21世紀是人類社會空前發(fā)展的時代,也是全球水資源供求矛盾空前尖銳的時代。因此,缺水將是本世紀經濟可持續(xù)發(fā)展的重要制約條件。
火力發(fā)電廠作為工業(yè)耗水大戶,對水的消費是可觀的。發(fā)電廠需要大量的冷卻水,其供水系統(tǒng)主要有直流供水和循環(huán)供水兩大類。但隨著用水的緊缺和節(jié)約用水政策的實施,循環(huán)供水已經成為大部分火力發(fā)電廠的供水方式,循環(huán)水的冷卻方式可分為冷卻塔冷卻和冷池冷卻,對于采用循環(huán)冷卻的火電廠來說,循環(huán)冷卻水的消耗量占電廠總消耗水量的比例很大,約為電廠總耗水量的70%,對電廠的節(jié)水起著決定的作用。通常狀況下,火力發(fā)電廠冷卻塔的循環(huán)水因蒸發(fā)原因損耗總水量的1.2%-1.6%,風吹損耗小于0.5%,排污損耗為1%左右。也就是說,因蒸發(fā)原因所消耗的水量占電廠總消耗水量的30%-55%。
火力發(fā)電廠循環(huán)水冷卻節(jié)水的主要措施是選用高效率的冷卻塔以降低水溫,應用先進的水質穩(wěn)定處理技術保證水質和采用科學的管理方法以提高設備效率。但是,循環(huán)冷卻水由于蒸發(fā)、風吹、排污等原因損耗很大,是火力發(fā)電廠水耗居高不下的主要原因。降低上述損耗的難度較大。
目前的火力發(fā)電廠的節(jié)水都是針對風吹損耗和排污損耗做的工作。對于風吹損耗,一般采用加裝高效收水器等措施來減少風吹損耗的;對于排污損耗,一般通過提高循環(huán)冷卻水的濃縮倍率來減少排污損耗。盡管在國家政策的鼓勵下,各種節(jié)水方案不斷出現(xiàn),但對于火力發(fā)電廠循環(huán)冷卻水處理,仍然局限在風吹和排污的研究開發(fā),尤其是在提高循環(huán)冷卻水濃縮倍率方面。而對于蒸發(fā)水耗,由于技術方面和認識方面的原因,從來沒有引起人民的重視,尚未找到解決的方法,從而導致火力發(fā)電廠的蒸發(fā)水白白地損耗掉。據(jù)國家電力部門的用水報告,全國火力發(fā)電廠由于蒸發(fā)原因損耗水量約為20億m3??梢娬舭l(fā)水損耗的浪費是驚人的。
我公司引進開發(fā)的發(fā)電廠冷卻塔節(jié)能節(jié)水動力渦流技術。已在很多電廠應用,經濟效益非常顯著,在世界各國進行廣泛推廣,并引起了許多西方國家能源專家的關注。
動力渦流裝置的技術性能:
動力渦流裝置的技術特點:在保持原有冷卻塔內部結構不改變的情況下,依據(jù)冷卻塔結構數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù),經過科學計算,在冷卻塔底部的冷空氣入口處設計,并安裝按一定角度,均勻放置一定數(shù)量的機翼形葉片。高度與人字架相同。機翼形葉片長5-6米,安裝完畢后,冷卻塔底部總直徑增加3米左右。當用動力渦流裝置對冷卻塔改造后,由于冷空氣的流動方向在入口被機翼形葉片所改變,在塔身的作用下,冷空氣的流速增加,并且以螺旋的形式從塔底進入,在冷卻塔內形成巨大的(旋風)渦流。由頂部排出,相當于在冷卻塔的底部增加了一個大的送風機,加大了冷空氣氣量,也即相當于增加了淋水裝置的橫截面。淋水密度ρ降低“單位熱負荷”也隨之降低。冷卻塔的工作質量提高,換熱效率提高,冷卻范圍Δt在溫度標尺上占的位置下降,從而提高汽輪機的真空,提高機組效率。
