一種特殊的循環冷卻水系統在中電荔新公司的應用

摘要：文章通過介紹中電荔新公司的循環水系統選型過程，展示了一種特殊的循環水冷卻系統在南方電廠的應用，更加適應低碳節能的發展新動態，為同類型電廠系統選型提供參考。

關鍵詞：機力通風冷卻塔；循環冷卻水系統；冷卻塔選型

中圖分類號：TK224 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）18

我國南方地區燃煤電廠原有機組大部分采用直流冷卻方式。隨著經濟的高速發展，水資源日益緊張及環保要求，新建燃煤電廠均要求采用帶冷卻構筑物的循環供水系統。一方面，循環水系統的選擇及方式即汽輪機“冷端優化”，直接影響到凝汽器的真空，最終會影響到汽輪機的電功率和電廠的煤耗。另一方面，由于環保水務等方面因素的制約，在循環供水系統的設計上必須要達到國家和當地政府的設計規范。

1中電荔新項目概述

廣州中電荔新電力實業有限公司實為廣州新塘漂染工業環境保護綜合治理項目熱電站的二期工程，在建機組為2×330MW熱電機組，前期已建有2×100MW熱電機組（旺隆電廠），對新塘環保工業園內的企業進行集中供熱，工業園內12×104t/d凈水供水站和10×104t/d污水處理廠也已建成投產。一期2×100MW機組循環水系統采用直流冷卻方式，在純凝汽工況下最大溫排水量為21222m3/h，排入東江北干流，生活污水和一般工業廢水分別經相應處理后排入工業園污水處理廠。本期工程供水水源分別為東江、工業園凈水廠和城市自來水。本期2×330MW機組在純凝額定工況下，循環冷卻水熱季需水量為43211m3/h，冷季需水量為33595m3/h；在抽汽額定工況下，循環冷卻水熱季需水量為32624m3/h，冷季需水量為25451m3/h，冷卻水以東江為

水源。

2初步設計選型結果

旺隆熱電工程和本工程原規劃設計總容量為2×100MW+2×210MW，循環水系統按直流供水設計，并取得了取水許可證。在本工程可行性研究階段，設計容量由2×210MW更改為2×330MW級，循環水取水量較原取水量增大28821.4m3/h，無法通過水力主管部門的審批。根據業主《關于中電荔新循環水相關事宜的傳真》，本工程在初步設計階段1號機組按直流供水系統，2號機組按帶自然通風冷卻塔的循環供水系統設計。工業水系統采用直流供水系統，工業水回收水作為2號機組循環水系統的補

給水。

直流供水系統的流程如下：取水口→旋轉濾網間→循環水進水自流溝→泵房進水間→循環水泵房 →循環水泵→循環水壓力進水管→凝汽器及輔機冷卻器→循環水壓力排水管→排水溝→虹吸井→循環水排水自流溝→排水口→東江。

循環供水系統的流程如下：循環水泵房→循環水泵→循環水壓力進水管→凝汽器及輔機冷卻器 →循環水壓力回水管→自然通風冷卻塔→循環水回水溝→循環水泵房進水前池→循環水泵房。

3冷卻塔的選型

冷卻塔選型比較的目的是為了是循環水系統的設備包括循環水泵、冷卻塔的投資及機組發電量、水泵耗電量等運行費用總體最低。

3.1冷卻塔選型方案的選擇

方案一：采用帶機械通風冷卻塔的循環供水

系統。

方案二：采用帶自然通風冷卻塔的循環供水

系統。

3.2冷卻塔的一般技術指標

3.3冷卻塔的經濟比較

3.5結論

通過以上比較，方案一總投資及占地面積均比方案二小，且年總費用比方案二少646.31萬元；根據部分工程實際情況，機械通風冷卻塔和自然通風冷卻塔出水溫度的差值隨著建電廠地區濕球溫度的升高而加大, 隨著濕球溫度的降低而減小，即在高溫高濕地區，機力塔的優越性愈是明顯。以上計算是按純凝工況考慮，當電廠供熱時，采用方案一可根據抽汽量的變化調節機力通風冷卻塔風機開啟的臺數，假設機組常年供熱時按50%抽氣量，方案一冷卻塔電機的年運行費用還可節約電費281.23萬元，年費用與方案

二相比，節省更多，故采用方案一。

4選定投建循環水系統方案

由于中電荔新項目1號機組按原本300MW機組溫排水量向珠江水委審批通過，后機組選定為330MW容量，多余10%溫排水量必須經過冷卻后方能排入珠江。根據設計院、專家及業主三方多次討論選定下列方案：

1號機組采用單元制直流供水系統。其水源為東江北干流，東江和增江保證率為97%，最小流量分別為128m3/s、8.3m3/s。通過循環水泵抽升送至凝汽器，出水排至虹吸井，其中4316m3/h由降溫水泵送至1座單塔處理水量為6000m3/h冷卻塔降溫后排放，其余溫排水由循環水排水溝排至東江干流。

2號機組采用帶機力通風冷卻塔的循環供水系統。循環水經循環水泵抽升后用循環水管輸送至凝汽器，溫度升高后的水通過循環排水管輸送至冷卻塔進行冷卻，溫度降低后的循環水經循環水回水溝至循環水泵房進水間，如此反復循環。在循環過程中由于蒸發、風吹及排污而損失的水量通過本期工程工業水回水及補給水來補充。補給水水源為工業園凈水站來水。循環供水系統擬采用7座單塔處理水量為6000m3/h的機械通風冷卻塔。

每臺機組各配3臺循環水泵，熱季采用1機3泵，冷季采用2機3泵的運行方式。1號機組配置1根循環水管，1條循環水排水溝、2座虹吸井及1座出力為6000m3/h的機械通風冷卻塔；2號機組配置1根循環水管，1條循環水回水管，1條循環水回水溝及7臺出力為6000m3/h的機械通風冷卻塔。兩臺機組共8座冷卻塔，分2排背靠背布置，每排4座，均采用單面進風方式。

5結語

中電荔新公司所采用的循環冷卻水系統，是為了適應低碳節能的環境發展需要而采取的特殊循環供水方式，它綜合了直流供水及循環供水系統的優點，滿足環評報告與其審批文件中的溫排水量需要，為類似電廠的循環供水系統選型提供了思路。

機力通風冷卻塔具有占地少、布置靈活、投資省、工期短、可根據不同季節和不同工況的循環水量調整風機運行臺數、啟停靈活、對地基承載力要求較低等特點，對于本工程場地條件限制和供熱機組運行方式多樣的特點，機力通風冷卻塔具有一定的技術優勢。

參考文獻

[1]黃炳軍．機力通風冷卻塔在南方大中型燃煤電廠應用探討[J]．科技信息，2009，（20）．

作者簡介：畢皓（1983-），男，河北保定人，廣州中電荔新電力實業有限公司熱動助理工程師。

（責任編輯：周加轉）