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钢厂富余煤气发电空冷机组尖峰冷却系统设计发布时间：2022-11-14T07:09:15.566Z 来源：《中国电业与能源》2022年第13期作者： 1赵芬 2贾荣[导读] 随着国家节能减排政策的实施，钢厂富余煤气发电已成为趋势。
对空冷发电机组而言，设置尖峰冷却系1赵芬 2贾荣四川电力设计咨询有限责任公司四川成都 610041）发《中国电业与能源》2022年13期【摘要】随着国家节能减排政策的实施，钢厂富余煤气发电已成为趋势。
对空冷发电机组而言，设置尖峰冷却系统是解决机组迎峰度夏问题的主要措施。
本文结合山西某钢厂新建的富余煤气发电空冷机组尖峰冷却系统的设计，阐述中小型空冷机组尖峰冷却系统容量的确定，并对选型方案进行分析后得出结论。
【关键词】钢厂富余煤气发电；尖峰冷却；蒸发冷却0引言钢厂在生产过程中会产生大量富余煤气，利用富余煤气进行发电，可以对资源进行高效利用，也是贯彻执行国家节能减排政策的主要思路。
在进行煤气发电机组建设时，受到煤气热值和富余煤气产量以及企业自身电力调度的影响，建设规模一般都比较小，一般选择中小型机组进行建设[1]。
我国华北、西北、东北等采用空冷机组的电厂，部分机组由于对夏季用电高峰期气候条件考虑不足、空冷凝汽器长期运行导致换热效率下降等原因导致在夏季高温时段不能满发，无法保证迎峰度夏的用电要求。
因此，很多电厂对已有的空冷机组进行增容改造，加装尖峰冷却系统。
吸取这些空冷机组增容改造的经验，近年新建的钢厂富余煤气发电空冷机组，为了避免今后运行出现夏季无法满发的问题，在新建时就考虑设置了尖峰冷却系统。
以下结合山西某钢厂新建的富余煤气发电空冷机组尖峰冷却系统的设计，阐述中小型空冷机组尖峰冷却系统容量的确定，并对选型方案进行分析。
1工程背景资料山西某钢厂利用富余煤气综合利用发电，新建一台220t/h高温超高压燃烧高炉煤气锅炉和一台65MW高温超高压一次中间再热凝汽式汽轮发电机组，主机冷却采用直接空冷系统。
第37卷,总第213期2019年1月,第1期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGY Vol.37,Sum.No.213Jan.2019,No.1直接空冷机组间接空气尖峰冷却技术研究刘月正(陕西德源府谷能源有限公司,陕西 榆林 710075)摘 要:直接空冷(以下简称ACC )机组在夏季高温时段背压升高,不能满负荷运行,需采用尖峰冷却技术降低背压。
基于此,提出零水耗、近零传热端差的间接空气尖峰冷却技术,以某电厂660直接空冷机组为对象,对其加装间接空气冷却系统的热力性能进行研究分析。
结果表明,加装间接空气冷却系统机组全年背压降低3.01~7.2kPa ,折算全年平均煤耗降低4.7g /kWh ,实现了尖峰冷却目的。
关键词:直接空冷机组;背压;煤耗;尖峰冷却;间接空气冷却技术中图分类号:TK124 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2019)01-0073-05Research on Indirect Air Peak -load Cooling Technologyof Direct Air Cooling UnitsLIU Yue -zheng(Shanxi Deyuan Fugu Energy Co.,Ltd.,Yulin 710075,China)Abstract :The back pressure of the direct air cooling (ACC)unit rises in the high temperature period in summer,and the unit can not run full load,needing to adopt peak -load cooling technology