5　湿冷系统

5.1　一般规定

5.1.1　发电厂湿冷系统的选择应根据水源条件和规划容量，通过技术经济比较确定。

在水源条件和环保允许的情况下，宜采用直流或混流供水系统，否则宜采用循环或混合供水系统。

5.1.2　当采用直流或混流供水系统时，汽轮机的额定背压宜对应冷却水全年平均计算温度。冷却水全年平均计算温度宜根据多年逐月平均水温统计资料，在修正无效低温后采用加权平均法计算确定；冷却水的最高计算温度应按多年水温最高时期频率为10％的日平均水温确定，多年水温最高时期可采用夏季3个月，并应将温排水对取水水温的影响计算在内；混流供水系统还应按多年最小月平均流量时的运行工况进行校核计算。

5.1.3　当采用循环供水系统时，汽轮机的额定背压宜对应冷却水全年平均计算温度。冷却水全年平均计算温度宜为经修正无效低温后采用加权平均法计算确定的冷却塔年均出塔水温；确定冷却水的最高计算温度应符合下列规定：

1　宜采用按湿球温度频率统计方法计算的频率为10％的日平均气象条件；主要用于夏季调峰的电厂宜留有适当的裕度；

2　气象资料应采用最近5年炎热时期的逐日平均值，每年最炎热时期可以3个月计算。

5.1.4　当采用混合供水系统时，汽轮机的额定背压宜对应冷却水全年平均计算温度。冷却水全年平均计算温度宜按河流丰水时段平均水温和河流枯水时段的冷却塔出塔水温综合确定；冷却水的最高计算温度可按河流多年水温最高时期频率为10％的日平均水温及与河流枯水时段相应的最高月平均气温时的气象条件计算得到的高值确定。

5.1.5　当采用冷却池循环供水系统时，汽轮机的额定背压对应的水温宜按多年平均水温和相应的气象条件计算确定；确定冷却水的最高计算温度宜符合下列规定：

1　深水型冷却池宜采用多年平均的年最热月月平均自然水温和相应的气象条件；

2　浅水型冷却池宜采用多年平均的年最炎热连续15d平均自然水温和相应的气象条件。

5.1.6　单机容量为300MW及以上的火力发电厂宜采用单元制或扩大单元制供水系统。每台汽轮机可配置2台或3台循环水泵，其总出力应为机组的最大计算用水量。在设备条件许可，并经技术经济比较合理时，水泵可采用静叶可调或采用变速电动机驱动。采用单元制或扩大单元制供水系统时，每台汽轮机宜采用1条进、排水管沟。

5.1.7　采用母管制供水系统时，当达到规划容量时，集中安装在循环水泵房中的循环水泵不应少于4台，且可不设备用，可根据工程情况分期安装。水泵的总出力应满足冷却水的最大计算用水量。达到规划容量时的进、排水管、沟不宜少于2条，可根据工程情况分期建设。当其中一条停用时，其余母管应能通过75％的最大计算用水量。

5.1.8　冷却塔可不设备用。单机容量为300MW级及以上的汽轮发电机组，每台机组宜配1座自然通风冷却塔。

5.1.9　循环水泵出口可不装止回阀。水泵出口阀门可根据系统布置和水泵性能采用液压缓闭止回蝶阀或电动蝶阀，且水泵和出口阀门的电动机应有联锁装置。

5.1.10　直流供水系统的排水在不影响发电厂经济运行条件下，可供其他用户使用。

5.1.11　水泵切换系统应遵循阀门最少、管路系统最简单、阻力最小的设置原则。当其中任一联络阀门发生故障时，通过阀门的切换，系统还应保证供水量不小于最大计算用水量的50％。

