技術交流會發言稿報告大綱
尊敬的各位代表、各位朋友，早上好！
在這初冬的季節，我們來到了具有“鹿城”之稱的塞外名城包頭市召開第二屆全國火電空冷機組專題技術研討會，我代表中國電力企業聯合會科技服務中心向來自全國各地的會議代表表示熱烈的歡迎！
進入21世紀以來，中國的社會經濟保持了持續、快速、良好的發展勢頭，技術交流會發言稿。2005年， GDP達到2.24萬億美元，從2004年的居世界第七位，上升到世界第六位；進出口貿易總額達到1.4萬億美元。伴隨着中國經濟的快速增長，中國的電力工業也迅猛發展。全國電力裝機繼2000年4月突破3億千瓦、2004年5月達到4億千瓦之後，2005年12月又跨越了5億千瓦大關，達到50841萬千瓦。2005年，中國新開工電站項目超過1億千瓦，今年1-8月份新增生產能力5175.75萬千瓦。據預測，到2010年，中國發電裝機容量將超過8億千瓦，2020年將達到11億千瓦左右。在電力生產方面，去年全年發電量達24747億千瓦時，而今年的1-9月份發電量達到20315.91億千瓦時，同比增長13.67%。
在目前我國電源結構中，火電佔75.6％，水電佔22.6%，核電佔1.3%，風電等新電源比例很小。就我國的能源消費現狀，火電佔絕對優勢的地位在今後一段時間內不會發生改變。
從我國煤炭生產與供給的地域結構來看，在我國的廣大北方地區，是煤炭儲量豐富與產量很大的地區：據統計，2005年山西全省煤炭產量達到5.5億噸；陝北地區也相繼發現了大型與特大型煤礦；而內蒙古自治區的煤炭資源累計探明儲量達2400億噸，居全國第二位。
但不容忽視的問題是，交通運輸能力、運輸成本、環保壓力等成爲這些煤產區向外輸煤面臨的“瓶頸”。山西省2005年的外調煤達４億噸之多，運輸部門所面臨的壓力很大；其他如陝北、內蒙等交通不很發達的地區，外運煤更是一個難題。比如鐵路只能滿足內蒙古自治區煤炭外運40%的需求；公路運輸面臨整合重組。2004年5月1日新實施的《道路交通安全法》，對公路運輸中的超載、超限的處罰更加嚴厲，公路運輸能力將有所下降，使由於運力不足引發的煤炭供求矛盾更加突出。
大量輸出煤炭的同時，煤矸石等劣質燃料的堆存量也在急劇增加，比如山西省內的煤矸石堆存量已達10億噸，每年還新增8000萬噸；洗中煤也大量增加，將佔到煤炭總產量的10％左右。
爲了解決上述難題，在陝北、山西以及內蒙等地建立火電廠，以煤換電，然後通過高壓輸電技術將所發電力輸送到華北、東北等地區是很有必要的，同時，我國高壓、超高壓輸變電技術的突破也給這種選擇提供了技術支持。
但令人擔憂的事實是，在我國北方這些產煤地區，水資源卻相當匱乏。我國人均淡水資源量僅2300立方米，只相當於世界人均的四分之一，而北方多年平均水資源總量僅佔全國的12％。另據水資源評價的最新結果，我國北方地區水資源總量還在不斷減少，其中以黃河、淮河、海河和遼河地區最爲顯著，資源總量減少了１２％，北方部分流域週期性的水資源短缺加劇。據中國氣象局資料，從1976年以來，中國北方降水出現大幅減少，並出現持續性乾旱，年平均降水以每10年2.99毫米的趨勢減少。隨着人口的增長和社會經濟的發展，北方水資源系統已經變得愈加脆弱。水循環在向不利的方向發展：降水和河水流量在時空上的不平衡分佈；每年蒸發量與降水量之比過大，達到84%；乾旱、偏暖的氣候使水平衡更進一步向不利的方向演變。
爲了顧及發電與節水的矛盾，在我國北方產煤區發展空冷機組十分必要。空冷發電技術是採用空氣冷卻作爲電站冷源一種發電方式，它起源於20世紀30年代，在德國、美國、南非等國均有應用。目前南非空冷機組裝機容量居世界第一位。在火電廠得到應用的空冷系統有三種，一種是直接空冷系統，即GEA系統；一種是採用混合式凝汽器的間接空冷系統，即海勒式；還有一種是採用表面式凝汽器的間接空冷系統。世界上第一臺1500kW直接空冷機組，於1938年在德國一個坑口電站投運，已有60多年的歷史。世界上幾個典型空冷機組是：1958年投運的意大利空冷電站2X36MW機組、1968年投運的西班牙160MW電站空冷機組、1978年投運的美國懷俄明州Wodok電站365MW空冷機組、1987年投運的南非Matimba電站6X665MW直接空冷機組。
與溼冷機組相比，空冷機組具有如下特點：
