内蒙古电 力技术２００３年第２１卷第２期ＩＮＮＥＲ ＭＯＮＧＯＬＩＡ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ・专题论述・直接空冷机组设计背压的选择 Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｎ Ｄｅｓｉｇｎａｔｅｄ Ｂａｃｋ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｏｆ ＤｉｒｅｃｔＤｒ ｙ Ｃｏｏｌｉｎｇ Ｐｏｗｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｕｎｉｔｓ林立敖．李树梅．赵摆表Ｉ设计气温计算实例（内蒙古电力勘浏设计院，内蒙古呼和浩特０１００２０ ［摘要」直接空冷机组背压的选择是空冷机组设计的重要技术问题。文中从设计气温、初投资、煤价等多种因素综合考虑，通过技术经济比较，优选确定了直接空冷机组的设计背压。６０ ｉｔｘｍ／ ００ｈＭｃ计算值／℃Ｉ正蓝电厂丰镇电厂＋５℃加权法典型年平均气温／℃１１３１．２．８８１１６５．．０６４：； ［关键词」空冷机组；设计背压；优化；选择［ 中图分类号］ＴＫ２６９．＂Ｉ ；ＴＫ４１４．２＇２【 文献标识码」ＢＬ 文章编号］１００８－６２１８（２００３）０２－０００１－０２１影响空冷机组设计背压的因素 内蒙古地区四季与昼夜的气温变化幅度大，地下煤炭资源丰富，煤价相对较低，且水资源厦乏，适宜建设空冷电站。建设空冷电站，选择较低的设计背压则初投资高，选择较高的设计背压则初投资低；但前者运行费用低，后者运行费用高。所以选择直接空冷设计背压，既影响到电站的初投资，又影响运行费用，还关系到机组的安全运行。设计背压的选择对于空冷汽轮机的设计制造和 空冷系统的优化设计是必不可少的重要数据。影响空冷机组设计背压选择的主要因素有：空 冷系统热交换面积、环境温度、运行费用等。本文就环境温度、运行费用等对空冷机组设计背压的影响，结合具体工程条件进行初步分析。 直接空冷电站的设计气温，要参考空冷电站建设厂址的气温特点进行。内蒙古地区电站厂址的气温１ａ内最大相差７０℃，昼夜相差１５℃，冬、夏季气温差在一１０－＋２５℃的占全年７０％以上。７月份平均气温为２１℃，低于我国北方平均气温３℃。直接空冷电站设计气温的选择，目前尚无设计 标准借鉴。从本地气温特点考虑，可研设计阶段宜采用６ ０００ ｈ法，初步设计阶段采用＋＋５℃加权法。由于６ ０００ ｈ法的设计气温低，估算投资能容纳初步设计阶段概算。２．２设计气温与背压的关系背压应分为理论背压和实际运行背压，文中所 谈均是理论背压。汽轮机制造厂、设计单位关注的背压数据是设计背压，它包括：额定背压、满发背压、极限背压、阻塞背压。在直接空冷系统初始温差（简称ＴＤ，即Ｉｎｉｔｉａｌ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ的缩写）优化时，选取相同的迎面风速，选用的设计气温方法则不同，其优化的ＩＴＤ值也不同，空冷凝汽器散热面积相差也较大。以某电站为例，其相互关系见表２｝表２ Ｍ值与空冷凝汽舒散热面积的关系Ｉ设计气温／℃１２ ２环境气温的影响 众所周知，环境气温对空冷电站汽轮机背压的影响较大，由于环境气温的变化，使得汽轮机背压变幅大且频繁。２．１设计气温的选择空冷系统１５５３９８１６５』 皿】／℃３６２ ４０名额定背压ＡＮ １１．２８ １４．７迎风散热面积／ｍ＇满发背压八Ｐａ １０ ６６０ ９２００３０．０４ ３７ ２６３５８．０６６８ 设计气温的计算通常采用６ ０００ ｈ法和＋５℃加权法，两种计算方法的结果是不一致的，以内蒙古正蓝和丰镇两电站气象资料为例，其计算结果见表ｔｏ［收稿日期』２００２－０９－０－６ 设计气温增加３．从表２可知：５℃，设计背压高５．２２ ｋＰａ，即气温相差１．０℃，背压高１．５０ ｋＰａ。设计气温相同，背压相差约为３．４２ ｋＰａｏ［ｉｔ者简介〕林立敖（１９６３－），男，内蒙古人，毕业于华北水利学院，高级工程师，现从事火力发电厂水工专业的工程设计工作。万方数据万方数据内裁古电力技术２００３年第２１卷第２期 ＩＴＤ增加，满发背压升高。ＩＴＤ增加４．６℃，满发表３年姗料费用背压升高７．１６ ｋＰａ，即ＩＴＤ增加１．