内蒙古电力设计院-直接空冷系统国产化设计的探讨

第一篇：内蒙古电力设计院-直接空冷系统国产化设计的探讨

直接空冷系统国产化设计的探讨

内蒙古电力设计院王志勇

[内容摘要]内蒙电力设计院空冷设计的发展，工程介绍、设计技术的探讨，目前存在的主要问题

[关键词]直接空冷、特点、设计技术、问题

1内蒙电力设计院空冷设计的发展

内蒙电力设计院是我国较早进行电厂空冷机组设计和开展电厂空冷技术研究的电力设计院之一，拥有一定的空冷机组设计经验及一批有经验的设计人员。1989年我院开始进行丰镇电厂4台国产200MW混合式间接空冷机组的国产化设计,经过收资、消化、吸收、研究,到1995年4台国产200MW海勒式间接空冷系统相继建成投产,运行良好。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。

直接空冷系统国外发展较快，但由于其复杂的技术特点及电厂建设的地域特点，在我国只有部分设计院进行了研究，但均未自行开展空冷岛的设计。自89年我院设计完成国内首台国产化海勒式空冷系统（丰镇电厂）以来；近两年, 作为业主工程师，我院先后完成了乌拉山、准格尔、新丰、锡林浩特等300MW空冷机组电厂的初设、施工图设计，现正进行的工程有上都、丰

三、达

四、和林等600MW空冷机组的初设、施工图设计。近期又与哈空调合作完成了霍林河2X300MW电厂空冷岛的基本设计，通过这些工程与外方及哈空调的设计配合,并进行消化吸收及总结研究，对整个空冷岛的优化、大管道系统、空冷系统支撑钢平台及系统防冻等关键技术都进行了设计研究，使我院对空冷岛的设计有了较大的提高。

2乌拉山电厂三期工程介绍

乌拉山电厂三期工程为2X300MW空冷凝汽式发电机组，是国内第一台全国产化空冷发电机组，该工程汽轮机、锅炉分别为哈尔滨汽轮机厂及哈尔滨锅炉厂设备。热力系统为单元制，七级回热抽汽，给水采用3台50%容量的电动调速给水泵；每台机组上设有一套容量为35%的高、低压两级串联汽轮机旁路系统；其锅炉制粉系统采用中速磨煤机正压直吹冷一次风机制粉系统，每台炉配五台中速磨，四运一备；主厂房采用汽机间、煤仓间、锅炉房的三列式布置，两机建有

12个9m+3个12m柱距。汽轮机排汽采用双排管直接空冷系统，设计背压15KPa，排汽管道直径5.8米，30台风机分6列，设5个截止阀。由哈尔滨空调股份有限公司负责直接空冷系统的供货并提供性能保证。

乌拉山空冷设计工作的主要计算书、说明部分项目如下：

计算书部分：

1)系统的优化计算；

2)系统的热力计算、空气动力计算、水力计算

3)管道应力计算（各种荷载组合情况下，强度、刚度、稳定计算）

4)冷凝汽器平台的三维结构分析计算书、风机桥架振动分析计算书、支柱结构计算书，基础及沉降计算。

5)防雷系统的计算。

说明部分：

1)系统功能描述；

2)设计范围，供应的设备、管道及附件说明；

3)凤影响程度的数模试验和防止热回流的措施；

4)空冷凝汽器平台基本设计说明。

5)仪表和控制系统说明

6)系统运行说明；

7)保温油漆设计说明；

8)直接空冷系统设计范围内完整的设备材料清册以及钢绗架、膨胀伸缩节、隔离阀、真空泵技术规范书；

9)整体ACC平台防雷接地方案说明；

10)隔离阀设置方案的说明。

3直接空冷设计特点

就直接空冷系统的设计而言，关键技术主要是大管道系统、空冷系统支撑钢平台及系统计算等技术；其设计的难点是：没有专门的空冷系统的配套设计软件，数模实验软件、钢平台设计软件、排汽管道设计软件的建模使用缺乏经验及验证，大型钢结构和大管道的设计需要妥善处理工程细节，没有经验数据积累。

针对这些难点，我们通过工程中与外方及中方供货商的设计配合，进行了空冷系统选型和优化设计、空冷凝汽器热力性能和空气动力性能、直接空冷系统排汽管道设计、平台架构设计、直接空冷机组自动控制等技术的研究。目前已基本掌握了空冷系统设计的关键技术，具备了承担空冷岛设计的能力。

