600MW機組空冷島造價分析

600MW機組空冷島造價分析總結(jié)

一、概述

火力發(fā)電廠是個耗水、排水大戶。一座1000MW燃煤濕冷電廠需消耗新鮮水約0.6～0.8m3/SGW，如此大量的水資源，在缺水地區(qū)是難以取得和保證的。在耗水量0.6～0.8m3/SGW中，約有50％～70％用于冷卻系統(tǒng)的補充水。

而采用空冷技術(shù)，通過蒸汽與空氣直接換熱實現(xiàn)蒸汽的凝結(jié)，可完全避免濕冷電廠蒸發(fā)水量的損失，可使全廠性的耗水量節(jié)約80％以上，裝機耗水率降到0.15m3/SGW。

采用直接或間接用環(huán)境空氣來冷凝汽輪機的排汽的冷卻系統(tǒng)稱為空冷系統(tǒng)，采用空冷系統(tǒng)的汽輪機組簡稱空冷機組。當前，用于發(fā)電廠的空冷系統(tǒng)主要有三種，即直接空冷、表面式凝汽器的間接空冷和混合式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)。直接空冷多采用機械通風和自然通風方式；兩種間接空冷多采用自然通風。

二、空冷系統(tǒng)價格實例介紹１、***電廠

本期新建2×600MW空冷凝汽式燃煤機組，留有擴建余地。三大主機經(jīng)招標確定采用上海三大動力廠生產(chǎn)的設備。

1.1空冷系統(tǒng)總投資

**電廠空冷系統(tǒng)采用進口的設備有（ACC）蝶閥、ACC變頻調(diào)速器、空冷凝汽器。其中空冷凝汽器裝置采購德國GEA能源技術(shù)有限公司的設備。空冷凝汽器總散熱面積175.07萬ｍ2。風機112臺。除設備本體帶的支架外，空冷大平臺及桁架由施工單位負責采購及安裝。空冷系統(tǒng)總價見下表：（單位：萬元）建筑8000設備29000安裝4000總價41000以上價格不包括由于空冷裝置而增加的電氣、熱控設備及材料等。

1.2建筑部分

土建結(jié)構(gòu)包括空冷島供水系統(tǒng)(空冷島上下部基礎、結(jié)構(gòu)及電梯等)和電氣系統(tǒng)(配電

室、變頻室)，具體見下表：

空冷島建筑工程部分匯總表

序號五33.13.23.33.43.53.63.73.8六1.3表二項目名稱供水系統(tǒng)空冷及輔機循環(huán)水系統(tǒng)空冷支架柱基礎空冷支架柱結(jié)構(gòu)空冷平臺鋼桁架空冷排氣管支墩空冷鋼梯及電梯井基礎空冷電梯井樓梯照明空冷島照明電氣系統(tǒng)空冷配電室建筑工程費其他費用合計金額單位：元技術(shù)經(jīng)濟指標單位基數(shù)指標7737742277377422875628011073986540109961249066303032132499410840648228385874127380292465032515131207004448456300112071210633225739077377422773774228756280110739865401099612490663030321324994108406482283858741273802924650325151312070044484563001120712106332257390812361631.3.1空冷配電室建筑結(jié)構(gòu)1.3.2空冷器配電室采暖1.3.3空冷配電室通風空調(diào)1.3.4空冷配電室0.0米照明1.3.5空冷配電室5.5米照明空冷變頻器室1.41.4.1空冷變頻器室土建1.4.2空冷變頻室0.0米照明合計81236163

1.3設備部分

空冷凝汽器供貨范圍從蒸汽分配管入口至凝結(jié)水匯總管出口，凝汽器支撐平臺平面以上除空氣供給系統(tǒng)，主要結(jié)構(gòu)部分以外所有保證空冷凝汽器安全可靠運行的必不可少的完整設備。設備部分匯總見下表：

空冷島設備表

序號11.11.2設備名稱空冷系統(tǒng)設備空冷設備56組/套軸流風機單位套套數(shù)量2112單價（元）合價（元）125246279124000(不含備品備件)25049255813888000

