暖通吧專業(yè)資料-露點間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)在空冷站中的應(yīng)用

1、露點蒸發(fā)冷卻技術(shù)在空冷電站中的應(yīng)用探討王旭陽、李俊明( 教授)清華大學(xué)2011.10熱科學(xué)與動力工程教育部重點實驗室論文摘要論文背景：尋求解決空冷電站度夏難題的方法。 即環(huán)境溫度升高導(dǎo)致空冷島傳熱惡化，從而限制機組額定出力，甚至影響安全運行。論文內(nèi)容：提出露點蒸發(fā)冷卻器與電站耦合運行，通過降低空冷島入口空氣溫度試圖解決空冷機組度夏難題。對該方法傳熱傳質(zhì)過程給出了數(shù)學(xué)模型，論證該方法的技術(shù)可行性以西安某600MW直接空冷機組為例，進行了該方法的經(jīng)濟性分析最后綜合評用露點蒸發(fā)冷卻技術(shù)解決空冷機組度夏難題的利弊熱科學(xué)與動力工程教育部重點實驗室論文背景：煤多水少地區(qū)，直接空冷機組具有很好的節(jié)水能力，得

2、到廣泛應(yīng)用。夏季高溫影響，機組出力受限，即度夏困難： 背壓達到4550KPa，限制了10%20%的額定機組出力?，F(xiàn)有度夏方式： 熱機清洗，即向空冷島的換熱表面上噴水；容易造成換熱表面結(jié)垢與腐蝕露點蒸發(fā)冷卻器優(yōu)于現(xiàn)有冷卻技術(shù)： 不增加空氣濕度 溫度降得更低 耗水量低項目常規(guī)濕冷機組直接空冷機組發(fā)電耗水率m3/ (sGW)0.680.13熱科學(xué)與動力工程教育部重點實驗室論文內(nèi)容熱科學(xué)與動力工程教育部重點實驗室論文內(nèi)容熱科學(xué)與動力工程教育部重點實驗室論文內(nèi)容熱科學(xué)與動力工程教育部重點實驗室論文內(nèi)容熱科學(xué)與動力工程教育部重點實驗室干通道內(nèi)空氣放熱量濕通道內(nèi)空氣吸熱量：而由換熱器傳熱公式可得傳質(zhì)方程為四

3、個方程四個未知數(shù)。因此可以由每個傳熱單元入口的空氣狀態(tài)求得出口的空氣狀態(tài)，可依次類推，從而得到每個單元的進出口空氣溫度與濕度分布論文內(nèi)容熱科學(xué)與動力工程教育部重點實驗室干通道內(nèi)空氣放熱量濕通道內(nèi)空氣吸熱量：3個方程3個未知數(shù)。因此可以由每個傳熱單元入口的空氣狀態(tài)求得出口的空氣狀態(tài)，可依次類推，從而得到每個單元的進出口空氣溫度與濕度分布濕通道內(nèi)為飽和濕空氣論文內(nèi)容熱科學(xué)與動力工程教育部重點實驗室露點蒸發(fā)冷卻器出口溫度與環(huán)境溫度的關(guān)系露點蒸發(fā)冷卻器可有效降低空氣溫度，而且出口溫度隨著入口溫度幾乎線性變化論文內(nèi)容熱科學(xué)與動力工程教育部重點實驗室露點蒸發(fā)冷卻器系統(tǒng)壓降與環(huán)境溫度的關(guān)系露點蒸發(fā)冷卻器的系