to reduce back pressure.Based on this,a indirect air peak -load cooling technology with zero water consumption and near zero terminal temperature difference is proposed,which takes a 660MW ACC unit as the object.The thermal performance of the unit installed with indirect air peak -load cooling system is studied.The results show that the annual back pressure of the unit installed with the indirect air peak -load cooling system is reduced by 3.01~7.2kPa,and the average coal consumption is reduced by 4.7g /kWh in theyear,the purpose of peak -load cooling is achieved.Key words :direct air cooling unit;back pressure;coal consumption;peak -load cooling;indirect aircooling technology收稿日期 2018-07-02 修订稿日期 2018-11-17作者简介院刘月正(1975~),男,本科,高级技师,研究方向热动。
间接空冷汽轮发电机组间冷系统防冻与安全度夏问题分析摘要为确保接空冷机组的运行安全，结合国内对于超大型自然通风湿冷塔、大型空冷塔的研究成果和设计经验，对间接空冷塔的塔形优选及配置进行全面分析，本文从空冷系统配置运行等方面着手，提出了空冷系统安全度夏及冬季防冻的具体措施和建议。
关键词空冷系统；喷水降温；防冻1 概述1.1 国电浙能宁东发电有限公司2×1000MW机组工程，是世界首台百万间接空冷机组，工程位于宁夏回族自治区灵武市境内，距银川市东南约60公里、灵武市正东39公里，规划量4×1000MW。
1.2 厂址气象条件（1）常规气象条件①气候概况及气象要素特性值厂址附近有灵武气象站。
灵武气象站于1953年3月设站观测，该站东经106°18?，北纬38°07?，观测场海拔高度1115.9m。
虽然气象站地处黄河川道，厂址地处黄河东岸，且厂址距气象站超过20km，但因两地之间无大山阻挡，属同一气候区，灵武气象站的气象资料可以直接用于电厂厂址处。
（2）空冷气象参数厂址与灵武气象站的直线距离在42km左右，两地海拔相差约260m，且两地在周边地形、地貌、植被等下垫面状况存在着较大的差异，以上因素必将导致两地气候条件存在一定差异。
为客观反映厂址气象条件，尤其是对空冷形式选择、空冷设备选型、空冷平台布置较为敏感的气温、风速、风向等因子，确保电厂建成投产后安全、高效运行，2005年8～2006年10月，在厂址区设立了临时观测塔，对上述气象因素进行了现场观测，经与灵武气象站同期实测资料对比分析后，编制了《国电宁夏方家庄电厂工程空冷气象参数对比分析报告》。
根据该报告，厂址空冷气象条件如下。
①典型年逐时干球温度根据代表厂址实际情况的10年反演气温资料，按照以某年年平均气温与近10年平均气温和近5年平均气温中较高者相同或接近为原则选取典型年，若出现几个典型年年份，以最近年份作为典型年，根据以上原则确定2005年为典型年。
电厂余热利用与尖峰冷却改造探析摘要：当前很多火电厂在进行节能改造的过程中都十分重视余热的利用，为进一步提高电厂的余热利用效果，研究了电厂不同余热利用方案，并以山西某热电厂的节能改造工程为基础，提出了可采用前置凝汽器+热泵(溴化锂吸收式)+尖峰加热器的火电厂乏汽利用方案，这样不仅有效利用空冷乏汽余热，而且在夏季有效降低机组背压，经实际应用验证，达到了预期效果，可为类似工况下的电厂节能改造提供参考。
