你是否還認(rèn)為燃煤電廠是耗水項目?是時候更新觀念嘍，在“2014年度中國電力創(chuàng)新獎頒獎暨2015智能電力系統(tǒng)峰會”上，2014年度發(fā)電企業(yè)中唯一獲得一等獎的創(chuàng)新項目神華國華電力《大型化低溫多效蒸餾海水淡化成套技術(shù)自主研發(fā)及工程應(yīng)用》和2014年度中國電力創(chuàng)新獎三等獎神華國神《大型火電廠高效空蒸復(fù)合冷卻技術(shù)研究》，為你腦補(bǔ)電廠節(jié)水和造水的真相：

大型化低溫多效蒸餾海水淡化成套技術(shù)

解決了什么問題?

神華國華電力《大型化低溫多效蒸餾海水淡化成套技術(shù)自主研發(fā)及工程應(yīng)用》將火力發(fā)電廠由“耗水大戶”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;新型淡水供水水源點”。

地球上江河及湖泊中的水、高山積雪、冰川以及地下水等淡水易于開采，可以供人類直接使用，但總量達(dá)不到世界淡水總量的1%，而中國又是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一。地球71%的面積是海水，為地球總水量的97%，但因每立升高達(dá)35g的鹽含量使人類無法直接飲用。

海水淡化處理技術(shù)解決了這一難題，將海水中的多余鹽分和礦物質(zhì)去除從而得到淡水，半個世紀(jì)以來己經(jīng)養(yǎng)活了世界上1億多的人口。

神華國華滄東電廠是一家非常環(huán)保的電廠，它完全依靠填海而建，沒有占用陸地資源。獲得本次中國電力創(chuàng)新獎一等獎的海水淡化技術(shù)使得這個電廠完全不占用淡水資源，而且目前已向電廠和滄州渤海新區(qū)多家企業(yè)供應(yīng)優(yōu)質(zhì)淡化水逾2000萬噸。

之前國內(nèi)研制最大MED裝置容量為3千噸/天，萬噸級裝置完全依靠國外技術(shù)。神華國華滄東電廠擁有2套國產(chǎn)MED裝置，在國內(nèi)首次開發(fā)了自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)大型MED技術(shù)，建設(shè)了國內(nèi)首臺萬噸級MED裝置，填補(bǔ)了國內(nèi)技術(shù)空白，并將單機(jī)制水規(guī)模提升到2.5萬噸/天，達(dá)到世界先進(jìn)水平。已獲得授權(quán)發(fā)明專利19項、實用新型專利45 項、軟件著作權(quán)4項。

創(chuàng)新點是什么?

1國內(nèi)首次自主開發(fā)了萬噸級以上大型低溫多效蒸餾海水淡化裝置成套技術(shù)。

2通過基礎(chǔ)試驗研究，建立了實用的汽液兩相流傳熱系數(shù)與流動阻力計算模型，掌握大型MED裝置汽速、噴淋密度等關(guān)鍵工藝參數(shù)計算方法。

3通過基礎(chǔ)試驗研究，建立了大型MED裝置的設(shè)計與計算方法，開發(fā)了“MED熱力計算軟件”、“MED多流程計算軟件”等設(shè)計、計算軟件。

4開展大型低溫多效蒸餾海水淡化裝置關(guān)鍵結(jié)構(gòu)--傳熱管束設(shè)計技術(shù)研究，開發(fā)了適用于大型低溫多效蒸餾海水淡化裝置的“單殼體雙管束”結(jié)構(gòu)的新型、高效蒸發(fā)器。

5開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能噴淋系統(tǒng)，以及高效噴淋噴頭。

6研制了大型MED裝置中試裝置，開展中試驗證試驗和性能優(yōu)化研究。

7開發(fā)了集設(shè)計、優(yōu)化和校核為一體的大型蒸汽熱壓縮器(TVC)設(shè)計技術(shù)。

8開發(fā)了大型多支座真空薄壁容器強(qiáng)度設(shè)計新技術(shù)。

9創(chuàng)新了大型MED工藝設(shè)計方案，開發(fā) “多級串聯(lián)”、“多點抽氣”等新的工藝流程。

10掌握了大型MED蒸發(fā)器制造、安裝技術(shù)。

11國內(nèi)率先掌握了大型低溫多效蒸餾海水淡化裝置運(yùn)行維護(hù)技術(shù)。

大型火電廠高效空蒸復(fù)合冷卻技術(shù)解決了什么問題?

