浅析主辅机设备冷却水设置方案的比选.doc

1、浅析主辅机设备冷却水设置方案的比选摘要：在火力发电厂中做完功的乏汽需要被带走热量，同时主辅机设备（如给水泵轴承、发电机定子和转子以及汽轮机轴承等）运行的过程之中也会产生大量发热量，水是带走该热量的良好冷却介质，比如给水泵轴承、发电机定子和转子以及汽轮机轴承等等，它们在运行的时候所发出的热量务必得直接或者是间接的排除冷却水。这样一来就可以使得其冷却水设置是否合理直接影响工作的温度不致超过其允许设备能否长期安全运行，因此，得保障其长期的安全运行。所以在电厂之中务必得设置有冷却水系统至关重要。本文主要就是针对电厂冷却水设置方案的优化选取来进行简单分析。 关键词：电厂；冷却水系统；开式水、闭式水优化

2、中图分类号：F407 文献标识码： A 引言 电厂汽机房内冷却水一般可以分为开式水系统与闭式水系统，它们为汽机房中需要冷却的辅机设备来提供冷却水源，对于维护其正常运行起着十分关键的作用。我们一般要求在以采用淡水来作为凝汽器的冷却水源，而且还不需要进行深度处理就可以作为辅机冷却用水的时候，适宜采用开式循环冷却水系统。在需要经过深度除盐处理之时，可以按照其具体的情况，来及时的采用开式循环和闭式循环相互结合的冷却水系统。 1、冷却水系统简介 循环水系统：一般沿海电厂循环水采用开式系统，用海水做冷却水，在取水口设置旋转滤网，在进凝汽器前设置二次滤网，并设置有胶球清洗装置。 闭式循环冷却水系统：闭式循环

3、冷却水系统主要由闭式循环冷却水泵（简称闭式泵） 、水水热交换器、闭式水膨胀水箱及其连接管道、阀门组成，采用除盐水闭式循环，启动前由凝结水出水箱经凝结水输送泵注水，正常运行时由凝结水补水。膨胀水箱主要有两个作用，一是在水温等变化引起闭式冷却水体积变化或流量变化时起缓冲作用，一是保证各辅机等冷却器的回水压力。 开式循环冷却水系统：为满足开式循环冷却水系统的功能要求，国内大容量电厂开式循环冷却水系统通常如下：由循环水系统提供水源，从进凝汽器前的循环水进水管引出，经电动滤网过滤后，由开式循环冷却水泵升压，去水水热交换器冷却闭式冷却水，而后接入循环水排水管排掉。在开式循环冷却水泵进出口管间设有一旁路管，

4、当循环水温度较低时，分流的开式循环冷却水流量、压头能保证时，就不必由开式循环冷却水泵升压，从该旁路管直接供水水热交换器以节省厂用电。 2、电厂冷却水常规设置方案 通常电厂分为内陆电厂和沿海电厂，内陆电厂凝汽器的冷却水源为江河、湖泊中的淡水，或者直接使用水冷塔或空冷塔（岛）冷却凝汽器的冷却水。这种情况下，建议优先考虑全开式冷却水系统，以提高冷却效率。但由于转动机械轴承冷却水中的碳酸盐硬度宜小于 250mg/L(caco3计，PH 值应不小于 6.5，宜不大于 9.5，悬浮物的含量，对于 300MW 及以上机组，宜小于 50mg/L，对于其他机组，应小于 100mg/L)。当水源不满足上述要求时，

5、需要采用开式水与闭式水相结合的配置方案。开式循环冷却水应取自凝汽器循环冷却水系统,适用于向用水量较大、循环冷却水的水质可以满足要求的设备和闭式循环冷却水热交换器提供冷却水源。闭式循环冷却水宜采用除盐水或凝结水,适用于向用水量较小且水质要求较高的设备提供冷却水源。闭式水系统是一个闭环冷却系统,它在被冷却设备和开式循环冷却水之间形成一道屏障,避免未经处理的开式水泄漏到汽机房辅机设备中。 内陆电厂冷却水的常规设置为，开式冷却水主要为闭式循环水热交换器、发电机氢气冷却器、汽轮发电机润滑油冷却器及凝汽器真空泵冷却器等设备提供冷却水源。闭式冷却水系统主要为发电机定子水冷却器、发电机中性点罩冷却、EH 油冷