1.31.41.51.61.71.81.91.101.111.121.13軸流風機電機變頻器減速箱減速箱地腳螺栓翅派片管清洗高壓水泵電梯防爆膜電動葫蘆異型鋼小車手拉葫蘆空冷島沖洗水泵PD16-60*9/90合計套套套套套套件臺臺臺臺112211250021172100161295704157500174366374368042380010689700039057011744233118408315000195290421856587360423800181713140003900091201*7442296427440

1.4幾個主要工程量指標

對于空冷系統(tǒng)的施工來說，有幾個主要的工程量指標是值得我們要加以重視的，包括：空冷系統(tǒng)散熱器的重量、空冷排汽管道重量、空冷鋼桁架及平臺的重量、以及混凝土柱的工程量等。這幾個工程量的準確性直接影響到施工費用的高低。根據(jù)我們收集的資料，錦界電廠實際結(jié)算工程量及單價見下表：

序號12項目名稱散熱器隨空冷凝汽器供貨的蒸汽分配管3隨空冷凝汽器供貨的鋼結(jié)構(gòu)、支撐等45空冷鋼桁架及平臺空冷排汽管道7892284476157613全部費用（主材＋制作安裝）。不包括管件及支吊架費用（主材＋制作安裝）。150重量（ｔ）48261100單價（元/t）備注15126678

2、***電廠工程

***電廠工程規(guī)劃容量4×600MW，本期建設2×600MW燃煤空冷機組。2.1空冷系統(tǒng)總投資

***電廠空冷系統(tǒng)采用進口的設備（ACC）蝶閥、ACC變頻調(diào)速器、空冷凝汽器、軸流風機及電機、減速箱、翅派片管清洗高壓水泵、真空泵�？绽淠�汽器為斯必克冷卻技術(shù)比利時有限公司的設備。ACC變頻調(diào)速器、軸流風機及電機、減速箱、翅派片管清洗高壓水泵、平臺、風筒及擋風墻由空冷凝汽器成套供應，即平臺以上（包括平臺）所有設備及附件均為空冷凝汽器廠家成套供貨。設備成套范圍也較錦界電廠大�？绽淠�汽器總散熱面積164.85萬ｍ。風機128臺。除設備本體帶的支架外，空冷大平臺及桁架也由甲方負責采購，施工單位負責安裝。空冷系統(tǒng)總價見下表：（單位：萬元）土建6000設備37000安裝7000總價500002

以上價格不包括由于空冷裝置而增加的電氣、熱控設備及材料等。

2.2設備部分

空冷凝汽器供貨范圍從蒸汽分配管入口至凝結(jié)水匯總管出口，所有保證空冷凝汽器安全可靠運行的必不可少的完整設備。設備部分匯總見下表：

空冷島設備表

序號工程項目及設備名稱1

空氣冷卻系統(tǒng)設備及管道空冷凝汽器管束、附件（國內(nèi)部分）空冷凝汽器管束、附件（進口部分）國內(nèi)部分技術(shù)服務費進口部分技術(shù)服務費空冷凝汽器進口部分國內(nèi)段費用空冷系統(tǒng)設備進口代理空冷島防爆膜電梯1.5t,50m凝結(jié)水及補水再熱除氧器供水及空冷起吊設備合計單位套套套套套套個臺臺套元數(shù)量1111118141單價（元）295664971394006537562425217386767716199160000057201*59000382500298400合價（元）(不含備品備件)29566497139400653756242521738676771619916000004576005590001530000298400

3765279252.3幾個主要工程量指標

根據(jù)我們收集的資料，達拉特電廠實際結(jié)算工程量及單價見下表：

序號12項目名稱散熱器隨空冷凝汽器供貨的蒸汽分配管3空冷平臺及配套供貨的構(gòu)架、風墻支撐及墻板等45空冷鋼桁架空冷排汽管道37053936124169492主材單價。主材單價重量（ｔ）50241352單價（元/t）13140備注主材單價。

四、總結(jié)

