冬季低温环境下汽轮机冷却塔风机运行数量与汽轮机经济性分析

摘 要：本文简单介绍了电厂汽轮机冷却塔及冷却塔风机对汽轮机机组经济安全运行的重要性，重点讨论分析了在低温环境下冷却塔风机运行数量对汽轮机机组经济性运行的影响。本文采用的是综合比较法，运用科学的理论分析和多组实际运行实验数据，得出该电厂低温环境下汽轮机冷却塔风机的最经济运行数量，最大限度地提高了该电厂汽轮机冷端的节能效果。

关键词：发电厂循環冷却水系统 综合比较法 经济运行

中图分类号：TK264.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）02（c）-0054-02

冷却塔（The cooling tower）是用水作为循环冷却剂，从一系统中吸收热量排放至大气中，以降低水温的装置；是利用水与空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽，蒸汽挥发带走热量达到蒸发散热、对流传热和辐射传热等原理来散去汽轮机循环冷却水产生的余热的蒸发散热装置，冷却塔风机则负责加速蒸汽流动，强化散热的作用，以保证系统的正常安全经济运行

1 系统概述

某电厂有两套9E燃气轮机联合循环机组，共有6台冷却塔及相应的6台冷却塔风机。正常运行时一套机组运行需启动3台冷却塔及其风机来冷却循环冷却水，现通过数据对比得出当在底温环境下冷却塔风机运行数量与机组运行经济性的最优组合。

根据2017年2月4日于某电厂夜间采集的数据（每小时取样一次）分析如下。

对数据进行平均数处理得如下结果。

根据以上数据进行简单估算，3#冷却塔风机启停影响汽机负荷约56.425MW·h-56.125MW·h=300kW·h，而停3#冷却塔风机省电196.4088kW·h，由此数据片面判定低温环境下停运一台冷却塔风机的运行方法并不经济。下面我们对此结论进行较为详细的数据计算验证。

2 冷却塔风机运行数量与汽轮机经济性数据分析

经过分析讨论，因为在机组运行过程中会有空压机、循环水补水泵、EH油循环泵等辅助设备的启停运行操作，它们与3#冷却塔风机同时影响厂用电，影响对外送电量，使得该电厂甲线、乙线的母线行码无法准确地反映出3#冷却塔风机启停对电量的影响，故在此不对母线行码进行讨论。燃机天然气气码受人为抄表等主观因素影响较大，参考意义不大，在此亦不进行讨论。现主要利用2017年2月4日燃机和汽机发电行码进行数据计算：

由数据分析计算（由于计算过程过于复杂冗长，在此不进行推算）得正常运行中燃机负荷对汽轮机负荷影响比例在7∶3左右，故将400kW·h燃机负荷转化为对汽机负荷影响约为171kW·h。故同等情况下，将燃机负荷波动影响汽机负荷部分扣除得320-171=149kW·h<196.4088kW·h

此外，由于停运一台冷却塔风机，使得循环水的蒸发量减少约1/3左右从而减少了循环水的使用费用，进而缩短了江边大功率“深井泵”、循环水补水泵等其他辅助设备的运行时间，节约了部分电能。

3 结论

在将3#冷却塔风机停运后的机组运行过程中，我们发现循环水温度上升3℃～4℃，真空下降1～2kPa，其最终会平衡稳定在一正常状态，对机组正常稳定经济运行无影响。根据精确数据计算以及科学的对比分析得出低温环境下停运一台冷却塔风机的运行方有一定的经济性。

4 结语

以上结论的得出，主要采用数据综合对比法，通过逐步深入的科学分析，以及各项安全的试验得出的数据结论验证。其次，对于问题的研究我们不能根据简单的表面数据得出片面的结论，而应通过科学的方法与周密的计算，综合考虑，才能得出保证机组安全高效运行的最优方案。

参考文献

[1]刘加根，严玢，余琼.冷却塔风机运行节能之模式与策略分析[J].建筑科学，2009（2）：35-38.

[2]陈建平，曹冬冬，王亚丽.冷却塔风机优化节能控制系统的设计[J].机械设计与制造，2014（4）：96-98.

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