4、統(tǒng)壓降隨著環(huán)境溫度的增加有所增加，但是總體而言變化很小，可認為是恒定值論文內(nèi)容熱科學(xué)與動力工程教育部重點實驗室露點蒸發(fā)冷卻器耗水量與環(huán)境溫度的關(guān)系露點蒸發(fā)冷卻器的耗水量隨著環(huán)境溫度的增加有所增加，變化趨勢先增后減。論文內(nèi)容基本假設(shè)：1. 連接管道中沒有任何壓降，蒸 汽狀態(tài)不發(fā)生變化2. 空冷單元間不存在流量偏差、熱量偏差，3. 認為順流單元出口的凝結(jié)水沒有過 4. 冷度，各冷卻單元入口處干度 為1。5. 機組滿負荷運行。熱科學(xué)與動力工程教育部重點實驗室論文內(nèi)容蒸汽放熱量： （1）空氣吸熱量： （2）一側(cè)有相變時的換熱器效能： （3）由(1),(2),(3)得管內(nèi)蒸汽的飽和溫度表達式： （4）

5、蒸汽流量， 迎風(fēng)面積， 空氣密度， 空氣定壓比熱， 入口空氣溫度， 迎風(fēng)面積 空氣體積流量熱科學(xué)與動力工程教育部重點實驗室論文內(nèi)容熱科學(xué)與動力工程教育部重點實驗室機組冷凝器工況與入口空氣溫度的關(guān)系論文內(nèi)容熱科學(xué)與動力工程教育部重點實驗室耦合系統(tǒng)對機組背壓證實了利用露點蒸發(fā)冷卻技術(shù)可以有效的降低機組的背壓。即證明了本文所提出方法的技術(shù)可行性論文內(nèi)容經(jīng)濟性分析：名稱年運行運行收益煤耗減少帶來的收益水耗增加帶來的成本通風(fēng)消耗電功帶來的成本求解方法背壓每降低1KPa，煤耗降低8露點蒸發(fā)器內(nèi)濕空氣帶走的水分通風(fēng)壓降計算年消耗量/年節(jié)約量1.21萬噸36.7萬噸0.031m3/sGW107.7萬KWh參考

6、計算價格坑口煤價（神木）：270元/噸工業(yè)用水價格：3.45元/噸上網(wǎng)電價：0.5元/度總值/ 萬元146326.5126.753.8熱科學(xué)與動力工程教育部重點實驗室論文內(nèi)容熱科學(xué)與動力工程教育部重點實驗室環(huán)境溫度對系統(tǒng)經(jīng)濟性的影響水耗成本和電耗成本隨著環(huán)境溫度的增加基本維持不變。而因為降低背壓得到的運行收益則隨著環(huán)境溫度的增加有很明顯的增大。這足以說明本文提出的度夏方式，可獲得很好的運行效益論文內(nèi)容熱科學(xué)與動力工程教育部重點實驗室煤價對系統(tǒng)運行總效益 y 的影響通過降低發(fā)電煤耗產(chǎn)生的收益必然受煤炭價格的影響?？梢姡禾績r格越高，則采用該方法度夏獲得的經(jīng)濟效益越高。相反，當(dāng)?shù)氐碾娒簝r格低于160元/噸時，幾乎不存在任何收益。由于我國坑口電煤價格基本維持在200元/噸，因此露點蒸發(fā)冷卻技術(shù)的應(yīng)用空間還是很廣發(fā)的。論文內(nèi)容熱科學(xué)與動力工程教育部重點實驗室關(guān)于露點蒸發(fā)冷卻技術(shù)在空冷電站中應(yīng)用的綜合評價：利用露點蒸發(fā)冷卻技術(shù)可以有效的降低夏季空冷島入口的空氣溫度，從而有效的避免了高溫天氣機組傳熱惡化導(dǎo)致的出力下降、煤耗增大甚至影響安全運行的狀況。 利用該冷卻技術(shù)幫組空冷電站度夏，可以獲得良好的運行效益，當(dāng)煤炭價格維持在160元/噸以上時，運行效益總是存在的。而且引入露點蒸發(fā)冷卻裝置所帶來的耗水量和耗電量的增加十分有限。若考慮初投資，則由于露點蒸發(fā)冷卻器需要很大的換熱面積才能全部冷卻空