從以上兩電廠的投資對比可以看出，空冷島造價的高低與空冷島設備招標模式有直接關(guān)系。設備招標范圍大，投資相對偏高。

空冷技術(shù)是一種節(jié)水效果顯著的新技術(shù)，實質(zhì)是“以煤換水”，我國“三北”地區(qū)是我國煤炭資源比較豐富的地區(qū)，適宜建設坑口電站，但是水資源比較貧乏，采用空冷技術(shù)是行之有效的方法。通過以上兩電廠空冷島投資和工程量的對比分析，希望能為以后項目空冷島的投資控制起到一定的參考作用。

擴展閱讀：空冷島邏輯分析

空冷島邏輯分析

進入冬季以來，我廠空冷島運行出現(xiàn)了一些問題，防凍成為重中之重；#1機、#2機先后發(fā)生了空冷島個別管束在運行和啟停過程中被凍裂的現(xiàn)象。大家普遍反應空冷邏輯有些亂，尤其是#2機，由于其本來就漏空氣，平時運行不知是該手動還是自動控制，背壓設定在多少為最佳？通過近一段時間對空冷系統(tǒng)的學習及與熱工人員的交流，發(fā)現(xiàn)問題主要來自于我們對空冷運行的認識不清晰。下面根據(jù)自己了解的情況做一下說明：

一、空冷運行方式：

空冷島運行方式分為夏季模式和冬季模式兩種情況。

夏季模式：當環(huán)境溫度三個測量值均一直處于3℃以上5分鐘，空冷島運行處于夏季模式，啟動時，先啟動00級，然后直接到第8級，再按步序可啟動到14級（只有當環(huán)境溫度高于20℃時14級才啟動）；

冬季模式：也稱作防凍模式，是環(huán)境溫度的三個測點值均低于-3℃，延時5分鐘啟動防凍模式。當環(huán)境溫度又回升至3℃以上時，延時5分鐘轉(zhuǎn)入夏季模式。冬季模式啟動是從00級開始，可以按步序啟動到13級。另外防凍模式包括空冷風機的反轉(zhuǎn)和回暖。

二、空冷島的運行：

1、說起空冷島的運行無非就是運行中其各列進汽蝶閥、抽真空門及凝結(jié)水電動門的開關(guān)狀態(tài)；各列風機的啟動情況和轉(zhuǎn)速高低。以上兩個問題可以參照規(guī)程后的空冷啟動步序圖和閥門控制步驟圖來看個明白。不過我補充說明兩點：

1）、根據(jù)我廠實際，我們已經(jīng)把1-12步的風機轉(zhuǎn)速V1改為（15-30Hz），這也是我們現(xiàn)在冬季運行狀態(tài)下為何轉(zhuǎn)速最高為30Hz的原因；

2）、步與步之間切換的最短時間間隔是60s；

2、我們再來說一下空冷啟動和運行中切步的問題。我們這里所說的步和有些材料中的級是一個概念，即步序（00-14）。我們有些人認為空冷自動情況下只有風機在該“步”下的低極限頻率或高極限頻率運行一段時間后，背壓實際值仍偏差于設定值時，才會切步，并且有些空冷的說明材料中也是這樣說的。其實這種概念是錯誤的，我們通過實驗和查閱相關(guān)資料得出切步和轉(zhuǎn)速的高低毫無關(guān)系，即使排汽壓力控制手動情況下，運行風機轉(zhuǎn)速不變，達到條件后也照樣自動切步。我們平時自動切步時看到的風機在該步的低極限或高極限轉(zhuǎn)速運行只是一并發(fā)生的現(xiàn)象，而并非原因。那么什么才是決定切與不切的條件呢？是背壓設定值和實際值之間的比列關(guān)系。

1）、先說一下背壓設定值，在排汽壓力控制操作窗口內(nèi)設，不管排汽壓力控制投與不投自動均可改變其設定值（這是與其他操作窗口不一樣的），投自動時背壓設定值可以改變運行風機的頻率，還可能導致切步（要看設定值大�。�。排汽壓力控制不投自動時，運行風機頻率不變，但改變背壓設定達到條件后，仍可自動實現(xiàn)切步，即通過切步（啟停風機）來實現(xiàn)背壓調(diào)整。啟動后的風機所在列控制不論是在自動還是手動，風機本身變頻控制都自動投入自動，且跟蹤列指令，即與該列其他轉(zhuǎn)速自動風機保持同頻。