在空冷岛设计中主要进行了如下工作；

3.1直接空冷系统与间接空冷系统的比较

首先进行了直接空冷系统与间接空冷系统的比较；根据我院对空冷系统的概算，表面间接空冷系统的初投资比直接空冷系统增加25%以上，根据我院对空冷系统优化计算的结果，表面间接空冷系统的运行背压低于直接空冷系统、系统运行电耗也低于直接空冷系统；在电厂经济运行年限内（25年），两方案年总费用基本相同。间接空冷系统与直接空冷系统各有利弊，但总体来说直冷系统简单、占地面积少、厂区布置紧凑，防冻措施多，易于冬季安全运行，但直冷主厂房与空冷道的布置受风向的影响，使厂区总布置受到一定限制。从目前市场价格分析直冷系统初投资低于间冷，综合经济效益基本相同。考虑到各种因素，近期工程均采用了直接空冷系统。

3.2空冷系统的优化和对主要设计参数的选用

在工程初步设计阶段我院对空冷系统进行优化计算，计算方法采用“年总费用最小法”，即根据厂区条件、气象条件和机组设计性能曲线，初选出可以实施的不同冷却面积方案，对不同冷却面积方案渡夏能力进行热力计算，并根据典型年气象条件计算各方案年微增功率年运行费用和确定设计气温、夏季满发气温对应的汽机背压。

综合经济性按动态经济方法分析，即初投资按等额均摊到机组的经济使用年限内，得到年固定费用，再计算出各方案的年微增电量、年运行费用等，将各费用相加，即计算出年总费用，以确定既能满足渡夏能力、综合经济性又是最佳的方案。并根据典行年气象条件计算的设计气温、夏季满发气温对应的汽机背压参数。

3.3排汽管道设计

排气管道管径大（直径6米左右）、管件刚度相对较小、稳定性差，承受负压、风载、雪载、地震、推力等复杂工况，管内输送饱和蒸汽和部分凝结水两相

流体，在设计方法上与以往管道的杆系模型差异很大。所以在空冷管线的应力分析和强度设计的基本准则、要求和步骤上也有其特殊性。

排汽管道的设计计算包括了排汽管道材料的选择、管径及壁厚选择计算、强度计算、补偿器的选择、加固肋布置和选型计算、管道应力及推力计算、柔性计算、支吊架荷载分配等。

在进行荷载计算时，考虑了管道、管件、阀门、补偿器自重等持续荷载，以及温度荷载和地震荷载，管道支架与排汽装置基础之间的差异沉降，管道室外部分还考虑了风荷载、雪荷载等偶然荷载。

由于排汽管道流速较高，在设计中充分考虑了减少振动、压损、噪音和真空泄漏量的措施。细致调整了各支吊架的荷载，以适应各种工况。排汽管道作用在排汽装置出口处的推力和力矩值（空载、运行、最大和地震状态）满足了汽机厂对排汽装置出口处端点受力值的限制要求。

在计算方法上，对于排汽管道的分析采用整体有限元分析较为准确，但计算及调整和分析工作量极大，所以，较简洁的方法是交互用管道应力计算程序对管道进行应力分析，用有限元软件对重要部位进行有限元分析。但为了稳妥起见，在目前已开展的项目中，还是采用了整体有限元分析进行计算；但在进行整体有限元分析的同时，对个别工程也采用管道应力计算程序进行了对比分析计算。

在采用管道应力计算程序进行的对比分析计算中，由于空冷管线同时具有大直径管道系统和压力容器的特征，按照管道或按容器分别进行设计。管道计算内容包括

支吊架形式和载荷的确定

弹簧形式的选择和载荷的确定

波纹管补偿器的初步选择计算

进行管道内压的设计和校核

管道一次应力和二次应力的计算

管系在不同工况下的应力、管口推力调整

管系的地震工况分析和模态分析

管系的风载、雪载工况分析

由于大管道的壁厚管径比已超出规范的范围，因此，三通，弯头、大小头等管件要采用有限元分析软件计算其应力增强系数和柔性系数，之后再返回管道应

力分析程序，修正应力增强系数，重新计算。

对于管道（按容器）的外压分析；按GB150或ASME 规范，进行管道外压的设计和校核、加固肋布置和选型计算。

设计中对空冷管道的各个重要的局部采用有限元程序进行详细应力分析。包括：压力平衡式波纹管补偿器支撑部位的局部应力分析，弹簧支架、滑动支架、鞍座与管系连接处的详细应力分析，导流板处的局部应力分析，考虑自重、温度、压力、风载、地震等载荷和相应的边界条件及各种荷载组合情况下，强度、刚度、稳定的计算。