关键词：电厂；余热利用；尖峰冷却；策略；效果引言：火电厂锅炉燃烧过程中，由于燃煤条件与运行水平的不同，会导致各种热损失，其中排烟热损失占锅炉全部热损失的一半以上，同时排烟温度每上升30℃，锅炉效率降低1%，机组标煤耗增加3g/kW·h。
因此，如何有效利用乏汽热量是目前火力发电厂都关注的一个重要问题。
1、电厂配置及改造方案研究1.1配置情况山西某热电有限公司为 2 x 300MW直接空冷供热机组，型号CZK250/N300-16.7/538/538，铭牌功率为300MW，设计背压17kPa，夏季满发背压34kPa。
直接空冷系统设计面积692091㎡，夏季环境温度33℃时，汽轮机背压34kPa。
机组额定采暖抽汽量500t/h，抽汽参数：P=0.4MPa，T=248℃。
1.2改造方案及原因分析1.2.1前置凝汽器+热泵(溴化锂吸收式)+尖峰加热器方案该方案如图1所示，凝汽器利用汽机乏汽，热泵利用汽机抽汽和部分乏汽，尖峰加热器利用汽轮机抽汽。
本方案额定供热工况下外网50℃热网回水经前置凝汽器热交换吸收乏汽余热到69℃，此时机组背压需提高至夏季设计背压34kPa；再进热泵内加热至90℃，最后至热网首站，利用机组中缸抽汽加热至115℃。
机组配置1台155 MW前置凝汽器+3台38.5MW热泵机组，前置凝汽器、热泵机组和热网首站为串联系统，当其中任何一个系统有故障时，其余系统均可保证供热率≥65%，满足规程供热安全要求。
600MW机组间接空冷系统冬季防冻控制研究５３第１２卷（２０１０年第６期）电力安全技术〔摘要〕空冷机组因散热器冻结造成的设备损坏和停机事故每年给发电企业带来严重的经济损失，因而空冷机组散热器的冻结问题已成为影响空冷机组安全运行最重要的问题之一。
对国内首例６００ＭＷ机组间接空冷系统进行了介绍，并对表面式凝汽器间接空冷系统的冬季运行方式和防冻控制措施进行了论述。
〔关键词〕间接空冷系统；散热器；防冻我国华北地区煤炭蕴藏丰富，但面临非常严峻的水资源问题，传统的湿冷火力发电机组已不能适应该地区节水和可持续发展的要求。
空冷火力发电机组以其节水和环保优势已成为北方地区电厂建设的主流，但近几年投运的空冷机组，频繁发生散热器的冻结事故，给安全生产带来极大的隐患。
如何解决散热器的冬季冻结问题已成为面临的重要问题。
某电厂采用的６００ＭＷ空冷机组，其空冷系统采用自然通风冷却塔的间接空冷系统，是国内首例６００ＭＷ间接空冷机组。
该电厂空冷系统在冬季运行和防冻方面采取了各种有效手段，积累了丰富的经验，为机组的安全运行提供了保障。
１间接空冷系统简介间接空冷系统是指：循环水进入表面式凝汽器的水侧，通过表面换热冷却凝汽器汽侧的汽轮机排汽，受热后的循环水通过空冷散热器与空气进行表面换热，循环水被空气冷却后由循环水泵送至凝汽器去冷却汽轮机排汽，由此构成了闭式循环。
该系统包括循环冷却水系统，由此空冷散热器补水稳压系统，空冷散热器充水、排水系统和空冷散热器清洗系统等。
图１为间接空冷系统流程示意图。
图１间接空冷系统示意１．１凝汽器及循环冷却水系统凝汽器采用某汽轮机厂制造的双壳体、双背李春山（大唐阳城发电有限责任公司，山西晋城０４８１０２）６００ＭＷ机组间接空冷系统冬季防冻控制研究压、双进双出、单流程Ｎ－４００００－４型不锈钢管凝汽器，采用单元制的密闭循环水供水系统，循环水为除盐水。
１台机组配置３台３５％容量的循环水泵，每台机组循环水流量为６４０００ｍ３／ｈ。
汽轮机冷端尖峰冷却改造设计研究摘要：火力发电厂主机空冷凝汽器使用多年后，冷却效率就会下降，导致机组出力降低。
为了节能降耗，电厂将部分电泵改为汽泵，增加了主机空冷凝汽器的负荷。
为使电厂能满负荷运行，需要对空冷凝汽器进行改造，提高冷却能力。
