自然通風冷卻塔進風口外側。 凝汽器采用噴射式混合凝汽器。 2 防凍控制及運行 通過控制風機轉速和開啟臺數。 容易控制。 冬季過冷度大，最低運行背壓在 89響運行經濟性。 切斷部分冷卻單元 和 控制百葉窗開啟度調節進風量進行防凍控制 。 比較容易控制。 冬季運行端差在 ，最低運行背壓在 以利用低溫環境獲得經濟性。 3 環境條件影響 受大氣溫度變化影響大；尤其受環境風影響大（影響進風排風條件，不利 風向會出現大幅熱回流，高溫時影響機組安全）。 受大氣溫度變化影響比較大；對環境風的敏感程度低于 統，基本不存在熱風回流問題。 5 噪聲 運行時產生噪聲 基本無噪聲 6 散熱器臟污影響和清洗性能 臟物影響程度一般，容易清洗。置在 45m 高的平臺上，沉積在散熱器表面的臟污主要來自空氣中的粉塵和少量飛揚絮狀物， 臟物影響程度較 大，比較容易清洗。 散熱器在塔外從距地面 度垂直布置，臟污來源除了空氣中粉塵和少量飛揚絮狀物、還會截留 少量 地面雜 第 3 頁 質。 7 抽真空系統 系統規模大 系統規模 小 （ 2） 經濟比較 以下費用僅作方案經濟分析比較用，不完全代表實際投資運行費用。表 42組投資費用。 表 4 2組投資費用比較表 序號 項目 方案 1： 統 方案 2：海勒系統 高背壓方案 優化方案 常規煙囪 煙塔合一 常規煙囪 煙塔合一 1 主冷卻系統 47800 50500 51500 59500 60500 2 小機冷卻系統 1800 0 0 0 0 3 煙囪 3000 3000 0 3000 0 4 脫硫 400 3400 0 3400 0 5 煙道及附屬材料等 0 0 300 0 300 5 凝結水精處理費用 200 0 0 0 0 6 合計 56200 56900 51800 65900 60800 7 投資差值 0 +700 9700 +4600 注： 主冷卻系統指整個冷卻系統，包括設備、土建、安裝等項目； 表中采用海勒系統方案的小機進入海勒冷卻系統， 統方案小機暫按濕冷計； 煙道、凝結水精處理、征地費用只列差值；上表中未包括因背壓不同所發生的主機費用差別。 合經濟比較 分析 通過以上分析， 統和海勒系統在技術上均是可行的，經濟性方面海勒系統有一定優勢， 海勒系統 2組煙塔