3.4空冷系统的拟定

按各空冷供货商的要求均为2小时内达到防冻流量即可，根据防冻流量确定隔离阀数量及伴热管道要求，根据水力计算确定大管道管径，根据热力计算及流量确定加热蒸汽、抽真空管道、凝结水、疏水管道的管径。

关于空冷系统补水，直接空冷机组有补水补至凝结水箱除氧头上、汽轮机排气装置出口和补到蒸汽分配管上。GEA公司倾向于补水补到蒸汽分配管上，并在工程中多次使用，运行效果良好（除氧和腐蚀性能）。斯必克和哈空调认为补水补到蒸汽分配管上会影响空冷器的散热效果。几种方式在我院工程中都有用到，由于直接空冷机组投产时间短，那种补水方式好，还需要待ACC长期运行考验。

3.5管道内流体特性和阻力特性

对排汽管道内的流体特性用有限元软件进行数学模型模拟，以分析确定真空状态下，排汽两相流的特性，分析弯头、三通处导流板的影响，以最终保证气流分配均匀，控制管道阻力，保证凝汽器背压。当然，就大管道而言，基本是均相流，阻力占的比例较小，阻力主要还在空冷器上。

3.6 空冷器支撑钢结构

支撑结构上部为交叉钢桁架，下部为大直径钢筋混凝土空心管柱。其特点是结构跨度大、高度大、上部设备重量大、支架结构悬挑长度大、构造连接复杂、工作荷载和环境作用（地震、风荷载等）影响复杂。我院进行的空冷道岛设计工程，空冷岛钢结构平台结构形式有两种，其一是由焊接异型钢杆件和热轧H形杆件组合而成的空间刚性骨架；其二是采用空间刚桁架结构，这是由结构形式决定的，也和计算选取的荷载及荷载组合有关。通过这些工程，已基本掌握了大型空冷平台的设计技术，解决了平台结构设计中诸如荷载取值和荷载组合、地震作用、风

机桥架振动分析、支柱结构、基础及沉降计算等技术问题。

3.7风影响程度的数模试验和防止热回流的措施；

为了评估风和空气受热对整个ACC系统性能的影响，将厂房、空冷平台、风机、热交换器、电机和支撑/格栅等均建立模型，用有限元软件对炉后方向强风的影响及加挡风墙和在空冷岛前加顶棚以防止热回流进行了数学模拟。4存在问题

直接空冷设计开展的时间较短，设计的经验较少，缺乏设计导则，设计中涉及到的规范、方法不统一，对一些经验数据的选用依据不足，都会造成评价和设计的偏差，因此，急需讨论编制相应的设计导则和规定，以指导这部分设计，推进其设计的国产化进程。

近年来各兄弟设计院也都进行了大量的工作，望大家共同努力，扩大交流，以提高可靠性和效率,共同发展我国的空冷设计。

第二篇：2014年中国空冷系统市场规模分析

智研数据研究中心

2014年中国空冷系统市场规模分析

智研数据研究中心网讯：

内容提要：在“三北”地区，仅山西、内蒙古、陕西和新疆四省区的煤炭储量即占全国的76%。因此，火电布局向“三北”地区集中之后，煤炭运输距离将大为缩短。

“十一五”期间我国新增火电装机量3.7亿千瓦，年均装机量7400万千瓦。根据中国电力企业联合会《电力行业“十二五”规划研究报告》，“十二五”期间，全国规划煤电开工规模3亿千瓦，新增的火电开工规模将有66%位于煤电基地；“十三五”期间，全国规划煤电开工规模2.6亿千瓦，新增的火电开工规模将有63%位于煤电基地。如果忽略火电实际装机量相比新开工建设2年左右的时滞，暂按照火电实际装机量与新开工建设量相等来进行估算，“十二五”期间比“十一五”期间火电装机量下降约19%，“十三五”期间比“十二五”期间火电装机量下降约13%。