本文以山西某电厂的直接空冷系统改造为例，研究增加尖峰冷却系统的必要性、系统配置、节能减排、投资及收益分析等，提出合理的设计方案，供其它需要改造的电厂借鉴。
关键词：空冷凝汽器；冷却效率；电泵；汽泵；尖峰冷却系统1 前言水是不可再生资源，我国北方地区水资源匮乏，为了节约用水，近十年来我国北方地区火力发电厂主机冷却系统主要采用空冷技术进行节水。
随着时间的推移，空冷凝汽器的冷却效率有所下降，机组出力降低，同时为了节能降耗，电厂将部分电泵改为汽泵，增加了空冷凝汽器的负荷。
为使电厂能满负荷运行，需要对空冷凝汽器进行改造，提高冷却能力。
2 空冷系统概述山西某电厂二期工程2×600MW（#3、#4机组），汽轮机为亚临界、直接空冷凝汽式机组。
＃3机组于2007年12月投产运行，＃4机组于2008年2月投产运行。
每台600MW 汽轮机组配置56 个单排管空冷凝汽器单元。
布置分为8列，每列有7个单元，每个空冷凝汽器单元下部安装一台Φ9750mm的轴流风机，所有风机均采用变频调速电机。
空冷凝汽器系统考核工况一（TRL工况）：空气干球温度为31.5℃（TRL工况），每台汽轮机的排汽量为1332.277 t/h，排汽焓为2541.6kJ/kg，风机在100％转速条件下，应保证汽轮机排汽口处背压不大于32kPa。
空冷凝汽器系统考核工况二（THA工况）：空气干球温度为15.5℃（THA工况），每台汽轮机的排汽量为1218.326t/h，排汽焓为2434.9kJ/kg，应保证汽轮机排汽口处背压约为15kPa。
3. 空冷系统改造的必要性#3、#4直接空冷机组，在近几年的夏季运行中，出现汽轮机背压高，效率低，主蒸汽流量大，即使锅炉出力达到最大值，机组仍不能满发的情况，机组负荷仅能达到70~90%。
高海拔高寒地区660MW机组间接空冷系统的防冻措施研究间接空冷系统以其节水、节能、抗风以及对真空系统影响小等优势已成为西北地区电厂建设的首选。
但由于散热器结构特点易发生冻坏现象，散热器冻结后的修复工作技术难度大、工作量大、检修时间长、损失大，因此制定相应的冬季运行防冻措施就显得非常重要。
本文从设计、安装、运行等多个方面全面制定各种措施，深入分析了防止散热器管束冬季运行过程中冻坏的安全运行措施。
标签：高海拔高寒地区；600MW机组；间接空冷系统一、间接空冷系统概述循环水及间接空冷系统主要包括3台循环水泵、循环水管道、自然通风空冷塔、冷却三角、百叶窗、地下贮水箱、高位膨胀水箱、补水泵、充水泵以及紧急泄水阀等。
间冷塔散热器由178个冷却三角构成，每个冷却三角由全铝制水-气热交换器构成，冷却三角的第三面安装有百叶窗。
二、间接空冷系统冻结防冻措施我厂位置地区属大陆性干旱气候，特点是冬季寒冷，因此使用间接空冷系统必须要解决好冻结运行防冻的问题。
（一）设计时需要考虑的防冻问题因间接空冷系统扇区进、回水管道较大，多采用蝶阀控制，但蝶阀的严密性又较差，所以漏水现象比较常见。
系统设计时在进水阀后、回水阀前、进回水管放水阀前加装放水检查阀，这样既可检查扇区退出后进回水阀门是否严密，也可在扇区退出后及时排掉阀门不严而漏进的水，从而可有效防止停运扇区发生冻结的现象出现。
（二）冬季扇区投运过程中的防冻措施冬季扇区投运时必须就地检查扇区百叶窗确实关闭严密，系统回水温度在40℃以上，充水时间控制在60-90秒之间，但充水温度和充水速度也不易过高，过高易造成管束之间连接处的O型橡胶垫圈受较大热冲击而破损导致漏水，因此经长期的运行调整总结出以下一些措施：（1）冬季扇区充水尽可能选择白天环境温度较高时进行，且回水温度保持在40℃。
（2）扇区充水时进、回水阀同时开启，進水阀开至8%，回水阀开至10%中停，就地听进回水管进水声音明显下降后全开进回水阀门。
300MW直接空冷尖峰冷却系统的研究与应用1.前言我国西北地区煤矿较多，前期大量建造湿冷机组，但水资源缺乏，不适宜大容量湿冷机组；后期政策调整改为空冷机组，为了确保煤电的经济性，该地区大量投运空冷火力发电机组。
随着国内火力发电技术的发展和进步，以及国家对空冷机组能耗要求的提高，空冷机组主要的技术经济效益，成为了研究重点和难点。
