某燃机电厂循环水系统优化设计 某燃机电厂循环水系统优化设计

某燃机电厂循环水系统优化设计

  • 期刊名字:中国水运(下半月)
  • 文件大小:355kb
  • 论文作者:谢丽霖
  • 作者单位:中国能源建设集团广东省电力设计研究院
  • 更新时间:2020-11-10
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论文简介

第14卷第11期中国水运Vol. 14No. 112014年11月China Water TransportNovember2014某燃机电厂循环水系统优化设计谢丽霖(中国能源建设集团广东省电力设计研究院,广东广州510663 )摘要:本着因地制宜的原则,提出以电厂现有水库作为冷却池的系统方案,并与传统的机力塔方案进行了深入的技术经济比较,实现节能、可靠的供水系统。关键词:循环水泵;冷却池;机力塔;循环水管;优化中图分类号: X703文献标识码: A文章编号: 1006-7973 (2014) 11-0192-02- -、循环水供水系统概述观等问题,对电厂周边环境影响较大。本工程2x 400MW机组为南方某燃机电厂扩建项目,如果采用机力塔方案,本期2x 400MW级机组循环水地处城市中心地段,土地资源珍贵。因此,在满足电厂安全系统共配置10台设计冷却水量为5,700m3/h的逆流式机械可靠运行的前提下,最大限度的节省厂用地,营造绿化美观通风冷却塔,其主要技术参数详见表1.的厂区环境并保证厂区与周边环境的和谐统-一, 具有十分重表1本工程机械通风冷却塔设计技术参数要的作用。项目名称工艺参数结合电厂实际,通过严格的数值模拟计算,提出了“景钢混蛄构递流式塔体结构观明渠溢流冷却+废弃水库作冷却池冷却”的机组循环水系机械通凤冷却塔干球溫度θ (C)30.6统冷却方案。本方案以电厂北侧废弃的水库作为冷却池,同时布置总长约700m景观明渠,并根据数值模拟计算优化结夏李109%多年平均气象参数湿璩温度τ (C)2697大气压P(kPa)100.145果在排水明渠两侧设置排水溢流暗涵,电厂凝汽器排出的温相对湿度ψ0.75排水以“排水溢流暗涵”为配水管渠,将温排水均匀益流排夏季10%气象条件下纯凝工进塔水温T, (c}4245入一定深度的明渠,利用溢流断面形成的“小瀑布”充分与水温出塔水温T,(C)3.68总冷却水量(m'/h)56.736大气接触并进行热交换,以保证冷却效果;同时利用废弃水单塔冷却水量( m'h )5,700库作冷却池冷却,进一步降低水温,以保证机组运行的要求。琳水密度q(m'/(m'.h) )14.8二、电厂循环冷却水量性能参数气水比λ0.516 .根据冷端优化计算结果,本期2x 400MW热电联产机组在夏季10%气象条件和年平均气象条件下的总冷却水量飘滴损失率(按循环水量计)≤0.001%为56,736m2/h, 冬季气象条件时的总冷却水量为风机类型玻璃钢轴流凤机风机直径φ (mm)10.1435,473m2/h.设计风量G (m'/h)2,520.000三、供水系统流程风机及电机风机动压Pd(Pa)37.284本工程循环冷却水系统采用一台机组配二台循环水泵的凤机全压SP (P2)174.434供水方式。循环冷却水由冷却池(废弃水库)自流至循环水配用电机功率N(kW)泵房前池,经循环水泵升压后通过压力水管送至主厂房的凝塔高度(m)17.7凤筒高度(m)12.94汽器,经热交换后的温排水由管道排至虹吸井,再通过排水进风口高度(m)5.76溢流暗涵溢流至排水明渠(景观河) ,然后输送至冷却池(废塔型参数.单塔平面名义尺寸(m)弃水库), 经过溢流面和水库水面的对流换热后回到循环水1.25m高性能填料类型泵房前池,重复循环使用。其供水流程为:取水头部-→自流薄膜式填料引水钢管- +循环水泵房+压力进水钢管→冷凝器+排水钢管2. 冷却池方案概述- +虹吸井- +排水溢流暗涵+排水明渠(景观河)→冷却池(废本工程2x 400MW热电联产机组的循环冷却供水系统弃水库)以废弃水库作为冷却池,并在排水明渠两侧设置排水溢流暗四、机械通风冷却塔方案和冷却池方案比较涵,总长约700m,通过冷却池水面与暗涵溢流面和大气间1.机械通风冷却塔方案的热交换,满足机组冷却用水要求。近年来国内燃机机组多采用机械通风逆流式冷却塔,该(1)排水溢流暗涵工艺技术比较成熟,设备性能稳定,但占地面积大,设备采本期每台机组设嚳一座琊海钢筋砼虹吸井,虹吸井后设购、安装、土建费用高,运行维护难度大,儒考虑降噪、最1根DN180中国煤化工。其中DN1800钢收稿日期: 2014-09-20YHCNM HG作者简介:谢丽霖,中国能源建设集团广东省电力设计研究院。