沿海電廠循環(huán)冷卻水利用液化天然氣站冷排水降溫技術(shù)

1、沿海電廠循環(huán)冷卻水利用液化自然氣站冷排水降溫技術(shù)賴志穎邵林廣（深圳能源集團東部電廠，深圳518120；武漢科技高校，武漢 430070）摘要：深圳能源集團東部電廠燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機組海水循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，利用廣東液化自然氣接收站冷排水進行降溫，有效降低了電廠排水的溫度，削減了對近海海疆環(huán)境的冷熱污染。該海水循環(huán)冷卻水系統(tǒng)工程設(shè)計簡潔、投資費用低，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟效益與環(huán)境效益。關(guān)鍵詞：沿海電廠 循環(huán)冷卻水 利用 冷排水 降溫 The coastal power plant recirculated cooling water project using liquefied natural gas

2、 station cold drainage temperature decrease technologyLaizhiying shaolinguang（1Shenzhen Energy Group East Power Plant, Shenzhen 518120）（2 Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430070） Abstract: Shenzhen Energy Group East Power Plant gas-steam combined cycle unit sea water circulating coo

3、ling aqueous system, carries on the temperature decrease using Guangdong liquefied natural gas receiving station cold draining water, reduced the power plant draining water temperature effectively, reduced to the offshore sea area environment cold thermal pollution. This sea water circulating coolin

4、g aqueous system engineering design is simple, the investment expenses were low, have had the good economic efficiency and the environment benefit. keyword: Coastal power plant Recirculated cooling water Using Cold draining water Temperature decrease自然氣被廣泛用于發(fā)電、汽車燃料、化工原料、民用燃料等方面。尤其是近幾年來國家已開頭建設(shè)接受以自然氣為

5、燃料的發(fā)電廠。液化自然氣液化溫度為-162，將它氣化成室溫時會釋放出很大的冷能，其冷量值大約是837kJ/kg。因此，合理利用這些冷能，則能產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。深圳能源集團東部電廠燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機組海水循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，利用廣東液化自然氣接收站冷排水進行降溫，有效降低了電廠排水的溫度，削減了對近海海疆環(huán)境的冷熱污染。該海水循環(huán)冷卻水系統(tǒng)工程設(shè)計簡潔、投資費用低，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟效益與環(huán)境效益。1電廠海水循環(huán)冷卻水利用液化站冷排水降溫技術(shù)1.1工程概況廣東液化自然氣（）總體項目一期工程是我國第一個引進海外液化自然氣（）的試點項目。該站位于深圳市東部龍崗區(qū)大鵬灣下沙村秤頭角，接收站內(nèi)建設(shè)

6、有三個直徑86米，高53.2米，可在-162的超低溫下儲存16萬m3的液化自然氣儲罐。廣東LNG項目一期工程建設(shè)規(guī)模為370萬噸/年， 2006年建成投產(chǎn)。深圳能源集團東部電廠是廣東省LNG接收站的下游用戶。廠址位于深圳市東部龍崗區(qū)大鵬灣東北岸的下沙村秤頭角，與LNG接收站毗鄰。電廠規(guī)劃容量按9套350MW級燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機組考慮，一期項目建設(shè)規(guī)模為3套350MW級燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機組，2006年9月份1號機組投產(chǎn), 2008年1月份竣工滿負(fù)荷運行。電廠的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)接受海水直流供水系統(tǒng)，取、排水口均設(shè)在近海。1.2燃?xì)怆姀S循環(huán)冷卻水利用LNG站冷排水技術(shù)方案深圳能源集團東部電廠的循環(huán)冷卻水和

7、與之相鄰而建的廣東液化自然氣接收站的氣化加溫水均取自大鵬灣的海水。對于電廠的循環(huán)冷卻水而言可以利用LNG站的低溫排水，降低循環(huán)冷卻水的取水溫度從而提高機組的整體效率。依據(jù)資料，LNG站一期工程的氣化加溫水量為24200m3/h，二期工程的加溫水量約14500m3/h，（溫降按5）。若將LNG站一期工程的低溫排水全部利用（排入循環(huán)水泵房前池），可使電廠一期工程的循環(huán)水取水溫度降低大約1。LNG站最終的低溫排水大約可使電廠最終容量時的循環(huán)水溫度降低0.5左右1。LNG接收站設(shè)有開架式海水氣化器，用海水氣化LNG。通過氣化工藝設(shè)備的海水有肯定的溫降，該低于環(huán)境溫度的冷海水可用于燃?xì)怆姀S的循環(huán)冷卻水，

8、從而提高燃機電廠的經(jīng)濟效益，削減對近海海疆環(huán)境的冷、熱污染。該技術(shù)方案如圖1所示。圖1 燃?xì)怆姀S循環(huán)冷卻水利用LNG站冷排水方案示意圖1.3電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)設(shè)計（1）循環(huán)冷卻水水量深圳能源集團東部電廠一期工程建設(shè)3套日本三菱公司生產(chǎn)的M701F燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機組，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)接受海水直流供水系統(tǒng)。依據(jù)深圳地區(qū)的氣象條件和海水水溫資料，確定循環(huán)冷卻倍率夏季為65倍，冬季為50倍，計算的循環(huán)冷卻水水量見表1。表1 循環(huán)冷卻水水量單臺機凝汽量（t/h）單臺機凝汽器冷卻水量 (m3/h)單機輔機冷卻水量(m3/h)單臺機冷卻水總量(m3/h)3臺機冷卻水總量(m3/h)9臺機冷卻水總量(m3/h