在“三北”地区，仅山西、内蒙古、陕西和新疆四省区的煤炭储量即占全国的76%。因此，火电布局向“三北”地区集中之后，煤炭运输距离将大为缩短。这不仅可以大幅降低发电成本，还将明显缓解煤炭运输对我国铁路系统的巨大压力。但“三北”地区的淡水资源短缺问题较为严重。在地理范围上，“三北”地区与水资源区划的“北方5区”基本重合。据智研数据研究中心研究员测算，“三北”地区的淡水资源总量仅为全国的16%。而火电耗水十分严重，该地区的火电节水能力亟待提高，否则高速增长的火电建设将“与民争水”。

第三篇：1000MW超超临界直接空冷机组可行性与经济性探讨

1000MW超超临界直接空冷机组可行性与经济性探讨

[摘要]论述了我国大容量超超临界机组技术以及大容量直接空冷机组技术的现状和发展趋势。通过对国内大型汽轮机制造厂1000MW超超临界汽轮机和600MW空冷汽轮机型式和特点的分析，提出了1000MW超超临界空冷汽轮机可由1000MW超超临界汽轮机的高中压缸模块及600MW二缸二排汽空冷汽轮机低压缸模块组合而成，并对其经济性进行了论述，同时提出了1000MW超超临界空冷机组设计时应考虑及需进一步研究的问题。

[关键词]汽轮机，1000MW，超超临界机组，空冷，可行性，经济性

0、引言

随着《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》及《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》的确定和实施，电源建设将向节约资源和环境保护方向发展。基于这种发展趋势，结合中国“贫油少气多煤”的一次能源结构特点，决定了我国燃煤电厂在很长一段时间内将占居我国电力的较大份额，而超临界和超超临界技术在机组效率上又有着无可争议的优势，对于节约燃煤有着明显的效果。我国缺水的资源状况决定了节约用水在燃煤电厂建设中的重要性，而大型空冷机组技术又是火力发电厂颇为有效的一项节水技术。随着大型超超临界机组技术和大型空冷机组技术的不断发展，能否将2种技术有效地融合，形成超超临界空冷机组，在节约用水的同时节约燃料，这是我们需要研究和考虑的问题。

1、我国超超临界机组技术发展现状及趋势

超(超)临界发电技术经过几十年的发展，目前已是世界上先进、成熟和进入商业化运行的洁净煤发电技术之一，在世界上不少国家推广应用并取得了明显的节能和改善环境的效果。目前一些国家已经公布了发展下阶段超超临界机组的计划，主蒸汽压力将提高到35～40MPa，主蒸汽温度将提高到700t，再热汽温提高到720℃，机组的供电效率将达到50%～55%。

我国超(超)临界机组起步较晚，但发展十分迅速。随着华能沁北电厂超临界机组国产化的实践，中国超临界机组的发展进入了一个崭新的阶段，目前，国内有数十台超临界机组已经或即将投入商业运行。超临界机组的建设模式又为国产超超临界机组的发展奠定了基础，目前华能玉环电厂2×1000MW超超临界机组及华电国际邹县发电厂四期工程2×1000MW超超临界机组已经投入运行。这些电厂的成功运行，标志着我国大容量超超临界机组的设计、安装、调试和运行进入一个崭新的阶段。

2、我国大容量直接空冷技术发展现状

自1938年空冷技术首次在发电厂应用以来，经过60多年的发展，空冷技术日趋完善，空冷机组单机容量不断增大。1978年，美国怀俄达克电厂360MW直接空冷机组投运；1987年，南非马丁巴电厂6×665MW直接空冷机组投运；1988年，南非肯达尔电厂6×686MW间接空冷机组投运。在我国，已有一批300MW和600MW亚临界直接空冷机组投入商业运行。2004年，中国电力工程顾问集团公司通过通辽电厂1x600MW空冷机组，组织东北电力设计院、西北电力设计院、华北电力设计院及哈尔滨空调器厂对空冷系统国产化进行了技术研究，并将研究成果成功地应用于工程项目之中，通辽电厂将于2007年投入运行。华能铜川电厂

2x600MW机组等电厂也采用国产化直接空冷技术进行设计和建设。这标志着我国空冷汽轮机及空冷系统的设计、制造、安装、调试和运行水平已经迈上新的台阶。随着超临界机组设计、制造技术的掌握以及超临界机组的投入运行，超临界技术与空冷技术的结合已成为现实，目前也有数个600MW超临界空冷机组电厂在设计和建设中。

