大唐甘谷发电厂 741211
摘要：经济的发展产生了大量的电力需求，为了能够更好地发展经济，各地区必须要做好电力保障，为此，各煤电基地必须要具有长期发展规划。论文结合火电直接空冷机组运行中的问题，提出了优化创新措施，在解决问题的同时促进了我国火电空冷技术的发展。
关键词：煤电基地；直接空冷；火力发电
我国是电力需求大国，因此在煤电基地建设上花费了较大的费用，目前，国内已建火电空冷机组的情况来看，近十分之一的空冷机组属于亚临界直接空冷机组，即ACC机组。ACC机组在实际运行中容易受到其他因素的影响，从而导致机组不能正常运转，如反向风吹入ACC机组中，容易出现强热风回流，此时ACC机组容易出现停机状况；ACC机组在实际运行中还将会遇见许多问题，为此，火电直接空冷技术的创新和优化工作不容延缓。
一、火电直接空冷技术的创新
（一）借助风轮抑制强热风回流
针对反向风引起强热风回流的现象，笔者认为可采取的技术创新便是借助风力发电风轮来减弱风力，避免引起热风回流而影响机组正常工作。根据风力机风轮理论可知，风力机前风轮的风速是后风轮风速的三倍，也就是说在风力机转动的情况下，可以用来发电的占据风速的三分之二。从我国的气候情况来看，西北地区每年天气中，干旱炎热、暴雨水涝等天气出现的几率极大，这也就因为这ACC机组在实际运行过程中会面临较大的风险。对此，还需要提前做好准备，安装风力机风轮，从而达到减弱风力，抑制热风回流，确保机组能够平稳运行。
（二）引用除氧、排汽装置
自2005年起，除氧排汽一体化装置就开始在空冷电厂中得到应用，事实证明该装置在空冷电厂中的应用能够有效控制机组运行状况，将机组温度控制在1摄氏度。除氧凝结一体化的排汽联合装置，是由哈汽厂辅机工程公司于STORK公司联合制造的，该排汽装置集除氧、凝结于一体，实际应用数据表明，该装置应用情况下，水溶氧达标值为30 ，满足要求。从近十年的发展来看，排汽一体化装置在众多空冷厂中应用较为广泛，并且实际应用效果较好。
（三）借助复合循环空冷系统
根据ACC机组的实际应用环境，为了保证机组的稳定运行，可以借助低温型复合循环空冷系统。该种复合循环空冷系统所针对的地区主要是一些常年温度处于10摄氏度以下的地区，在此情况下，系统的排汽潜热功能能够发挥出相关作用。该种空冷系统最大的优势就是能够实现复合循环，即蒸汽动力循环实现并联，能够实现间接空冷。
二、低温型复合循环空冷系统
该系统的作用是借助空冷汽轮机来实现排汽潜热目的，在此过程中，系统需要借助内外作用。在内部，系统借助冷却剂来实现排汽潜热，低温型复合循环空冷系统所采取的冷却剂是氨，氨容易挥发，从而吸热制冷。选用氨作为冷却剂与其性能具有重要关系，氨沸点较低，容易汽化，并且在低温情况，氨仍旧保持汽态。此外，从成本角度进行考虑，氨气的成本较低，并且极其容易制取。以氨气作为冷却剂，能够解决空冷系统防冻难题，并且有助于提高机组的功率，构成有助于机组运行的低温环境；从外部利用来看，空冷系统能够通过排汽潜热实现内能的增加，在原动机运行情况下，该部分内能将会被转化成机械能，剩下的能量则会被外部环境吸收而被利用。在内利用和外利用的相互转化下，从而实现空冷系统的循环往复。
图1 空冷系统原理性热力系统图
图1所示的是新型带相变表面冷凝式间接空冷系统，该种系统能够实现正逆制冷循环，从流程来看，正制冷和逆制冷之间基本相同，但是从路径来看，两者则存在一定的差别。图1所示的虚线路径表示的是系统逆制冷循环路径，实线表示的是正向制冷循环路径，对两路经进行分析，发现无论是那种路径，最终会抵达空冷凝汽器，从而是氨由气体转化成液体，液态氨在双相变换热器的作用下进行循环。该种空冷系统既能确保冬季不会被冻，又能实现减耗。
三、火电直接空冷技术的优化发展
结合国家生产规划和相关部门的生产要求，火电直接空冷技术在实际应用中还需要进行不断地优化发展。从而保证技术能够满足环境要求，满足企业生产要求，结合现状，火电直接空冷技术的优化发展方向包括下述内容。
