辅机冷却方式选择

邓永胜

（国核电力规划设计研究院，北京 100095）

辅机冷却方式选择

邓永胜

（国核电力规划设计研究院，北京 100095）

辅机冷却系统有湿冷和空冷两种，由于辅机空冷系统投资、占地高于湿冷系统，以往工程辅机多采用湿冷系统。随着国家节水力度的不断加强、高度节水产业政策的推出、辅机空冷系统的完善以及运行经验的丰富，辅机空冷的应用正逐渐增多。

辅机；湿冷；空冷；技术；经济；比较

1 概述

辅机冷却系统有湿冷和空冷两种，辅机空冷主要特点是可减少湿冷系统产生的蒸发和风吹损失，节水效果较好；但辅机空冷系统投资较高、占地较大。目前，辅机多采用湿冷系统。随着国家节水力度的不断加强、高度节水产业政策的推出、辅机空冷系统的完善以及运行经验的丰富，辅机空冷的应用逐渐增多。

以下将以1000MW机组和假定基础参数对辅机空冷塔和辅机湿冷塔两种方案进行技术经济比较。

2 辅机湿冷和空冷系统设计

2.1 辅机湿冷系统

辅机湿冷系统多采用带机械通风冷却塔的二次循环水系统，其流程为冷却后的循环水经辅机循环水泵送至主厂房辅机冷却水系统，升温后返回冷却塔进行冷却，形成循环。该系统为开式系统，在冷却过程中会产生蒸发和风吹损失。

2台1000MW空冷机组的辅机冷却水量为3600m³/h，湿冷循环水系统共配置3格机械通风冷却塔和3台辅机循环水泵（2用1备），为扩大单元制供水系统，3台循环水泵布置于1座辅机循环水泵房内。两台机主要设备配置如下：

（1）辅机循环水泵：

泵型：单级双吸卧式离心泵； 数量：3台；

流量：3600m3/h； 扬程：40m；

配套电机：N=560kW，U=10kV

（2）机械通风冷却塔

数量：3格；冷却水量：3000m3/h；

出水水温：≤33℃；风机功率：N=110kW，U=380V

（3）平板滤网和钢闸门

数量：各1块；尺寸：2.0m×4.0m

2.2 辅机空冷系统

辅机空冷系统中主机冷油器、空压机等设备采用闭式循环冷却水，闭式水直接与厂区循环水系统连接，并由机械通风空冷塔进行冷却，在冷却过程中不会产生蒸发和风吹损失，闭式水采用除盐水。该系统顺水流方向流程为：水泵进口蝶阀→辅机循环水泵→水泵出口蝶阀→循环水压力供水管→辅机设备→循环水压力回水管→机械通风空冷塔→水泵进口蝶阀。

2台1000MW空冷机组的辅机空冷为单元制供水系统，每台机组配置6座机械通风空冷塔和2台辅机循环水泵（1用1备），4台循环水泵布置于1座辅机循环水泵房内。两台机系统配置如下：

（1）辅机空冷系统：

辅机冷却水量：7200m³/h；夏季设计气温：32℃；出水水温：＜38℃；空冷塔数量：12座；空冷散热器面积：～28万㎡；风机功率：N=160kW，U=380V

（2）辅机循环水泵：

泵型：单级双吸卧式离心泵；数量：4台；流 量：3600m3/h；扬 程：25m；配套电机：N=315kW，U=10kV

（3）清洗水泵：

数量：2台；流量：10m3/h；扬程：800m；配套电机：N=55kW，U=380V

（4）变频喷雾系统：

为进一步保证辅机空冷在夏季时的冷却能力，当温度高于32℃时将运行喷雾降温系统，每年喷雾水量约1.5万 m3。喷雾水泵参数如下。

数量：2台；流量：150m3/h；

扬程：25m；配套电机：N=22kW，U=380V（5）充、排水系统：

空冷塔内每个冷却扇段均能独立充水和排水，正常情况下，充排水过程为自动控制。机组停运或检修时通过排水管道将冷却段水排入贮水箱内；当循环水温过低时，冷却段将自动排水至贮水箱，以防发生冰冻危险。贮水箱布置在地下，其容积依据全部冷却三角及地上管道部分的净容积确定；水箱中设有自动液位测量及报警装置。 充水泵为2台，1用1备。

（6）稳压补水系统

空冷系统回路中，由于冷却水温度变化时体积发生变化，为了保持循环冷却水系统内水压稳定，维持正常的水循环，空冷塔内设置稳压补水系统。该系统由稳压（补水）泵、高位膨胀水箱以及连接管道组成。

3 技术经济比较

3.1 技术比较

3.1.1 机械通风湿冷塔方案

辅机湿冷系统具有投资省、占地省、运行灵活、维护简单、冷却效果好的特点，现有工程辅机多采用该系统；但该系统在冷却过程中会产生蒸发和风吹损失。

3.1.2 机械通风空冷塔方案

辅机空冷系统占地及造价相对湿冷较高，但其节水效果显著，其应用具有较强的社会效益和影响力。众多空冷机组的实施和投运积累了丰富的设计、制造、施工、运行、维护和管理经验，目前国内已有应用辅机空冷系统的案例。

3.1.3 主要指标比较

辅机空冷系统与湿冷系统比较占地面积增加约0.6公顷，年耗水量减少约25万m³。

3.2 经济性比较

经济性比较表

4 结论

通过技术经济比较可以看出2台1000MW机组的辅机空冷系统比辅机湿冷系统的初投资高约2650万元、占地面积增加约0.6公顷，但每年可节约水量约25万 m3。随着国家节水力度的不断加强、高度节水产业政策的推出、辅机空冷系统的完善以及运行经验的丰富，辅机空冷的应用正逐渐增多，且国内已有应用案例。

综上所述，因辅机空冷系统节水效果显著，从节约用水角度考虑，工程规划建设初期应根据具体条件将辅机空冷系统作为重点比选方案。

［1]李博.空冷机组辅机水冷却系统优化探讨［J].黑龙江电力，2010.

［2]李海.空冷电站辅机冷却水冷却方式的探讨［J].电力勘测设计，2006.

［3]赵佰波.空冷机组辅机冷却水冷却方式的优化探讨［J].城市建设理论研究，2011.