3、1000MW超超临界直接空冷技术可行性探讨

3.1、锅炉

空冷汽轮机与湿冷汽轮机在进汽量要求上的差异，1000MW超超临界空冷机组所配的锅炉蒸发量比同容量超超临界湿冷机组所配的锅炉蒸发量略大，其他的技术要求如锅炉型式、炉膛容积热负荷、断面热负荷、燃烧器区域热负荷、燃烧器布置、水冷壁形式、受热面布置形式、各受热面材料选择、锅炉启动系统的配置以及锅炉控制系统等均与超超临界湿冷机组所配的锅炉一样。因此，超超临界空冷机组所配的锅炉在技术上是成熟和可行的。

3.2、汽轮机

1000MW超超临界直接空冷机组的关键设备之一在于汽轮机，由于其具有进口参数高、排汽背压高且随环境温度变化幅度大等特点，使其高中压缸具备湿冷1000MW超超临界汽轮机高中压缸的基本特性，而低压缸具备空冷亚临界汽轮机低压缸的基本特性，可采用多个600MW空冷汽轮机低压缸模块组合而成。对于高中压缸，通过近几年超超临界机组技术的引进、消化和吸收，其设计和制造技术均已基本成熟。对于600MW空冷机组低压缸，目前国产空冷机组已经投入运行，其设计和制造技术也已经成熟。而超超临界空冷汽轮机的主要问题在于将超超临界高中压缸模块与空冷机组低压缸模块有机地结合，对于通流面积、轴系的稳定性及末级叶片等关键参数进行复核、计算和调整，在技术上应该可以满足相关规范的要求。现就目前国内1000MW超超临界湿冷汽轮机和600MW亚临界空冷汽轮机的特点及组合进行介绍和分析。

东方汽轮机厂1000MW超超临界湿冷汽轮机型式为单轴、一次中间再热、四缸四排汽型式，高压缸Ⅱ+8级，中压缸2×6级，低压缸2×2×6级，末级叶片1092.2mm。次末级叶片637mm。600MW空冷汽轮机为冲动式、单轴、一次中间再热、高中压合缸，三缸四排汽形式或二缸二排汽，高压缸8级，中压缸6级，低压缸2x2x6级。末级叶片661mm(三缸四排汽)或863／762mm(二缸二排汽)。对于1000MW超超临界空冷汽轮机，可选用1000MW超超临界湿冷汽轮机的高中压缸模块与600MW二缸二排汽空冷汽轮机的低压缸模块进行组合，轴系稳定性、通流面积及末级叶片等应进行重新复核。

哈尔滨汽轮机厂1000MW超超临界湿冷汽轮机型式为单轴、一次中间再热、四缸四排汽型式，高压缸11+9级，中压缸2×7级，低压缸2×2×6级，末级叶片1219.2mm，次末级叶片637mm。600MW空冷汽轮机为反动式、单轴、一次中间再热、高中压合缸，三缸四排汽形式或二缸二排汽，高压缸Ⅱ+8级，中压缸6级，低压缸2×2×6级，末级叶片620mm(三缸四排汽)或940mm(二缸二排汽)。对于1000MW超超临界空冷汽轮机可选用1000MW超超临界湿冷汽轮机的高中压缸模块与600MW二缸二排汽空冷汽轮机的低压缸模块进行组合，轴系稳定性、通流面积及末级叶片等应进行重新复核。

上海汽轮机厂1000MW超超临界湿冷汽轮机型式为单轴、一次中间再热、四缸四排汽型式，高压缸14级，中压缸2x13级，低压缸2x2x6级，高中压缸采用筒形结构，各缸之间采用单轴承支撑，末级叶片1146mm，次末级叶片633.9mm。600MW空冷汽轮机为单轴、一次中间再热、高中压合缸。三缸四排汽型式或二缸二排汽，高压缸1+9级，中压缸6级，低压缸2×2×7级，末级叶片665mm。对于1000MW超超临界空冷汽轮机，可选用1000MW超超临界湿冷汽轮机的高中压缸模块与600MW二缸二排汽空冷汽轮机的低压缸模块进行组合，轴系稳定性、通流面积及末级叶片等应进行重新复核。

对于600MW及1000MW空冷汽轮机，根据不同的机组容量、排汽数量及设计背压，各制造厂均有不同的末级叶片系列，东方汽轮机厂末级叶片系列主要有863mm和762mm；哈尔滨汽轮机厂末级叶片系列主要有620mm、680mm、780Him和940nlm；上海汽轮机厂末级叶片系列主要有910mm、720mm和665mm。