2）、當背壓實際值P實，落在背壓設定值P設0.9倍和1.1倍之間時，即：0.9P設＜P實＜1.1P設。排汽壓力控制自動時，則只通過改變運行風機頻率來實現(xiàn)背壓調(diào)整，不會切步。當背壓控制在手動時，風機頻率不會改變，也不會切步；

當0.6P設＜P實＜0.9P設時則根據(jù)公式：

Z1=∫（0.9P設-P實）dt進行積分，Z1時常數(shù)，到時間即切為上一步。從公式上可以看出0.9P設-P實的差越大，積分時間越短，仔細想一下這是很有道理的。（并且積分時間內(nèi)若因頻率的自動調(diào)整或其他因素導致實際背壓脫離該區(qū)域則停止該積分，再按相應邏輯，風機要么切步，要么不切步）。

當P實＜0.6P設時，則無需積分和延時直接切為上一步當1.1P設＜P實＜1.4P設時，則根據(jù)公式

Z2=∫（P實-1.1P設）dt進行積分，Z2也是常數(shù)，時間一到即切為下一步。從公式可以看出，二者差值越大，積分時間越短，（同樣則積分時間內(nèi)背壓發(fā)生變化超出該積分范圍，則執(zhí)行相應邏輯）當1.4P

設＜P實時，則無需積分和延時直接切為下一步。若切步后

P

實仍在切步范圍內(nèi)，則最短時間也要間隔60s才可再切一步。

3）空冷的背壓保護：

該保護內(nèi)容是：當排汽裝置兩側(cè)背壓偏差大于8KPa時，背壓較低一側(cè)風機頻率指令將自動降5Hz（相對較高一側(cè)），60秒后仍偏差8KPa則再降10Hz，直到較低側(cè)背壓升高到比原來較高側(cè)背壓高2KPa時，才會恢復到當前背壓控制的實際指令。

需要說明的是：一般情況下，啟停機過程中，空冷背壓測點（機房內(nèi)排汽管道上）變送器積空氣會造成兩側(cè)背壓偏差大，引發(fā)此保護動作，需要就地變送器放空氣來消除偏差，系測量錯誤，實際運行中，由于排汽母管上有聯(lián)絡管，凝結(jié)水母管有聯(lián)絡，抽空氣母管共用一條，真正的偏差很難發(fā)生。

三、防凍保護

1、當運行中（蒸氣閥打開）的半列凝結(jié)水溫度低于25°C,汽機背壓設定點增加3kPa。如果冷凝水溫度仍保持低值，30分鐘后，再增加3kPa。運行中的每一列逆流管束下的風機，如果風機轉(zhuǎn)速指令大于30Hz則減15Hz運行3分30秒,如果風機轉(zhuǎn)速指令小于30Hz，則風機停止運行3分30秒。

在改變設定點后，所有冷凝水溫度高于30°C時，一小時后方可減少設定點3kPa。（我廠此項保護沒有,審邏輯時去除的）2、再來說一下反轉(zhuǎn)和回暖

反轉(zhuǎn)和回暖是兩個容易混淆的概念，甚至有的材料上說回暖就包括反轉(zhuǎn)，我根據(jù)現(xiàn)場運行畫面和邏輯試驗卡做一下說明以區(qū)分二者。

反轉(zhuǎn)和回暖是冬季模式下且自動模式下的兩種防凍模式。反轉(zhuǎn)：如果運行中的一列中抽取空氣溫度其中之一低于5°C，逆流管束的風機以反轉(zhuǎn)模式啟動，在20分鐘內(nèi)達到20Hz，如果20分鐘內(nèi)抽真空溫度未達到30°C，延時15s,在20Hz下再運行20分鐘�；嘏�是：投入列任一凝結(jié)水溫度＜25℃即啟動，即（如果風機轉(zhuǎn)速指令大于30Hz則減至15Hz運行450s；如果風機轉(zhuǎn)速指令小于30Hz，則停此風機運行450s）只控制逆流風機，如果凝結(jié)水溫度未回升到30℃，再經(jīng)420s后執(zhí)行順控下一步。冬季正常情況下風機都在30Hz內(nèi)運行。