在进行火力发电过程中，空冷汽轮机组在汽轮机组尾部的排汽冷却采用空气冷却，但近年来北方地区环境温度逐年提升，夏季高温季节时段延长，导致空冷机组夏季不能满负荷运行，且运行背压偏高，经济性严重受到影响。
2.空冷机组冷端特点因国家政策的调整，火力发电机组现阶段的供电煤耗普遍偏高，特别是空冷机组，因其采用空气冷却的方式，不仅换热效率低，而且耗电量大，增大了厂用电率，空冷机组冷端参数的特点主要有：1.空冷机组随负荷变化真空的变化较大；2.空冷机组的排汽焓值高；3.空冷机组较同等量湿冷机组乏汽量大；4.空冷机组排汽干度大；5空冷机组真空变化受环境温度影响较大。
以上原因导致空冷机组经济性差，从冷端角度来分析，解决空冷机组煤耗高的方法是加强冷端散热能力，加强冷端散热能力的方式有很多种：1、前几年很多空冷机组对空冷岛进行了加装喷淋装置的改造，喷淋的水采用软化水，费用昂贵，而且喷淋后由于空气中污染物较多，会对空冷岛翅片造成腐蚀，甚至使空冷岛翅片受力变形。
翅片内有高温乏汽，在60-70℃下，外部的喷淋水极易对翅片造成结垢现象。
2、增加空冷岛散热单元，这种改造费用昂贵且需要有足够的场地，一般电厂A排外就是发电机出线至变电站，很难有场地。
3、尖峰冷却系统，这是一种将空冷机组部分乏汽通过分流冷却的方式，降低空冷岛的散热压力，以降低机组背压。
相当于双冷源运行，效果确实很好，但是耗水量也较大。
如果附近有城市中水或其他水源可以考虑。
在机组空冷性能曲线中，随着环境温度的升高，机组背压呈递增式的提高，同样，机组排汽量增大后，背压也呈递增式的提高。
600MW机组间接空冷系统的防冻与优化摘要：空冷降温方式是电厂采取的机组排汽冷却的主要方式，具有明显的优势和性能。
冬季运行时，如果操作不当很容易引起空冷机组的冻结，造成设备的损坏。
本文结合600MW机组进行空冷机组防冻分析，探讨了冬季易发生冻结的原因，并提出了相关的防冻措施，以期为相关的操作运行提供参考。
关键词：间接空冷防冻优化1概述电厂机组的空冷主要分为两种，即直接空气冷却系统和间接空气冷却系统，而间接空气冷却系统又可以分为表面式空气冷却系统和混合式空气冷却系统两种。
目前，空冷系统在国内电厂中的应用较为广泛，具有显著的优势。
间接空冷系统的运行过程如下，汽轮机的排汽进入表面凝汽器的凝汽侧，与进入冷却侧的循环冷却水进行换热。
换热后，排汽凝结成液体水进入锅炉给水循环系统，经过一系列处理后进入锅炉，而换热器冷却侧的循环冷却水吸热后进入空冷塔与空气进行换热，换热后进行循环冷却系统，继续与汽轮机的排汽进行热交换。
间接空冷系统主要包括循环冷却水系统、空冷散热器补水稳压系统、空冷散热器补水、排水系统和空冷散热器清洗系统等。
据相关的统计报告，电厂中的间接空冷系统在冬季应用过程中容易出现冻结，影响装置的正常运行。
间接空冷系统一般采取翅片铝管作为散热器，由于管壁薄，冬季运行时常常冻裂。
2间接空冷系统冻结的原因及防冻必要性2.1 间接空冷系统冻结原因间接空冷系统最容易冻结的设备是散热器，冻结主要原因如下：(1)散热管内的液体流速较低根据流体力学的相关知识，可以得知，管内液体的流动速度在中心区域较大，而靠近管内壁的速度较小。
如果散热管内的液体整体速度较低时，管内壁的速度更低，如果速度低到一定的程度，其换热模式将由对流传热变为热传导，而热传导的传热速度远远低于对流换热，导致管内壁处的温度降低，导致液体在此处冻结。
冻结后的液体形成流动阻力，进一步使得冻结恶化。
据相关的统计，如果循环冷却水在管内的流动状态呈现层流，且外界环境温度小于零时，管内的液体极易发生冻结。
600MW直接空冷机组尖峰冷却系统方案研究作者：潘翠翠来源：《中国科技博览》2018年第26期[摘要]针对直接空冷机组夏季高温季节运行背压高，出力受限、煤耗高，安全性差等问题，以600MW直接空冷机组为例，提出设计方案，采用尖峰冷却系统，分流部分排汽，经采用机力通风冷却塔的开式循环冷却系统冷却，以达到降低机组夏季运行背压、提高机组运行经济性的目的。