此外，超超临界空冷汽轮机在材料选择、防固体颗粒侵蚀、防止蒸汽激振等方面采用的原则和措施与超超临界湿冷汽轮机是一样的。

通过以上分析，采用1000MW超超临界湿冷汽轮机的高中压缸模块与600MW空冷汽轮机二缸二排汽的低压缸模块进行组合，可形成四缸四排汽的1000MW超超临界空冷汽轮机。

3.3、空冷系统

超临界机组空冷系统与亚临界机组空冷系统的优化、选择和配置计算方法是相同的。对于1000MW超超临界空冷机组，按照北方某电厂的气象条件，计算出空冷凝汽器的散热面积约为210万-240万m。空冷凝汽器布置在主厂房A排外高架平台上，平台高约50m。每台机组空冷凝汽器由80-84个冷却段组成，可排成10列×8行或9列×9行或12列×7行或8列×10行，每列管束设有顺流换热器风机和逆流换热器风机。而对于9列×9行和8列×10行的配置方式，需要进行环境风影响和风机群效应等方面的研究。

3.4、给水系统配置

由于空冷机组对于气象条件的敏感性，国内外直接空冷机组大多采用电动给水泵。对于1000MW超超临界空冷机组，由于给水压力要求较高，给水流量也比较大，给水泵轴功率将达到40000kW左右，对给水泵的驱动形式应进行综合技术经济比较后确定。若选择电动驱动方式，则在选择单台电动给水泵容量时，必须要考虑大容量电机及液力耦合器调节范围的因素。当采用汽动给水泵方案时。应研究给水泵汽轮机循环冷却水的冷却方式，应保证给水泵汽轮机有比较稳定的背压。

3.5、凝结水精处理系统

超超临界机组汽水品质要求比亚临界机组高，因此，对于超超临界机组，对凝结水进行除铁和阴阳离子交换精处理是保证其汽水晶质的重要手段。而对于1000MW超超临界空冷机组，由于空冷系统庞大，汽水空间较大，使凝结水中铁离子含量较高。另外，空冷系统背压的变化范围较大，特别是夏季，气温较高时，凝结水的温度也较高，将对精处理系统中阴阳树脂的运行产生不利的影响，因此在选择夏季满发背压时应考虑阴阳树脂运行温度的限制，同时在选择凝结水精处理系统设置时，应充分考虑空冷机组的特点，采用阴阳分床或粉末树脂覆盖过滤器精处理系统等方式，确保凝结水精处理系统安全稳定运行，为锅炉提供合格的凝结水。

3.6、空冷装置的布置协调及土建结构问题

目前，我国建设的直接空冷电厂中，空冷凝汽器均布置于汽机房A排柱之外。其纵向长度与主厂房长度基本协调，如2×300MW机组主厂房长度为155m，空冷凝汽器为2×(28-32)段，占地约为155m×50m(长×宽)；2×600MW机组主厂房长度为170-195m，空冷凝汽器一般为2×56段，占地为181.5m×84m(长×宽)，2×300MW和2×600MW机组主厂房长度与空冷凝汽器的布置基本上是协调一致的。而对于2×1000MW机组，主厂房长度为185-210m，空冷凝汽器占地为283m×82m(12列×7行)或220m×108m(9列X9行)或245m×96m(10列×8行)或195m×120m(8列×10行)，如何协调好主厂房与空冷凝汽器之间的布置问题，同时处理好大宽度布置方式环境风影响和风机群效应是应该考虑的问题。

2在土建结构方面，对于不同的布置形式，需要对空冷支架的结构形式及在不同荷载下的受力、振型、结构频率、变形、轴压比的特点和规律以及柱顶节点的选用原则等方面的问题进行进一步计算和实验验证。

3.7、排汽管道

若1000MW超超临界空冷机组的排汽管道采用4根，每根管道的直径将达到6000mm左右，管道在主厂房内外如何布置以及如何将蒸汽均匀分配给空冷凝汽器是需要考虑的问题。若将4根排汽管道合并为2根，其直径将达到约8000mm，管道的加固形式、管道在不同的布置形式和不同荷载组合下的应力分布状况以及管道内流体特性状况等问题，均需通过科学先进的计算方法以及实验进行计算和验证，这一方面也需要做进一步的工作。