說明一下，任一凝結(jié)水溫度指的是八列凝水管道的16個測點（每管兩個）。并且回暖在自動狀態(tài)下無單列回暖，必須走順控（可參看DSC上回暖順控圖）。要說明的是回暖啟動是當前所有運行列按回暖順控步序啟動。比如說，所有八列全投時，回暖順控啟動，先啟動第一列回暖210s后恢復，再等210s啟動第二列。如果凝結(jié)水溫度尚未回升到30℃以上，以此類推直到到第八列，直到凝結(jié)水溫度均回升至30℃以上即停止回暖。有的同事會問為什么凝結(jié)水溫度未在25℃以下的列還要進行回暖呢？答案是這樣的，除了提高了本列凝結(jié)水溫度外，由于回暖該列冷卻效果變差，造成了進汽量的減少，從而增加了其他列的進汽，也就提高了其他列的凝水溫度。從DCS上回暖順控圖上我們可以看到，不同回暖順控圖控制不同列的回暖。這是什么原因呢？是不回暖的列并未投入，其進汽蝶閥未開。所以理論上講，只要達到回暖條件，所有投入列的逆流風機均按回暖順控參加回暖。

四、空冷自動：

我們平時常說的空冷自動一般是排汽壓力控制和步序自動及反轉(zhuǎn)和回暖的自動，當空冷系統(tǒng)所有閥門和風機都投入自動后，ACC投入后即可實現(xiàn)步序、反轉(zhuǎn)和回暖的自動（內(nèi)部已設定，非正常情況下可人為干預，但干預完后會重新投入）。排汽壓力控制自動投入后即獨立的根據(jù)設定值與實際值之間的偏差，并在一定范圍內(nèi)調(diào)整風機轉(zhuǎn)速，使實際值接近設定值。

排汽壓力控制自動投入前需將要投入的風機轉(zhuǎn)速控制和列控制投自動。

單個風機啟停投入自動后，即自動跟蹤步序、反轉(zhuǎn)和回暖指令�；嘏�和反轉(zhuǎn)是獨立可疊加運行的，即回暖過程中如果達到反轉(zhuǎn)條件亦反轉(zhuǎn)。

五、運行中的幾個問題分析：

1、運行中有時抽真空溫度降低很快（已接近反轉(zhuǎn)值），這時我們往往會手動干預（自動太慢），即解除該列逆流風機的自動進行手動控制，待抽真空溫度回升至正常后，我們再重新投上逆流風機自動，此時就會發(fā)現(xiàn)該列逆流風機會反轉(zhuǎn)（已不具備反轉(zhuǎn)條件）。什么原因呢？原來是我們開始解到手動時反轉(zhuǎn)程控已走到了接近反轉(zhuǎn)的那一步，即第二步，解了風機自動后它就停在了該步，而后來再投上時它就自動向下執(zhí)行完該程序，不中途中斷返回。此時需要人工干預反轉(zhuǎn)的程控，使其退回到開始。反轉(zhuǎn)程控和回暖順控都是可以在其操作畫面上進行人工干預的。

2、在空冷島設備正常情況下，空冷運行可全面投自動，但也要注意監(jiān)視，一旦出現(xiàn)異常要進行手動干預（這就需要操作者對空冷系統(tǒng)心中有數(shù)，對自己的操作心中有數(shù)），以保證安全生產(chǎn)為原則。

3、也有的同事會問冬季模式下反轉(zhuǎn)和回暖只控制逆流風機，那順流風機怎么辦？我要告訴大家的是正常情況下，啟動回暖和反轉(zhuǎn)時，風機自動啟停應已走到了使該列的順流風機全部停下的步序，未停下說明情況有異常，可手動干預順流風機，以助盡快達到回暖和反轉(zhuǎn)的效果（這也是我們說的空冷邏輯有些亂的方面，試驗卡上說回暖對所有風機都適用，但邏輯圖和設計說明上明確指出只對逆流風機起作用，我們還是要依據(jù)后者）。

