空冷设计技术应用

山西省电力勘测设计院是我国最早承担电厂空冷机组设计和开展电厂空冷技术开发研究的电力设计院,具有一定的空冷机组设计经验,拥有一批经验丰富的空冷技术研究设计技术人员。

1982年经国家经委、国家计委批准,首次从匈牙利进口两套200MW海勒式间接空冷系统样机,同时引进该系统的设备制造、系统工艺设计技术,决定由山西电力勘测设计院配合匈牙利EGI公司,为山西大同二电厂5号、6号两台200MW机组设计安装海勒式间接空冷系统。我院与匈牙利EGI公司经过多次配合,于1986年底全部完成了5、6号机组的施工图设计。1987年5月5号空冷机组建成投产,1988年11月6号空冷机组建成投产。通过该工程设计,我院完全掌握了海勒式间接空冷系统的设计技术,取得该系统的全部专利资料。

1990年,经电力规划设计总院审查和原能源部批复,确定太原第二热电厂四期工程2x200 MW机组采用表面式凝汽器的间接空冷系统。由于此系统在国内属首次设计和应用,又无系统资料,若从国外引进设计技术,则要花费大额的外汇。在业主和电力规划设计总院的支持下,由山西电力设计院承担了表面式凝汽器间接空冷系统设计技术的开发研究,并将研究成果应用于太原第二热电厂四期工程中。该研究课题得到国家有关方面的重视,该技术的开发研究列入国家"八五"攻关项目。与电力部西安热工研究院、北京大学、中国水利水电科学研究院等科研院校联合, 制定出模拟试验研究方案, 进行了空冷塔空气动力、水量分配均衡、以及塔群抗风干扰等模拟试验,取得了宝贵的试验资料。 在接受任务的三个月内,完成了表凝式间接空冷系统的技术设计方案。 1991年12月,电力部电力规划设计院邀请全国空冷专家在太原对技术方案进行了认真的审查,一次获得通过。经过近两年的时间,完成了本课题的研究,取得数项研究成果,太原第二热电厂四期工程两台200MW表面式间接空冷系统施工图设计于1992年底完成,第一台机组于1994年1月投产, 第二台机组于1994年7月投产发电。同时完成了国家八五科技攻关课题规定的五个专题报告以及设计计算程序的开发,填补了国内电厂表凝式间接空冷技术的空白。

1995年、我院与德国GEA公司合资组建直接空冷设计公司,开展直接空冷技术的技术准备和工程设计。至此我院已全部掌握各种空冷系统的设计技术,可根据业主要求和建厂条件优化空冷方案供业主选择。

1996年,中国机械设备进出口公司联合我院对伊朗11台100MW联合循环电站蒸汽发电机组海勒间接空冷系统投标并一举中标,我院承担空冷系统技术设计部分。1997年又承担了伊朗SHAND电站2×325MW机组海勒式间接空冷系统的设计,标志着我院空冷系统的设计技术在国内具有领先优势外,对开拓国际空冷设计市场迈出了重要的一步。

从1988年开始, 电厂直接空冷系统的应用研究。直接空冷系统国外发展较快,但由于其比较复杂的技术特点,在我国尚是空白。为尽快使这一技术在我国电厂得到应用, 针对直接空冷系统大管径的散热器的特点、机械通风、大直径的排汽管道的热膨胀补偿和真空等特点进行进行专题研究,在1998年大同第一热电厂替代改造2×200MW供热机组工程的初步设计方案中在我国首次提出采用直接空冷系统方案,得到业主的同意。同时在1999年在山西交城义望铁合金自备电厂6MW机组设计了我国首座直接空冷系统试验机组,2000年7月投产后运行情况良好,为大机组采用直接空冷系统积累了设计运行经验,奠定了可靠的基础。为掌握自然大风对直接空冷系统散热性能的影响和机械送风空气动力场的特性,先后与北京大学力学系、中国水科院冷却水研究所联合进行了物理模拟试验,确定了空冷凝汽器平台位置和高度。在与设备中标的国外空冷公司的联合设计中,对直接空冷系统的技术难点进行了充分的交流,有了更深入的理解,并完成了施工图的设计。 两台机组分别于2003年11月和2003年12月投产运行。 在近几年来,先后完成了漳山发电厂2×300MW、华能愉社电厂2×300MW、山西古交发电厂2×300MW等直接空冷机组的初步设计并进入施工图设计工作。现正进行的工程有:山西运城电厂2×600MW直接空冷机组初设,武乡电厂2×600MW直接空冷机组初设,河曲电厂二期2×600MW直接空冷机组可研补充,阳煤 3×135MW表凝式间接空冷系统基本设计,永济2×300MW等直接空冷机组初步设计等。