4、1000MW超超临界直接空冷机组经济性

当汽轮机设计背压为15kPa时，亚临界空冷机组的热耗率约为8065kJ／(kW·h)。超临界空冷机组的热耗率约为7760kJ／(kW·h)，超超临界空冷机组的热耗率比亚临界空冷机组的热耗值低约6%，热耗率应在7560-7600kJ／(kW·h)。表1为空冷机组热耗率比较。

若锅炉效率按93%、管道效率98%、年利用小时数按5500h、标煤价格按照350元／t计算，对于2×1000MW超超临界空冷机组和3×660MW超临界空冷机组，其发电标准煤耗分别计算如表2所示。

经过对同容量超超临界空冷机组与超临界空冷机组投资估算进行比较，2×1000MW超超临界空冷机组投资比3×660MW超临界空冷机组的投资高31000万元。虽然2×1000MW超超临界空冷机组投资比3×660MW超临界空冷机组的投资高，但年标准煤耗低，在同样的评价因素及一定的标准煤价格下，2×1000MW超超临界空冷机组含税上网电价有可能比3×660MW超临界空冷机组的含税上网电价低。经测算，某电厂的2×1000MW超超临界空冷机组含税上网电价比3×660MW超临界空冷机组的含税上网电价低约4元／(MW·h)。

5、结论及建议

(1)我国1000MW超超临界机组技术和600MW亚临界二缸二排汽空冷机组技术已经基本成熟，1000MW超超临界机组已投入运行，600MW超临界二缸二排汽空冷机组已设计完成。采用1000MW超超临界湿冷汽轮机的高中压缸模块与600MW二缸二排汽空冷汽轮机的低压缸模块进行组合形成四缸四排汽的1000MW超超临界空冷机组，在技术上是可行的。

(2)将超超临界技术与空冷技术有效地结合成为超超临界空冷机组，在技术上是可行的，并有较好的节煤节水效果，但应注意由于其具有进口参数高、排汽背压高且随环境温度变化幅度大等特点，汽轮机本体通流面积、低压缸末级叶片及排汽面积的选择、轴系稳定性的计算以及与其相关的外部系统的配置和选择应进行深入的分析、研究和计算。空冷系统空气动力特性、汽轮机排汽管道的应力状况、排汽管道内蒸汽的动力特性、不同布置形式下的环境风影响和风机群效应、空冷支架的结构形式及在不同荷载下的受力、振型、频率、变形、轴压比的特点和规律以及柱顶节点的选用原则等方面的问题有待于进一步计算和实验验证。

(3)1000MW超超临界空冷机组比1000MW超临界空冷机组发电标准煤耗低7g／(kW·h)。2台1000MW超超临界空冷机组比超临界空冷机组年节约标准煤约80000t(年利用小时数按5500h)，投资高约31000万元(2005年价格水平)。在同样的评价因素下以及一定的标准煤价格下，2×1000MW超超临界空冷机组含税上网电价有可能比3×660MW超临界空冷机组的含税上网电价低。

(4)空冷机组具有良好的节水效果，在缺水的地区采用空冷机组是一种较好的技术方案。至于是选用亚临界空冷、超临界空冷还是选用超超临界空冷机组，应结合当地的电网情况、煤价水平、工程造价水平、电价水平以及环保要求等诸多因素进行科学地评价后确定。

第四篇：1000MW超超临界直接空冷机组可行性与经济性探讨

1000MW超超临界直接空冷机组可行性与经济性探讨

[摘要]论述了我国大容量超超临界机组技术以及大容量直接空冷机组技术的现状和发展趋势。通过对国内大型汽轮机制造厂1000MW超超临界汽轮机和600MW空冷汽轮机型式和特点的分析，提出了1000MW超超临界空冷汽轮机可由1000MW超超临界汽轮机的高中压缸模块及600MW二缸二排汽空冷汽轮机低压缸模块组合而成，并对其经济性进行了论述，同时提出了1000MW超超临界空冷机组设计时应考虑及需进一步研究的问题。