神華國神《大型火電廠高效空蒸復(fù)合冷卻技術(shù)研究》在國內(nèi)首次應(yīng)用高效空蒸復(fù)合冷卻技術(shù)，徹底解決了西北地區(qū)空冷機(jī)組夏季背壓高引起的機(jī)組限負(fù)荷以及大風(fēng)天氣造成機(jī)組跳閘的隱患。

于我國西北地區(qū)干旱缺水，作為汽輪機(jī)的主要輔機(jī)，直接空冷凝汽器系統(tǒng)與水冷系統(tǒng)相比理論上可節(jié)水65%以上，無污染、不受水源限制，是我國西北地區(qū)火力發(fā)電廠近年來新興的蒸汽冷凝技術(shù)。

同時，我國西北內(nèi)陸地區(qū)多屬于中溫帶干旱區(qū)，具有典型的大陸性氣候特征。冬冷、春旱、夏熱，晝夜溫差大，冬春季風(fēng)沙天氣較多。加之設(shè)備會隨著使用年限的增長，系統(tǒng)真空嚴(yán)密性的降低、污垢熱阻的增加，致使直接空冷凝汽器的換熱性能的惡化，從而直接導(dǎo)致汽輪機(jī)背壓變幅較大、機(jī)組出力受限、煤耗率提高，凝結(jié)水品質(zhì)降低，電廠熱經(jīng)濟(jì)性降低等結(jié)果，嚴(yán)重時會導(dǎo)致直接空冷機(jī)組運(yùn)行背壓驟升而造成機(jī)組跳閘停機(jī)，對于直接空冷機(jī)組比較集中的地區(qū)，將直接影響電網(wǎng)運(yùn)行安全。而國內(nèi)現(xiàn)有的直接空冷凝汽系統(tǒng)均存在夏季不能滿發(fā)的問題，解決的方法相對比較落后(如在管束上噴水或噴霧)且會帶來嚴(yán)重不良后果。

創(chuàng)新點是什么?

高效空蒸復(fù)合冷卻技術(shù)是一種“空”冷和“蒸發(fā)”冷相結(jié)合的冷卻技術(shù)。高效空蒸復(fù)合冷卻技術(shù)具有先進(jìn)的顯熱+潛熱換熱機(jī)理、通過合理配置直接空冷與蒸發(fā)式冷卻單元，充分發(fā)揮直接空冷不耗水、蒸發(fā)式冷卻節(jié)水、運(yùn)行背壓低等優(yōu)點，有效地解決直接空冷的不足。

該技術(shù)主要通過蒸發(fā)式凝汽器來對機(jī)組的冷端系統(tǒng)進(jìn)行增容改造，在直接空冷凝汽器基礎(chǔ)上增加蒸發(fā)式凝汽器，夏季作為尖峰冷卻裝置，作為降低背壓的優(yōu)化措施。夏季氣溫較高時，運(yùn)行蒸發(fā)式凝汽器，分流部分汽輪機(jī)排汽，可有效降低汽輪機(jī)排汽壓力，提高機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性;氣溫較低時，直接空冷系統(tǒng)和蒸發(fā)式凝汽器也可以聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行，同樣能提高電廠經(jīng)濟(jì)性。

1根據(jù)汽輪機(jī)排汽冷凝行業(yè)特點和蒸發(fā)式先進(jìn)換熱機(jī)理相結(jié)合，優(yōu)化了與之適應(yīng)蒸發(fā)凝汽器換熱模塊結(jié)構(gòu)及設(shè)備整體性能。

2通過大量試驗測試，完成了換熱管內(nèi)流速、阻力、管長三者之間關(guān)聯(lián)研究，創(chuàng)新了復(fù)合型工藝計算方法，形成了成熟的計算軟件。

3完成了直接空冷與蒸發(fā)式凝汽器尖峰冷卻裝置聯(lián)合運(yùn)行參數(shù)模擬優(yōu)化設(shè)計。

4完成新型抽真空系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，有效解決空冷與蒸發(fā)式凝汽器之間平衡問題。