21世紀(jì)是人類社會(huì)空前發(fā)展的時(shí)代,也是全球水資源供求矛盾空前尖銳的時(shí)代。因此,缺水將是本世紀(jì)經(jīng)濟(jì)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(duì)水的消費(fèi)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(shí)施,循環(huán)供水已經(jīng)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(duì)于采用循環(huán)冷卻的火電廠來(lái)說(shuō),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(duì)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(fēng)吹損耗小于0.5%,排污損耗為1%左右。也就是說(shuō),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(yīng)用先進(jìn)的水質(zhì)穩(wěn)定處理技術(shù)保證水質(zhì)和采用科學(xué)的管理方法以提高設(shè)備效率。但是,循環(huán)冷卻水由于蒸發(fā)、風(fēng)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(duì)風(fēng)吹損耗和排污損耗做的工作。對(duì)于風(fēng)吹損耗,一般采用加裝高效收水器等措施來(lái)減少風(fēng)吹損耗的;對(duì)于排污損耗,一般通過(guò)提高循環(huán)冷卻水的濃縮倍率來(lái)減少排污損耗。盡管在國(guó)家政策的鼓勵(lì)下,各種節(jié)水方案不斷出現(xiàn),但對(duì)于火力發(fā)電廠循環(huán)冷卻水處理,仍然局限在風(fēng)吹和排污的研究開(kāi)發(fā),尤其是在提高循環(huán)冷卻水濃縮倍率方面。而對(duì)于蒸發(fā)水耗,由于技術(shù)方面和認(rèn)識(shí)方面的原因,從來(lái)沒(méi)有引起人民的重視,尚未找到解決的方法,從而導(dǎo)致火力發(fā)電廠的蒸發(fā)水白白地?fù)p耗掉。據(jù)國(guó)家電力部門的用水報(bào)告,全國(guó)火力發(fā)電廠由于蒸發(fā)原因損耗水量約為20億m3??梢?jiàn)蒸發(fā)水損耗的浪費(fèi)是驚人的。
我公司引進(jìn)開(kāi)發(fā)的發(fā)電廠冷卻塔節(jié)能節(jié)水動(dòng)力渦流技術(shù)。已在很多電廠應(yīng)用,經(jīng)濟(jì)效益非常顯著,在世界各國(guó)進(jìn)行廣泛推廣,并引起了許多西方國(guó)家能源專家的關(guān)注。
動(dòng)力渦流裝置的技術(shù)性能:
動(dòng)力渦流裝置的技術(shù)特點(diǎn):在保持原有冷卻塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)不改變的情況下,依據(jù)冷卻塔結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)科學(xué)計(jì)算,在冷卻塔底部的冷空氣入口處設(shè)計(jì),并安裝按一定角度,均勻放置一定數(shù)量的機(jī)翼形葉片。高度與人字架相同。機(jī)翼形葉片長(zhǎng)5-6米,安裝完畢后,冷卻塔底部總直徑增加3米左右。當(dāng)用動(dòng)力渦流裝置對(duì)冷卻塔改造后,由于冷空氣的流動(dòng)方向在入口被機(jī)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(jìn)入,在冷卻塔內(nèi)形成巨大的(旋風(fēng))渦流。由頂部排出,相當(dāng)于在冷卻塔的底部增加了一個(gè)大的送風(fēng)機(jī),加大了冷空氣氣量,也即相當(dāng)于增加了淋水裝置的橫截面。淋水密度ρ降低“單位熱負(fù)荷”也隨之降低。冷卻塔的工作質(zhì)量提高,換熱效率提高,冷卻范圍Δt在溫度標(biāo)尺上占的位置下降,從而提高汽輪機(jī)的真空,提高機(jī)組效率。
由于增加了動(dòng)力渦流裝置,在冷卻塔內(nèi)部形成了穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)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(kuò)大空氣流與冷卻水介質(zhì)作用的途徑,并增加了空氣氣流與噴霧冷卻水接觸的時(shí)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(jī)組的效率。
需要特別指出的是:冷卻塔內(nèi)由于對(duì)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(bǔ)水量,降低對(duì)地下的需求,這對(duì)象我國(guó)這樣的水資源缺乏的國(guó)家具有重要的意義。
預(yù)期帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益:眾所周知,冷卻塔在電站循環(huán)水供應(yīng)系統(tǒng)中是不可分割的工藝設(shè)備,基本設(shè)備的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在很大程度上取決于設(shè)計(jì)和運(yùn)行的冷卻設(shè)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(dòng)力渦流裝置,對(duì)冷卻塔進(jìn)行改造,投資只有通流部分改造的十分之一左右,將會(huì)給發(fā)電企業(yè)帶來(lái)較高的直接經(jīng)濟(jì)效益。在通常情況下,循環(huán)水的溫度每降低1℃,可使機(jī)組真空提高400Pa~500Pa,使機(jī)組發(fā)電煤耗下降1.0~1.5克/千瓦時(shí)。經(jīng)初步調(diào)查和計(jì)算在原有的標(biāo)準(zhǔn)的冷卻塔上安裝動(dòng)力渦流裝置后,一般可使循環(huán)水溫度降低3℃以上??墒箼C(jī)組發(fā)電煤耗下降3.0~4.5克/千瓦時(shí)。與100MW機(jī)組和200MW機(jī)組低壓通流部分改造后所取得的經(jīng)濟(jì)效益基本相當(dāng)。但投資確遠(yuǎn)小于上述機(jī)組通流部分改造的投資,一般僅為上述機(jī)通流部分改造投資的十分之一左右。
機(jī)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(biāo)煤 2800噸 8640噸 3980噸 12250噸 7488噸 23000噸
年節(jié)煤效益 67.2萬(wàn)元 207萬(wàn)元 95.5萬(wàn)元 294萬(wàn)元 180萬(wàn)元 552萬(wàn)元
其它經(jīng)濟(jì)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(fù)荷降低,增加了他們的使用壽命,延長(zhǎng)了更換周期,減少了維護(hù)成本和工人工作量,可獲得間接經(jīng)濟(jì)效益10萬(wàn)元以及巨大的社會(huì)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(jīng)濟(jì)效益。
動(dòng)力渦流裝置的技術(shù)展望:動(dòng)力渦流技術(shù)開(kāi)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(shí)經(jīng)濟(jì)效益也更加顯著。投資僅僅為汽輪機(jī)通流部分改造的十分之一左右。
提高發(fā)電機(jī)組效率的技術(shù)手段已經(jīng)廣泛采用,如通流改造等。要想進(jìn)一步提高效率,需要在其他方面進(jìn)行探索;特別是隨著全球變暖,凝汽器真空度影響機(jī)組效率問(wèn)題將日益突出,具有普遍性。通過(guò)降低循環(huán)冷卻水溫度提高真空度進(jìn)行提高機(jī)組效率方面,本技術(shù)具有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì),同時(shí)具有節(jié)約水資源、節(jié)煤、無(wú)需維護(hù)、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(diǎn)。是一項(xiàng)火力發(fā)電機(jī)組節(jié)能降耗、降低發(fā)電成本的高新技術(shù)項(xiàng)目,必將在電力系統(tǒng)得到廣泛的應(yīng)用。該項(xiàng)目市場(chǎng)之大前景廣闊,現(xiàn)對(duì)外尋求合作伙伴代理商。該項(xiàng)目將會(huì)給您帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益,有意合作者請(qǐng)速與我公司聯(lián)系備索詳細(xì)資料。
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