5.1.12　直流供水系统经综合技术经济比较合理时，凝汽器宜采用低位布置。

5.1.13　凝汽器或凝汽器出口管的顶部应设有放空气的装置；直流供水系统及冷却池循环供水系统中，凝汽器的顶部宜设有抽真空的管路及装置。

5.1.14　当循环水压力母管及排水沟为分期建设而初期只有1条管、沟时，凝汽器进出水管路暂以单母管系统连接，另一条进水管应装上阀门。初期按单管路系统运行引起水泵水量的变化应进行校核，并应满足最大计算用水量的需要。

5.2　湿冷系统的优化计算

5.2.1　湿冷系统的优化计算应符合下列规定：

1　应结合系统布置，采用对各个可变参数的不同组合，通过水力、热力及经济计算，进行多方案的比较；

2　汽轮机背压以及凝汽器和水泵参数的优选应与制造厂密切配合；

3　在冷却水最高计算温度的工况下，应保证汽轮机的背压不超过满负荷运行的最高允许值，计算时，凝汽量宜采用汽轮机在相应背压时的数值；

4　直流、混流供水系统应根据多年月平均的水位、水温和温排水影响，并结合汽轮机特性和系统布置进行优化计算，确定凝汽器面积、冷却水量、循环水泵和进排水管沟的经济配置；

5　循环或混合供水系统应根据多年月平均的气象条件，并结合汽轮机特性和系统布置进行优化计算，确定凝汽器面积、冷却水量、循环水泵、进排水管沟、冷却塔的选型及经济配置。