０℃，满发背压升设计气温额定背压年燃料费用／万元／℃ＡＰａ高约１．５６ ｋＰａ。由此得出：设计气温每增加１．０ ０ｃ，１００元／Ｎ＇１２３元／／ｔ１４０元八２０ ７２４力２５４９０－５２２９０１３．６其设计背压就升高１．５ ｋＰａ；而选择的】ＴＤ每增加２１ １２０．０２５９７７．６２９ ５６８乃１．０℃，满发背压升高约１．５６ ｋＰａ。选择的背压影响一：２１ ３８４．０２６ ３０２．３２２９９３７＿６散热面积，背压增加，散热面积减少。背压与环境气注：１）为标准煤价。温的关系变化曲线见图ｔｏ表４年直接空冷系统动力设备（风机】费用４５项目４０气温／℃ ｌ２３５ 设计背压ＡＰ． 拍 巴头之１４．７ Ｗｅ ＩＴＤ＝４０．８℃动力（风机）设备年运行费用／万元，１ １２１９．０２．８３，１０４４．７．２田 ２５朱 ２０设计背压下直接空冷机组的经济性，即将各种条件 １１．８ ｋＰａ １ＴＤ＝３６．２℃ ｛；１６．５ ｋＰａ １７Ｄ＝３９．８℃下空冷系统的总投资，按照动态经济规律折算到每年 的投资与年运行费用相加得到年总费用，见表５。 －２．９５ ０．９５ ４．９５ ８．９５ １２．９５ １６．９５ ２０．９５ ２４．９５ ２８．９５ ３４．９５从表５中可知：标准煤价对年总费用影响是较 环度气温／℃ 大的，低于１００元／／１，标准煤价影响７％以上；标准煤图１ 直冷气温一背压美票曲业价等于１４０元／／１，或高于１４０元／／ｔ，标准煤价影响１０％以上；背压增加，年投资约减少４１８．２万元／ｋＰａ，３运行费用的影响设计背压范围应选择１４ ｋＰａ以下为宜；对于标准煤价较低的地区，选择高设计背压是经济的。３．１基础数据 以某新建电厂为例：机组容量，２ｘ６００ ＭＷ；４结论年运行小时数，５ ５００ ｈ；标准煤价，１００，１２３，１４０ ：Ｔ［／ｔ；电价，０．１４元／ｋＷ－ｈｏ直接空冷电站空冷机组设计背压高低的选择不 ３．２运行费用可一概而论。在市场经济条件下，煤价是波动的，对机组年运行费用包括：年燃料费用和直接空冷 空冷系统ＩＴＤ优化计算中要充分论证煤价的影响，系统动力设备（风机）运行费用。在进行技术、经济比较后再选定。 机组年燃料费用二标准煤耗率ｘ装机容量ｘ年运行小时ｘ标煤单价。年燃料费用见表３０ ［参考文献］机组年直接空冷系统动力设备（风机）费用二装 ［１］马义伟电站空冷若干专题的讨论（第一集）工Ｃ〕一哈尔滨：机容量ｘ年运行小时ｘ电价。计算结果见表４０哈尔滨工业大学能源科学与工程学院，１９９７．３．３经济比较［２］丁尔谋．发电厂空冷技术〔Ｍ］‘北京：水利电力出版社，１９９２．［３］高增宝．关于空冷机组背压选择的问题［Ｃ〕山西：空冷汽用“年总费用法”分析比较不同标煤价格、不同 轮机学术研讨会论文集，２００１．表５年总费用比较数据１００元／／ｔｏ１２３元／ｔ １４０元／Ａ设计背压ＡＮ １１．２８１４． ７ １６．５１ ．２８１４． ７１６． ５１１． ２８１４． ７１６． ５空冷系统投资／Ｔ！元 ５１ ２７８．３７ ４１ ６００ ３６５０６．１５１ ２７８．３７ ４１ ６００３６５０６．１５１ ２７８．３７４１ ６００３６５０６．１折合年投资／万元・ ｒ５６６１．７８４ ８８６．３４ ３ ４７８．８６５６６１．７８４８８６．３４３４７８．８６５６６１．７８４８８６．３４３４７８．９６空冷机组运行费用合日丫Ｘ元・ｅ＇ ２１ ９３１．５９２２ １６７．２ ２ ２１２６．０２６ ６９８注１２７０２４．８２７０４４３２２５２３１．１９３０６１５．２３０６７９．６ 燃料费用／７１元・ａ ２０７２４．０２１ １２０．０ ２１ ３８４．０２５４９０－５２２５ ９７７．６２６ ３０２．３２２４０１３．６２９５６８．０２９９３７．６动力费用／Ｔ７元・ ａ １２０７．５９ １ ０４７．２ ７４２．０１ ２０７．５９１０４７． ２７４２０ １ ２０７５９１ ０４７．２７４２． ０年总费用合计／万元・ ｅ ２７９３．３７２７ ０５３．５４ ２５ ６０４．８６３２ ３５９．８９３１ ９１１．１４３０ ５２３．１８３０ ８９２９７３５ ５０１．５４３４ １５８．４６年总费用比／％ １０７．７６１ ０５．６６ １００１０６． ０２１０４． ５５１００ ９０． ７０４１０３．９３注：表内数据均为２ｘ６００ ＭＷ机组容ａ计算值：１）为标准煤价。编样：刘宇萍