（一）空冷机组规模化
从我国火电空冷机组的发展来看，2006年到2010年间，机组容量增加了4000MW，在火电机组中所占比例为十分之一。在空冷技术得到广泛应用的情况下，煤电基地的电力用水将会得到改善，据此推测，到2020年，我国煤电基地用水量在地区总用水量中的比例将会低至百分之七，而这能够满足机组容量为5.6万MW的空冷机运行。我国的煤电基地主要分布在西北部，如山西、陕西、宁夏以及蒙古等地，在上述地区建立的煤电基地共七处，其中建立的煤电企业共有37家，装机容量达到了35万MW。空冷机组规模化，能够实现煤电基地的模块化，从而实现技术共享，达到节能目的。
（二）煤电建材产业化
煤电基地在生产中将会产生许多副产品，这些产品中既有能够为人所利用的部分，有包含了一些工业废渣。煤电基地发电所需要用到的材料主要是煤块，此外一些煤的副产品，如汽中煤，也可以用于发电，这种废物利用能够形成煤电建材的产业化，实现经济的循环。早在2005年，国内一些煤电基地就开始采用这种产业模式来进行发电，通过皮带运输将洗煤厂的劣质煤直接运送到发电厂的煤仓间，对其进行除污处理，随后用于发电。该种做法及节省了发电成本，同时也避免了因为煤料外露所带来的扬尘污染问题。在采用空冷技术的情况，企业能够实现污水工艺，从而节省发电作业耗费的水资源，在系统冷却水方面，可以采用除污水。这种充分利用煤副产品、节省水资源，创造新的建材产品的流程被人们称为煤电建材循环经济产业链。
（三）超临界机组的应用
超临界机组的研发始于2005年，该种机组在容量普遍在1000MW到2000MW，从经济性角度来看，该种机组的经济性较好，能够在生产成本和生产过程上节省成本。目前该种机组应景在宁夏地区得到了应用，目前，也已在国内几大煤电基地得到运用，为各地区煤电产业的发展做出了较大的贡献。
在热效率上，超临界机组相较于一般性的机组更为出色，因此在节能和环保方面表现较为突出。实验证明，应用超临界机组能够提高热效率3.2%，从而每年能够节省优质煤近万吨，这在一定程度上缓解了我国的煤资源压力。
在经济性方面，超临界机组具有极大的优势，超临界机组中，单台机组的热效率能够达到50%，当机组消耗255g煤的情况下，便能够发出kw/h的电量，这与亚临界压力机组相比煤耗得到较大程度的降低。
此外，在环保方面超临界机组也十分出色，基于低氧化氮技术的应用，超临界机组在运行的过程中，在氮氧化合物排放方面相较于其他机组要低，能够减少65%左右，同时还能够抑制其他污染物质的产生。同时在脱硫方面，超临界机组的表现也十分出色，其脱硫率接近100%，可以说超临界机组的应用能够真正的达到节约能源，降低消耗的目的。
火电直接空冷技术的出现和应用给我国煤电行业的发展带来希望，在一定程度上缓解了我国能源需求压力，同时在环保方面也做出了一定贡献。从技术创新角度来看，ACC机组增强了机组运行中的抗干扰能力，优化了机组运行流程，实现了空冷系统的优化发展。随着国家环保政策的出台和能耗要求的提高，火电直接空冷技术将会越来越为人们所重视，企业将在实际生产中创造出更大的价值。
参考文献：
[1]王佩璋.借鉴经验发展我国大型火电直接空冷技术[J].华北电力技术，2004（05）
[2]王佩璋.1000MW空冷汽轮机组的工程实施问题[J] .发电设备，2007（6）：499-502
[3]杨善让.第二届全国火电空冷机组技术交流论文集：低温型复合循环空冷系统降耗减排的热力学分析[A].北京：中国电力企业联合会科技服务中心，2006：7-15
论文作者:徐忠
论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/25
标签：机组论文; 火电论文; 系统论文; 技术论文; 风轮论文; 将会论文; 基地论文; 《基层建设》2017年第12期论文;