[关键词]直接空冷；运行背压；尖峰冷却，中图分类号：S478 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）26-0200-01由于北方地区大部分地区干旱缺水，多数火力发电厂采用直接空冷机组。
但直接空冷系统受环境影响比较明显，特别是在夏季高温时，机组背压高，出力受限，运行煤耗高，机组运行安全性降低。
为了降低直接空冷机组夏季高温季节运行背压，提高机组运行的安全性和经济性，拟采用尖峰冷却系统，分流部分排汽至尖峰冷却器，再经机力通风塔冷却。
1 机组现状北方某电厂采用600MW直接空冷机组，汽轮机由哈尔滨汽轮机厂供货，空冷系统由德国GEA能源技术有限公司整岛供货，总换热面积为155.186万平方米。
机组投产至今已运行数年。
随着空冷凝汽器管束结垢现象的日益严重，机组运行背压已远高于设计值，目前夏季环境温度36℃，机组满负荷运行时，机组背压达到40kPa以上，机组被迫降负荷运行。
随着全国电煤价格日趋升高，若空冷系统运行背压较高，既增大了发电煤耗，使得运行成本增加；同时，汽轮机耗汽量增加，导致锅炉负荷增加，也使得锅炉各辅机运行负荷增加，各相关设备均处于超出力运行状态，机组运行安全性下降。
因此，尖峰冷却系统的提出能够有效降低机组夏季背压，提高机组出力和安全性。
2 设计方案基于电厂实际运行情况，选定纯凝工况下机组发电量500MW为尖峰冷却系统设计工况。
综合考虑现场具体情况，拟选择分汽量40%作为设计工况，即空冷系统冷却汽量为625.12t/h，尖峰冷却系统冷却汽量为420.08t/h本方案采用“尖峰冷却系统”，即分流420.08t/h排汽至尖峰冷却器，再经机力通风冷却塔冷却。
Advances in Energy and Power Engineering 电力与能源进展, 2019, 7(5), 63-74Published Online October 2019 in Hans. /journal/aepehttps:///10.12677/aepe.2019.75008Research on Indirect Cold Air SystemModified by Peak Load Cooling System forGenerator UnitYue ShanSchool of Energy, Power and Mechanical Engineering, North China Electric Power University, BeijingReceived: Sep. 5th, 2019; accepted: Sep. 20th, 2019; published: Sep. 29th, 2019AbstractThe operating performance of indirect air cooling system of a 600 MW unit was fully analyzed fol-lowing the guidelines of dry cooling tower acceptance and performance test (VDI2049); it was found that its cold end runs with high back pressure, poor vacuum and low economy in summer.Therefore, the cooling transformation was studied. By referring to the peak cooling reform widely implemented in direct air cooling system, the peak cooling reform scheme of indirect air cooling system was