第11期谢丽霖:某燃机电厂循环水系统优化设计193管接入1条265m排水溢流暗涵,前130m 断面尺寸为表3冷 却池与机力塔方案系统设备差异表3.0mx 2.5m,后135m断面尺寸为2.0m x 2.5m;DN 1000方案二钢管接入1条85m排水溢流暗涵,断面尺寸为项目(冷却池方案)(机力塔方囊)1.5mX2.0m。排水滥流暗涵位于排水明渠两侧,总长约采用箱式正面进水的取水共部。取水头郁外型尺寸: 2x长x宽x高-2xhamx700m。循环水通过溢流孔溢流至排水明渠,再流向废弃水1.5mx 4m:车。(2)冷却池(废弃水库)自流引水营采用两根DN2400自泥引水钢管Q235A).一机一管,总长的80m废弃水库位于厂区北侧,属电厂可利用资源。目前,该策间及进水间全地下式布置水库占地面积约为2.5万m2,总库容约为17.64万m',平循环水泵唐结构几何尺+: 长(服水波方向)x宽x漯=21.0anx 26.0m x5.20m均水深约为7m,库底标高约为51.50m, 死水位约为x宽x蔽=15mx 3mx 15m.果房上部结构几何尺寸:长(顺水流方向)x宽x高(傈底) -15/0m 46 8mx9m:58.50m。乘用10台S70m/h通流式机械通凤岭却塔,(3)冷却池及溢流暗涵冷却能力数值模拟计算机械通风单嗒平面暴础尺寸为196* 196m.在年平均气象条件纯凝I况、年平均气象条件供热工况、冷却塔风机选用直径为10.14m的玻璃钢轴流风机,夏季10%气象条件纯凝工况条件下,利用FLUENT13.0软民机功单: 20w。件对溢流暗涵溢流面降温效果进行三维数值模拟,得出溢流搋环水菅DN2000焊接钢管(Q235A),IN200 譚接钢營{Q235A)。L-=86um,L=42m.菅顶覆土高度2.5m.管顶覆土高度25m。暗涵出水水温,具体计算结果见表2。设一座虹吸井。面几何尺寸:表2 各工况下冷却池计算出水温度妃暖井长x宽18.Ssmx 14.2m,井内顺前底标高为-8 4(m.年平均气象条件夏李10%气象条件思长约70m.每权2条。循环水量(m's)15.761条265m:干球温度θ (C)2.4排水溢流暗涵湿球温度τ (C)19.6426.97后1.5m: 2.0mx25m.大气压P (kPa)100.99100.1451条8Sm: 20mx1.5sm.相对湿度(%)77.2575.2明象总长均471m.渠底标离为-5.0m,进溢流暗涵水温T1 (Cc: )8.142.45排水明渠平均宽度为 15m.设计水深为20m.无进冷却池(冼屋水库)3.036设计波迷为0.69m/.水温T2(C)全年运行5000.0全年运行5000出冷却池(冼屋水库)其中制冷期(性能保证工况6的月)占水温τ2(C)28.933运行方式.440. 过渡期(3.4.5. 10. 11月)其中制冷期(性能保述工况6的月)占240h.0过犍期(3.4.5、10. 11月)占164h,非滥流暗洒冷却能力(C.)3.15.6占1648h, 非制冷期(冬季工况12-2 .冷却泡(冼屋水库)冷却能加C)1月)占912h制冷期(冬李工观12-2月)占912h.总冷却能力(C)8.85从表2可以看出,通过滥流暗涵溢流面和冼屋水库水面表4冷却池与机力塔方 案技术经济比较表的对流换热,年平均气象条件下供热工况时,循环水温降可方(冷却池方案) .方案一(机力塔方案)达9.2C,冷却效果良好。3.方案比较取水头部(万元) 58(含 30万抽水措施费)冷却池导流墙(万元)174(1)系统设备差异设7108冷却池和机力塔方案的系统设备差异详见下表3。自流引水管(万元)安229.1(2)技术经济比较冷却池和机力塔方案的技术经济比较详见下表4。.循环水泵房(万元)1.03879234.结论静根据上表经济技术比较可以看出,方案一“冷却池方投贵装1.250机械通凤冷却塔(万元)案”较方案二“机力塔方案”静态投资低3,073.5万元,方建1,750降噪,907.1案-的年运行费用比方案二低719.2万,从综合经济指数年循环水管(万元)621.6费用总值上看,方案- -较方案二低1,103.4万元。同时结合虹吸井(万元)126.5排水明梁(万元)254.6各方案优缺点的分析,无论年总费用上还是运行安全及运行排水溘流暗涵(万元)357管理难易上,方案-均优于方案二,故本项目循环水系统推合计(万元)3.956.27.0297荐采用以废弃水库作为冷却池、排水明渠两侧设益流暗涵的差异(万元)+3.073.5循环水泵运行费用(万元}535.2624.4循环冷却供水方式。本方案大大节省了工程造价和运行费用,运行机力塔运行费用(万元)630尤其是避免了冷却塔的降噪问题和高昂的运行费用,同时利费用合计中国煤化工+719.21.254.46异用排水明渠和益流暗涵打造出了和谐统-一的厂 内景观河,具年费用总值1IYHCNMHG2.1331有良好的环境效益。年费用总值差值+1,103.4.

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