6、却器及各转动机械轴承的冷却提供冷却水。对于沿海电厂，通常以海水作为凝汽器冷却水源。由于海水具有强腐蚀性，此时汽机房内的辅机冷却水应全部采用除盐水闭式循环冷却水系统进行冷却，只有闭式循环冷却水热交换器仍由海水冷却。 3、电厂冷却水系统方案的优化 3.1、冷却水系统 循环水系统：循环冷却水为港池取水，该港湾码头能接纳 5 万吨船停泊，取水很深，水中有机生物少，含沙量高，且水工专业采用侧面进水，设有旋转滤网，故汽机房侧不再设置二次滤网。本工程海水含沙量高，按省内沿海电厂的运行经验，故不再设置胶球清洗装置。 闭式循环冷却水：本闭式水系统在各主要冷却器进口均设置调节阀，通过调节冷却水流量的方式来控制各冷

7、却器的冷却水温，这样还可降低冷却器的工作压力。在水水热交换器的出口设置有总的流量调节阀，由于本工程水热交换器的容量是按 65选用，在冬季，通过全流量基本满足水温要求，故不再设置旁路调节阀，使系统更为优化。 系统设置一台高位布置的闭式膨胀水箱，对闭式水系统进行注水和补水。运行时，补水由水箱入口的补水调节阀控制，补水来自凝结水经处理装置出口主凝结水，启动前的注水来自凝结水储水箱，由凝结水输送泵送入。为防凝结水倒灌至注水管路，合并处的注水管上设有高压逆止阀和隔离阀。本工程最高用水点为等离子点火冷却器，其布置高度约为 EL+25m，为保证系统注水，闭式膨胀水箱最低水位要比该冷却器的水侧最高点高度高出

8、2m。闭式水系统的回水压力为 0.20.25MPa（g） ，由于等离子点火燃烧器位置远离闭式水泵，高度也最高，冷却设备的压降也大，大于 0.2MPa，其需要的输送压头明显高于其他冷却设备，按其选泵，整个闭式水系统的工作压力和设计压力随之提高，故采取如下方案：单独在该冷却水管路上设置升压泵，闭式泵的扬程仍按其余冷却设备的最大阻力确定。 3.2、冷却水方案。推出以下三种开式循环冷却水系统方案。 (1)采用管式水水热交换器，将开式循环水泵取消，由循环水来的供水经进口蝶阀进水水热交换器，再经出口蝶阀去循环水排水管，为保证水水热交换器在大修前的正常运行，减少人工检修，特设置了一套反冲洗装置。 (2)采用

9、板式水水热交换器，在其前设置开式循环水泵和电动滤网；循环水不设二次滤网。 (3)采用管式水水热交换器，仅取消开式循环水泵，由循环水来的供水经进口蝶阀、电动滤水器，进入水水热交换器，再经出口蝶阀去循环水排水管。 4、电厂冷却水设置方案的优化 4.1、沿海电厂试着取消开式水泵 对于沿海电厂，由于用来冷却闭式循环冷却水热交换器的为海水，含有许多杂质，如果采用板式换热器，由于板式换热器间隙小，容易堵塞，且运行阻力大，无法长时间稳定运行，故通常使用管式换热器。若将开式水管道的管径适当放大，则可使得开式冷却水管路的压降略低于循环水管路的压降，这样即使取消开式水泵也可以保证开式水的正常运行。通过对减少开式水

10、泵及其配套设备带来的投资和运行维修费用的减少和放大开式水管道管径而增加的管道费用进行计算比较，通常百万千万级电厂可以节省部分的投资资金。 4.2、内陆电厂尽可能使用全开式循环冷却水系统 通常内陆电厂循环水的碳酸盐硬度已不能满足转动机械轴承冷却水要求，但仍可做为其它换热器如冷油器等的冷却水源。所以，换热器如冷油器等用户的冷却水源可以取自循环水泵的供水，排水去循泵的前池。为保证轴承的清洁和冷却效果，延长轴承的使用寿命，具有冷却塔的电厂，转动机械轴承冷却水源可以取自水质较好而且水温较低的冷却塔补水。为确保这部分水的水质，在循环水前池旁边设置一个一定容积的吸水池，用于接收经水厂初步处理后自流过来的冷却

11、塔的补水，吸水池中的水可以经开式冷却水泵升压后送至常规岛做为轴承冷却水，排水去循泵的前池做为冷却塔的补水。 结束语 与电厂冷却水系统的常规设置相比，具有冷却塔的内陆电厂使用全开式冷却水设置方案，冷却水温较低，冷却效率较高，系统简单，便于运行维护;沿海电厂通过适当增大开式水管道管径，可取消开式水泵，使初投资及运行维护费用降低，具有一定的经济性。 参考文献 1顾小红,黄种买,虞启义.我国城市污水回用作火电厂循环冷却水的研究J.电力环境保护,2003,01:35-37. 2周银芳.火电厂冷却水系统设计与优化J.中国电力教育,2011,24:108-110+121. 3赵丹.浅析电厂冷却水设置方案的优化J.中国城市经济,2012,02:226. 4王建华.热轧直接冷却水系统设计优化探讨J.冶金动力,2013,08:60-62.