designed, that is, a set of surface evaporative condensing system is set up to operate in parallel with the main condenser to supplement the condensing function of the unit. After re-search, the retrofitted indirect-cooling system achieved a significant reduction in back pressure, and the best effect under full load was 8.25 kPa. Finally, the income of the renovation project was analyzed. Taking the unit operation in 2016 as an example, the investment could be recovered within 5 years.KeywordsPeak Load Cooling, Indirect Cooling System, Technological Transformation, Benefit Analysis发电机组间接空冷系统尖峰冷却改造研究单悦华北电力大学，能源动力与机械工程学院，北京收稿日期：2019年9月5日；录用日期：2019年9月20日；发布日期：2019年9月29日单悦摘要遵循干式冷却塔验收及性能试验导则(VDI2049)，对某600 MW机组间接空冷系统的运行性能进行了充分分析，发现其冷端夏季运行背压高，运行真空性差，运行经济性低，故对其进行冷却改造研究。
通过借鉴广泛实施于直接空冷系统的尖峰冷却改造，设计了间接空冷系统的尖峰冷却改造方案，即设置一套表面蒸发式凝汽系统与主凝汽器并联运行，对机组冷凝功能进行补充。
经研究，改造后间冷系统背压实现明显降低，且满负荷情况下效果最佳，达到8.25 kPa。
最后，对改造工程的收益进行了分析，以2016年机组运行情况为例，5年内即可实现投资回收。
关键词尖峰冷却，间冷系统，技术改造，收益分析Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/1. 前言间接空冷系统[1][2]采用自然通风冷却及三塔合一布置，即间冷塔中间还布置有脱硫塔及烟囱。
长期运行实践表明，间冷系统在夏季高温时段循环水出口温度偏高，影响凝汽器运行性能，进而导致机组运行真空降低，运行经济性降低，运行成本增加。
极端情况下，真空偏低还会制约机组带负荷能力，而夏季高温时段正值电网负荷需求较高的时期，机组发电与电网需求之间的矛盾愈发明显。
为提高机组在夏季高温时段的带负荷能力及运行经济性，拟对间接空冷机组冷却系统进行尖峰冷却改造。
尖峰冷却改造常用于直接空冷系统[3][4]，国内采用直接空冷系统的电厂普遍在空冷系统加装冷却装置[5][6][7]，如换热器喷淋冷却和喷雾冷却[8][9]；近年来部分电厂采用尖峰冷却系统，通过设置一套辅助冷却系统分流部分排汽，降低空冷系统的热负荷，从而在其他参数不变的情况下，降低运行背压。
间接空冷系统在我国大规模应用较晚，故间接空冷系统的节能改造技术可借鉴直接空冷系统节能改造工程的实践经验。
为了将尖峰冷却改造推广到间接空冷系统中，首先对间冷系统技术改造的必要性及可行性进行分析。
2. 间冷系统技术改造必要性2.1. 间接空冷系统试验性能分析首先，遵循干式冷却塔验收及性能试验导则(VDI2049)，参照机组间接空冷系统夏季设计工况(表1)对其冷端系统进行了性能试验，试验测量及计算结果见表2。
试验进行了两次，工况一：环境温度30.54℃、试验初始温差29.57℃、环境风速1.11 m/s、机组电功率601.49 MW；工况二：环境温度33.41℃、试验初始温差30.61℃、环境风速0.87 m/s、机组电功率610.47 MW。