5.2.2　湿冷系统优化计算前，根据工程具体情况，对下列内容宜事先通过技术经济比较与分析确定最优方案：

1　取水地点及取水方式；

2　取水建筑物及水泵房的型式和材料；

3　水能回收方式；

4　补给水水源的选择；

5　冷却塔的塔型和位置等。

5.2.3　湿冷系统的优化计算应根据工程具体条件，对下列主要参数在一定变化幅度内作为变量进行组合计算：

1　冷却水量；

2　凝汽器的换热面积、流程数、壳体与背压个数，凝汽器内冷却水管的材质、管径、壁厚、根数和长度等；

3　循环水泵及所配电动机的规格、台数；

4　进排水管、沟的材料、断面尺寸、条数；

5　取、排水建筑物的规模；

6　自然通风冷却塔的高度、淋水面积、进风口高度等主要几何尺寸，机械通风冷却塔的风机规格、格数和有关几何尺寸，冷却塔塔内供水高度、填料型式、填料高度及布置。

5.2.4　优化过程的水力、热力计算应符合下列规定：

1　当采用直流或混流供水系统时的水文条件和当采用循环或混合供水系统时的水文和气象条件应按本规范第5.2.1条第4款的要求进行计算；

2　凝汽器冷却水管内的允许流速可按表5.2.4-1的规定选取；

3　凝汽器端差不应小于2.8℃；

4　季节循环水量可通过循环水泵的最佳运行台数进行选择，运行循环水量占总循环水量的百分数可按表5.2.4-2的规定选用；

5　宜采用汽轮机在额定进汽量下的排汽参数；计算背压对微增功率的影响时，汽轮机出力宜采用铭牌功率作为基准；

6　进排水管、沟的流速范围可按本规范第10.1.6条的规定选取。

5.2.5　优化过程的经济计算宜符合下列规定：

1　宜采用年费用最小法，年费用计算方法宜符合下列规定：

1）年费用宜按下式计算：

式中：NF——年费用值（万元）；

P——总投资现值（万元）；

AFCR——年固定分摊率（Annual Fixed Charge Rate）；

μa——年运行费（万元），包括水泵、风机的电耗及微增功率收益。

2）年固定分摊率宜按下式计算：

式中：CR——资金回收系数，可按式（5.2.5-3）计算；

MR——大修费率，可取2.0％；当燃机电厂循环水系统配置的是机械通风冷却塔时，可取3.5％。

3）资金回收系数宜按下式计算：

式中：i——投资回收率，可取电力工业投资回收率，8％～10％；

n——工程的经济使用年限（a），n可取20。

4）当工程在经济使用年限完了后尚有残值时，可以增加运行年限。

2　对工程投资、投资回收率、发电成本等可能影响方案经济性较大的因素，宜进行敏感性分析；

3　经济比较可按现价考虑；

4　汽轮机微增出力引起的补偿功率，在未经充分论证时不宜考虑；

5　有条件时宜结合发电厂经济评价结果进行对比分析。

5.3　布　　置

5.3.1　冷却塔在厂区总平面规划中的位置应符合现行国家标准《工业循环水冷却设计规范》GB/T 50102的规定，并应符合下列规定：

1　冷却塔宜靠近汽机房前布置，但与主厂房之间的净距不宜小于50m；

2　具备扩建条件的工程，冷却塔不宜布置在主厂房扩建端；

3　冷却塔的布置位置应考虑冷却塔的飘滴和雾对周围环境的影响；

4　冷却塔宜远离液氨区，并宜布置在液氨区全年主导风向的上风侧。

5.3.2　冷却塔与其周围设施的最小间距不应小于下列规定：

1　自然通风冷却塔零米标高处塔体支柱中心与其他建（构）筑物的净距不应小于2倍冷却塔进风口高度；机械通风冷却塔进风口侧与其他建（构）筑物的净距不应小于2倍塔的进风口高度。当冷却塔与其周围设施的最小间距不满足冷却塔通风要求时，可通过模型试验确定其间距；

2　冷却塔与建（构）筑物的最小间距尚应符合现行行业标准《火力发电厂总图运输设计技术规程》DL/T 5032的规定，其最小间距应按与塔相邻建（构）筑物外墙距冷却塔零米标高斜支柱中心的最近距离计算。

5.3.3　相邻的冷却塔或塔排的净距应符合现行国家标准《工业循环水冷却设计规范》GB/T 50102的规定。

5.3.4　汽机房前的进、排水管沟走廊的布置应按规划容量管、沟的数目和断面确定，且应考虑与其他管、沟和基础之间的相互影响。

5.3.5　当采用循环供水系统且条件许可时，单机容量为300MW及以下机组的循环水泵可设在汽机房内或汽机房披屋内。

5.4　辅机冷却水湿冷系统

5.4.1　主机采用湿冷系统时，辅机冷却水的冷却设施应与主机冷却设施合并设置；主机采用空冷系统时，辅机冷却水的冷却设施宜独立设置。当电厂同时有空冷机组和多台湿冷机组时，空冷机组的辅机冷却用水也可取自湿冷机组。

5.4.2　单独设置的辅机冷却水湿冷系统应符合下列规定：

1　辅机冷却水湿冷系统的平均水温和最高冷却水温对应的气象参数应按本规范第5.1.3条的规定计算确定；

2　单机容量300MW以下机组，辅机冷却水湿冷系统可采用母管制；采暖供热机组、单机容量300MW及以上机组，辅机冷却水湿冷系统宜采用扩大单元制；

3　每台机组宜设置1台100％容量的运行辅机冷却水泵，辅机冷却水泵应设备用泵，多台机组集中布置时可共用1台100％容量的备用泵；

4　辅机冷却水湿冷系统宜采用机械通风冷却方式；当环境气温季节性波动较大时，机械通风冷却塔风机可选配变频电机或双速电机；

5　机械通风冷却塔不宜少于2格，可不设备用格，但总冷却能力应有不少于20％的余量，且当1格检修时，其余冷却塔的冷却水量不应小于总冷却能力的75％；

6　在汽机房外设置辅机冷却水泵房时，辅机冷却水泵房、冷却塔等建（构）筑物的布置应满足本规范第5.3.1条、第5.3.2条、第5.3.3条和厂区总体布置的要求，且寒冷地区辅机湿式冷却塔宜布置在主机直接空冷平台及间接空冷塔的冬季下风侧。