4、我們再來說一下空冷島進汽蝶閥嚴密與否帶來的問題及如何判斷。

空冷島的冰凍與該列進汽蝶閥是否嚴密有直接關(guān)系，正常運行和啟停機時進汽蝶閥不嚴或關(guān)不到位是造成#1機12月30日啟停機凍2、7列，1月24日調(diào)峰停機凍第一列的主要原因。其中實地觀察其第一列進汽蝶閥只關(guān)到了60%即顯示了全關(guān)，而第一列在停機時又近乎是最早被隔離的。#2機1月25日第一列被自動隔離后也因蝶閥不嚴漏汽，長時間抽真空溫度和凝結(jié)水溫度未下降，后又急劇下降，說明已先凍住了逆流管束，又累積凍住了順流管束。所以，當有的列被隔離進汽蝶閥關(guān)閉，應就地通過觀察和測溫，以及根據(jù)DCS上抽真空溫度、凝結(jié)水溫度的下降趨勢判斷出該列進汽蝶閥是否嚴密。不嚴應立即再投入該列。

建議：1）、停機時，不要隔離進汽蝶閥不嚴的列，蒸汽流量隨負荷降低不能滿足空冷島需要時，A）可投入旁路，并手動調(diào)整空冷運行方式，以保證不嚴列的安全蒸汽流量，直到打閘。B）也可以在滿足投入列最小流量情況下，較高負荷打閘。2）、冬季開機時，待確認鍋爐壓力和燃燒能在規(guī)定時間內(nèi)滿足投入列的最小流量時，再投入旁路運行。沖轉(zhuǎn)并網(wǎng)后在允許范圍內(nèi)盡快帶負荷，增大進汽流量，使進汽蝶閥不嚴的列盡早投入（可手動先投入）。

3）、利用小修和平時就地觀察所有空冷島進汽蝶閥是否嚴密，要做到心中有數(shù)。

4）、各列抽真空門要能關(guān)閉嚴密，抽真空旁路門在空冷系統(tǒng)投入正常后要關(guān)嚴。（抽真空旁路門的作用是：該列隔離后開啟，使其保持真空，另外若因漏真空隔離，不開抽真空旁路門，漏入空氣會通過已關(guān)閉的進汽蝶閥間隙漏入蒸汽分配母管，影響相鄰列。去年冬季#2機就發(fā)生過此類現(xiàn)象。）

六、還要說明的幾個問題：

1、回暖順控中的中間列若因故隔離的，回暖時還執(zhí)行順控嗎？若執(zhí)行，該列能跳過嗎？以最后一種回暖順控方式為例，1-8列回暖為例，若中間2-7列有因故隔離的，回暖順控怎么走?這個邏輯上沒有體現(xiàn)，還要和熱工人員進一步探討。（答案是：不能跳過，等待410S后執(zhí)行下一步。）

2、各列凝結(jié)水電動門在該列進汽碟閥全關(guān)900S后允許關(guān)（原邏輯說明中是120S）。（通過和其他廠家交流，啟停機和運行過程中通常保持常開，我廠也是手動關(guān)閉）

4、背壓設定在凝結(jié)水過冷度不超過5℃的情況下盡可能控制的低一些，以提高經(jīng)濟性；5、邏輯中原有的：當運行中（蒸氣閥打開）的半列凝結(jié)水溫度低于25°C,汽機背壓設定點增加3kPa。如果冷凝水溫度仍保持低值，30分鐘后，再增加3kPa。在改變設定點后，所有冷凝水溫度高于30°C時，一小時后方可減少設定點3kPa。為了防止背壓波動大，該條已被強制解除。

以上關(guān)于空冷的論述是自己學習的一個總結(jié)，肯定存在不成熟和需要改進的地方，希望大家提出意見。

友情提示：本文中關(guān)于《600MW機組空冷島造價分析》給出的范例僅供您參考拓展思維使用，600MW機組空冷島造價分析：該篇文章建議您自主創(chuàng)作。

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