试验前对空冷散热器进行了清洗，散热器空气侧表面洁净。
两个工况试验条件满足规程要求，试验有效。
单悦Table 1. Design performance parameters of indirect air cooling system表1. 间接空冷系统设计性能参数项目名称单位夏季设计工况(含汽泵)电功率MW 622.51大气压力kPa 96.34环境气温˚C32.50环境风速m/s 4循环水进塔温度˚C63.95循环水出塔温度˚C52.95循环水温降˚C11间冷系统总水阻kPa 81.20循环水质量流量t/h 64,470.00循环水定压比热容kJ/(kg·K) 4.182初始温差˚C31.45凝汽器压力kPa 30.00散热器面积m21,811,230设计散热量MW 823.78冷却系数MW/K 26.19Table 2. Performance test results of cold system表2.间冷系统性能试验结果试验测量及计算结果单位工况1 工况2 机组负荷MW 601.49 610.47大气压力kPa 95.94 95.80环境温度˚C30.54 33.41温度偏离值˚C−1.96 0.91环境风速m/s 1.11 0.87 循环水进塔温度˚C60.11 64.02循环水出塔温度˚C50.61 54.14循环水温降˚C9.50 9.88间冷系统水阻kPa 53.01 52.56循环水体积流量m3/h 69,006.00 69,117.90循环水密度kg/m3987.92 986.27循环水质量流量t/h 68,172.20 68,168.76循环水流量偏离值% 5.74 5.74修正后间冷系统水阻kPa 47.46 46.99 凝汽器背压kPa 22.99 28.01试验散热量MW 752.01 782.31单悦Continued热负荷偏离值 % −8.70 −5.00 初始温差 ˚C 29.57 30.61 冷却系数MW/K 25.43 25.56 按设计大气压力修正环境温度 ˚C 30.58 33.46 按设计循环水流量修正环境温度˚C 31.69 34.57 修正循环水进塔温度 ˚C 59.66 63.56 工况设计初始温差 ˚C 29.122 30.148 工况设计冷却系数 MW/K 25.823 25.949 冷却性能判别系数δ−0.015−0.015性能判断(δ ≥ 合格，δ < 0需考虑试验不确定度)需考虑试验不确定度需考虑试验不确定度Δδt L1 0.001 0.001 Δδp L1 0.005 0.005 Δδt w1 0.002 0.002 Δδt w2 0.002 0.002 Δδmw0.016 0.016 total V = Δδt L1 + Δδp L1 + Δδt w1 + Δδt w2 + Δδmw0.017 0.017 total V δδ′=+ 0.00212 0.00212 冷却性能再判断合格合格1) 间冷系统水阻① 工况一：试验循环冷却水流量为68172.2 t/h ，测得间冷系统总水阻为53.01 kPa ；修正到设计冷却水流量64470 t/h 下，得到的间冷系统总水阻为47.46 kPa ，小于设计值81.2 kPa 。
② 工况二：试验循环冷却水流量为68168.8 t/h ，测得间冷系统总水阻为52.56 kPa ；修正到设计冷却水流量64470 t/h 下，得到的间冷系统总水阻为46.99 kPa ，小于设计值81.2 kPa 。
两种试验工况的结果表明，间冷系统总水阻小于设计值。
2) 冷却性能① 工况一：试验工况冷却水温降为9.50℃、试验初始温差29.57℃、散热量为752.01 MW ，冷却能力为25.43 MW/K ，工况设计冷却能力为25.82 MW/K 。
评价系数δ = −0.0151，考虑试验误差total V = 0.01726，评价系数δ′ = 0.00212。