由于增加了動力渦流裝置,在冷卻塔內部形成了穩(wěn)定的旋轉上升氣流,這使空氣流較深地和均勻地穿透水平剖面橫截面、擴大空氣流與冷卻水介質作用的途徑,并增加了空氣氣流與噴霧冷卻水接觸的時間,避免了空氣流的不均勻分配、氣流閉鎖、返流現(xiàn)象,有效地提高冷卻塔的換熱效率,從而降低循環(huán)水的溫度,提高機組的效率。
需要特別指出的是:冷卻塔內由于對流換熱效率的提高,蒸發(fā)散熱的比例將有所下降,循環(huán)水蒸發(fā)量得到降低,可減少循環(huán)水的補水量,降低對地下的需求,這對象我國這樣的水資源缺乏的國家具有重要的意義。
預期帶來的經濟效益:眾所周知,冷卻塔在電站循環(huán)水供應系統(tǒng)中是不可分割的工藝設備,基本設備的經濟指標在很大程度上取決于設計和運行的冷卻設備。在其他同等條件下,夏季冷卻塔冷卻水溫度每增加1℃,煤耗平均增加 1~2g/kwh。用動力渦流裝置,對冷卻塔進行改造,投資只有通流部分改造的十分之一左右,將會給發(fā)電企業(yè)帶來較高的直接經濟效益。在通常情況下,循環(huán)水的溫度每降低1℃,可使機組真空提高400Pa~500Pa,使機組發(fā)電煤耗下降1.0~1.5克/千瓦時。經初步調查和計算在原有的標準的冷卻塔上安裝動力渦流裝置后,一般可使循環(huán)水溫度降低3℃以上。可使機組發(fā)電煤耗下降3.0~4.5克/千瓦時。與100MW機組和200MW機組低壓通流部分改造后所取得的經濟效益基本相當。但投資確遠小于上述機組通流部分改造的投資,一般僅為上述機通流部分改造投資的十分之一左右。
機組容量 200MW 300MW 600MW
循環(huán)水溫降低值 最低1.3℃ 最高4℃ 最低1.3℃ 最高4℃ 最低1.3℃ 最高4℃
年可節(jié)省標煤 2800噸 8640噸 3980噸 12250噸 7488噸 23000噸
年節(jié)煤效益 67.2萬元 207萬元 95.5萬元 294萬元 180萬元 552萬元
其它經濟效益 ● 由于冷卻塔的效率可提高9%~35%,使得噴濺裝置和淋水裝置的熱負荷降低,增加了他們的使用壽命,延長了更換周期,減少了維護成本和工人工作量,可獲得間接經濟效益10萬元以及巨大的社會效益和環(huán)保效益。
● 節(jié)省地下水消耗量也可獲得可觀的經濟效益。
動力渦流裝置的技術展望:動力渦流技術開辟了提高冷卻塔換熱效率的新途徑,能夠使循環(huán)水溫度平均下降1.3℃以上,在南方較溫暖地區(qū),循環(huán)水溫度可下降更多,年平均氣溫越高的地區(qū),效果越明顯,同時經濟效益也更加顯著。投資僅僅為汽輪機通流部分改造的十分之一左右。
提高發(fā)電機組效率的技術手段已經廣泛采用,如通流改造等。要想進一步提高效率,需要在其他方面進行探索;特別是隨著全球變暖,凝汽器真空度影響機組效率問題將日益突出,具有普遍性。通過降低循環(huán)冷卻水溫度提高真空度進行提高機組效率方面,本技術具有獨到的優(yōu)勢,同時具有節(jié)約水資源、節(jié)煤、無需維護、投資回收周期短、平均氣溫越高的地區(qū),效果越為明顯等特點。是一項火力發(fā)電機組節(jié)能降耗、降低發(fā)電成本的高新技術項目,必將在電力系統(tǒng)得到廣泛的應用。該項目市場之大前景廣闊,現(xiàn)對外尋求合作伙伴代理商。該項目將會給您帶來可觀的經濟效益,有意合作者請速與我公司聯(lián)系備索詳細資料。
責任編輯: 江曉蓓