9、)夏季冬季夏季冬季1500夏季冬季夏季冬季夏季冬季367376.9138551884525355203457606561035228195183105（2）循環(huán)冷卻水系統(tǒng)工藝依據(jù)大鵬灣海疆的水源條件及海洋水文特征，深圳能源集團東部電廠所在地區(qū)具有水域?qū)拸V、水深較大、水質(zhì)好、流速低、鹽度不分層、波浪較小的特點。電廠循環(huán)冷卻水的水源取自大鵬灣海疆的海水，接受海水直流供水系統(tǒng)。深圳能源集團東部電廠燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機組循環(huán)冷卻水系統(tǒng)工藝流程如圖2所示。LNG站冷排水 大鵬灣（海水） 電廠取水前池 凈水間 循環(huán)水泵房 壓力管 凝汽器及輔機冷卻器 排水管 虹吸井 排水溝 排水口 大鵬灣圖2 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)

10、工藝流程1.4 經(jīng)濟效益深圳能源集團東部電廠海水循環(huán)冷卻水利用 LNG冷排水降溫，摒棄了傳統(tǒng)的設(shè)置冷卻塔循環(huán)冷卻水方式。工程投資僅為68.83萬元，約占電廠總投資39億的0.0176，投資費用低。工程實施后，一方面保證了電廠機組平安運行的海水循環(huán)冷卻水水溫；另一方面日常運行費用大為節(jié)省。2 工程對排水海疆的環(huán)境影響深圳能源集團東部電廠排水海疆距岸1km以內(nèi)為三類水質(zhì)，1km以外為二類水質(zhì)。依據(jù)GB30971997海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，三類水質(zhì)人為造成的海水溫升不超過4；二類海水夏季為1，冬季為2。2.1燃?xì)怆姀S溫排水單獨排放狀況燃?xì)怆姀S溫排水單獨排放時，夏季4.0等溫線距離岸邊最大垂直距離為0.50

11、km。1.0等溫線距離岸邊最大垂直距離為0.80 km。夏、冬季各溫升值的包絡(luò)范圍的面積如表2所示。由表2可知，一期工程溫排水單獨排放時，超過4.0標(biāo)準(zhǔn)的溫升影響面積為0.20 km2。表2 各溫升值的影響面積（一期工程，單獨排放）（km2）溫升值（）5.004.003.002.001.000.50夏季0.150.200.290.481.152.75冬季0.110.150.220.350.851.982.2燃?xì)怆姀S循環(huán)冷卻水利用LNG冷排水混合排放狀況溫排水混合排放時，夏季4.0等溫線距離岸邊最大垂直距離為0.74 km，未超出三類海疆范圍。1.0等溫線距離岸邊最大垂直距離為1.18 km。

12、夏、冬季各溫升值的包絡(luò)范圍的面積如表3所示。由表3可知，一期工程溫排水利用LNG冷排水后混合排放時，超過 4.0標(biāo)準(zhǔn)的溫升范圍面積為 0.18 km2。表3 各溫升值的影響面積（一期工程，混合排放）（km2）溫升值（）5.004.003.002.001.000.50夏季0.120.180.250.400.942.30冬季0.050.120.200.310.701.692.3溫排水單獨排放與混合排放對排水海疆環(huán)境影響比較由表4可知，燃?xì)怆姀S循環(huán)冷卻水利用LNG冷排水后混合排水溫升影響范圍比燃?xì)怆姀S溫排水單獨直接排放影響的范圍小，夏季削減影響面積0.02 km2，冬季削減影響面積0.03 km2。

13、表4 溫排水單獨排放與混合排放影響比較表季節(jié)標(biāo)準(zhǔn)值溫升（）包絡(luò)面積（km2）削減影響面積（km2）單獨排放混合排放夏季4.00.200.180.02冬季4.00.150.120.03深圳東部電廠一期工程夏季溫排水排放量為21 m3/s，冬季為16.44m3/s。燃?xì)怆姀S溫排水單獨排放溫升8.25；燃?xì)怆姀S循環(huán)冷卻水利用LNG冷排水后，溫排水混合排放溫升7.25。降溫1.2.4溫排水溫升對海洋生物生態(tài)環(huán)境的影響當(dāng)燃?xì)怆姀S溫排水混合排放時，降溫1（溫排水混合排放溫升7.25）的溫排水排入海疆水體后（燃?xì)怆姀S溫排水單獨排放時，溫升8.25），經(jīng)過水體的集中稀釋散熱過程，溫排水的溫度快速下降，這對抑制海洋浮游生物生長，防止大鵬灣近?！俺喑薄钡漠a(chǎn)生，具有重要的海洋生態(tài)環(huán)境意義。3結(jié)論(1)深圳東部燃?xì)鈾C電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)由直接接受海水直流供水改為利用廣東LNG站的冷排水混合取水，既合理利用了冷能資源，保證了電廠機組平安運行的海水循環(huán)冷卻水水溫；(2)工程設(shè)計簡潔、經(jīng)濟，日常運行費用省，對海疆水體環(huán)境影響范圍小，工程具有明顯的經(jīng)濟效益與環(huán)境效益。作者簡介：賴志穎（1