[关键词]汽轮机，1000MW，超超临界机组，空冷，可行性，经济性

0、引言

随着《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》及《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》的确定和实施，电源建设将向节约资源和环境保护方向发展。基于这种发展趋势，结合中国“贫油少气多煤”的一次能源结构特点，决定了我国燃煤电厂在很长一段时间内将占居我国电力的较大份额，而超临界和超超临界技术在机组效率上又有着无可争议的优势，对于节约燃煤有着明显的效果。我国缺水的资源状况决定了节约用水在燃煤电厂建设中的重要性，而大型空冷机组技术又是火力发电厂颇为有效的一项节水技术。随着大型超超临界机组技术和大型空冷机组技术的不断发展，能否将2种技术有效地融合，形成超超临界空冷机组，在节约用水的同时节约燃料，这是我们需要研究和考虑的问题。

1、我国超超临界机组技术发展现状及趋势

超(超)临界发电技术经过几十年的发展，目前已是世界上先进、成熟和进入商业化运行的洁净煤发电技术之一，在世界上不少国家推广应用并取得了明显的节能和改善环境的效果。目前一些国家已经公布了发展下阶段超超临界机组的计划，主蒸汽压力将提高到35～40MPa，主蒸汽温度将提高到700t，再热汽温提高到720℃，机组的供电效率将达到50%～55%。

我国超(超)临界机组起步较晚，但发展十分迅速。随着华能沁北电厂超临界机组国产化的实践，中国超临界机组的发展进入了一个崭新的阶段，目前，国内有数十台超临界机组已经或即将投入商业运行。超临界机组的建设模式又为国产超超临界机组的发展奠定了基础，目前华能玉环电厂2×1000MW超超临界机组及华电国际邹县发电厂四期工程2×1000MW超超临界机组已经投入运行。这些电厂的成功运行，标志着我国大容量超超临界机组的设计、安装、调试和运行进入一个崭新的阶段。

第五篇：空冷设计部学习十八大精神计划方案

空冷设计部学习十八大精神计划方案

为深入学习贯彻党的十八大精神，切实把空冷设计部全体设计人员的思想统一到十八大精神上来，根据公司统一安排，特制空冷设计部学习计划方案。

一、指导思想

贯彻落实科学发展观，重点把握十八大提出的新观点、新论断、新思路。通过深入学习十八大精神，把党员干部的思想认识统一到党的十八大精神上来，把智慧和力量凝聚到实现党的十八大所确定的目标任务上来，扎实推进员工思想领域的建设安全，为构建和谐社会做出应有的贡献。

二、组织领导

为加强对学习贯彻十八大精神的组织领导，我部门成立以部门领导为组长，所有党员为组成员，首先学习十八大精神，同时再辐射全体员工，将十八大精神贯彻落实到到所有部门人员身上。

三、学习安排

我部门学习宣传贯彻十八大精神共分三个阶段进行：

第一阶段：12月7日下午3:00-5:00，集中部门全体党员统一在市7楼会议室学习党的十八大工作报告及中国共产党章程及纪律检查委员会报告，领会十八大报告的基本内容、基本观点。

第二阶段： 12月12日下午3：00-5:00，集中全体人员，学习十八大工作报告，同时，由两名党员宣讲学习心得和体会，将十八大精神落实贯彻到全体员工心中。

第三阶段：12月19日下午3:00-5:00，进一步组织全体员工讨论学习十八大精神，并且做好明年的十八大专题学习计划，将十八大工作报告进一步细化学习，贯彻到工作和生活当中。

四、几点要求

一要在深入学习、深刻领会十八大基本精神上下功夫。十八大将确定新阶段党的指导思想、奋斗目标和一系列战略部署，要深刻领会胡锦涛同志所作报告的丰富内涵和精神实质，深刻认识其重要的现实意义和深远的历史意义，全面把握十八大报告的精髓，进一步增强贯彻落实科学发展观的坚定性和自觉性。

二要在结合实际、开创工作新局面上下功夫。十八大报告必将对我国经济社会科学发展、安全发展战略方面提出新的要求。学习中要紧密联系工作实际，把用十八大精神武装头脑、指导实践、推动工作作为学习的出发点和落脚点，坚持学以致用，以各项工作的新成绩体现学习贯彻十八大精神的成效，促进设计工作向前发展。

三要在精心组织、加强领导上下功夫。积极组织参加集中学习，明确专人负责认真抓好学习，科学安排工作，做到学习、工作两不误。要对每一阶段的学习情况进行小结，全体党员每人要撰写至少1篇研究文章或学习心得体会。要加强对学习情况的督促检查，及时发现和研究解决学习中遇到的各种困难和问题。

空冷设计部

2012年12月3日