1、節水能力強。與溼冷機組比，可節約66%--84%的耗水量的能力，增加了火電廠廠址選擇的靈活性，不必擔心水資源的變遷、減量與水量加價。大型燃煤空冷電廠爲實施“節水最大化、排放最小化（零排放）”創造了條件。從統計的數據看，最低節水率在66%，最高的達到84%。比如，常規溼冷火電廠全廠耗水量按設計裝機容量計算，每百萬千瓦約爲一噸每秒。按年運行8000小時計，年耗水量約3000萬噸，可供一座中型城市50萬居民的生活用水，發言稿《技術交流會發言稿》。而如果火力發電廠汽輪機採用空氣冷卻系統(簡稱發電廠空冷系統)作爲冷源，若其耗水量僅以節約66%計算，同樣使用一噸每秒的水量，可建三百萬千瓦的空冷電站。空冷機組年節水量約2000萬噸，按每噸水價1~2元計，可節省2000~4000萬元，五年可節省1~2億元。
2、發電煤耗高。由於空冷機組比溼冷機組背壓高，其循環熱效率約低5%；空冷機組的發電煤耗約增加3%~8%。以600MW機組相比，空冷機組發電煤耗比溼冷機組煤耗高約10~15g/kW.h.空冷電廠的實質是以煤換水，即多耗掉燃煤才能大幅度節水。
但從另一方面來說，在我國的廣大北方地區，年平均氣溫較低，尤其在漫長的冬季，室外空氣溫度常常達到零下十幾度甚至零下二十幾度，考慮到空冷汽輪機組以及空冷系統的安全運行，水蒸汽的冷凝溫度卻不能太低，這中間的.溫差如果能夠採用複合循環加以利用，是可以較大幅度提高空冷機組的發電效率，從而降低整個機組的發電煤耗，提高整個機組的經濟效益。計算表明：600MW低溫型複合循環機組與初參數相同的複合循環機組相比，可以使煤耗率降低8.3%；取所比較的直冷機組煤耗爲290g/kWh，則在冬季運行時，相同工況下低溫複合循環機組煤耗將降低20 g/kWh以上。
3、佔地佔空間大。取消了龐大溼式冷卻塔，消除了從塔頂逸出的霧氣團對環境的熱污染與淋水噪聲；但空冷電廠的空冷凝汽器裝置需要龐大的空間位置（例如600MW機組的空冷凝汽器裝置需3.6萬m3空間約爲同容量常規電廠凝汽器空間的12倍），同時又必須供應大量環境空氣；空冷式火力發電廠需具備較大的施工場地，複雜的調試及完善的防凍、降噪聲措施；
4、增加了投資成本。採用空冷式火力發電技術系低溫位、小溫差、特大散熱量的空氣冷卻熱交換裝置。該裝置體積龐大，價格昂貴（1套600MW直接空冷裝置約3億元人民幣），可與電站鍋爐價格相比，應列入電站四大設備（即鍋爐、汽輪機、發電機、空冷裝置）之一；空冷電廠基建投資有所增加，全廠總投資約增加4%~8%；
5、需配備專用的空冷汽輪機，因該汽輪機系變背壓和特殊設計末級葉片的汽輪機；
6、廠用電率增加。由於直冷機組配備幾十臺的大功率風機，消耗大量的電力，約增加1%的廠用電率。
7、空冷機組適合於當地嚴重缺水、燃用低熱值煤且煤價低廉、全年氣候溫度較低又漫長的北方煤礦坑口地區大量採用。
基於我國的地域、煤資源分佈以及當地氣候特點，發展空冷機組在我國有着重大的現實意義。對此，國家給予了相當的重視：據國家發展改革委發改能源［2004］864號文以及國務院關於落實《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》主要目標和任務工作分工的通知精神，在北方缺水地區，原則上應建設大型高參數空冷機組，機組耗水指標要控制在0.18立方米/秒·百萬千瓦以下。
在現實問題的壓力與國家重視面前，我國的空冷機組在單機和總裝機容量上都獲得了快速的發展：我國於上世紀60年代開始火電空冷技術裝備的研製和選點試驗，但都屬於小型火電空冷機組。一直到80年代末，從匈牙利引進了2×200MW混合式凝汽器間接空冷機組技術（又稱爲海勒式空冷系統），裝於大同第二發電廠；近幾年，我國大型空冷機組發展速度明顯加快：大同雲岡熱電公司2003年2×200MW直接空冷機組投運，2004年山西漳山電廠2×300MW直接空冷機組的投產，華能山西榆社電廠2×300MW直接空冷機組的投產發電標誌着在我國新的空冷技術的成功應用。2005年國電大同發電公司600MW直接空冷技術的應用，標誌着空冷技術在我國邁上了新的臺階。去年4月21日，國電電力山西大同二電廠二期工程7號機組建成投產；7月22日，第二臺60萬千瓦大型直接空冷機組也順利完成168小時滿負荷試運行，這標誌着我國第一座大型直接空冷發電廠建成投產。而目前也有電廠已有了建設1000MW空冷機組的計劃。預計在十一五期間，我國火電空冷機組裝機將有七十多臺，且絕大部分爲300MW與600MW大容量空冷機組，總裝機容量約23000MW。加上目前已有的4200MW，共計有27200MW。可以預見，到時中國將成爲世界上空冷發電裝機容量最大的國家。
在機組設備生產方面我國也取得了很大的進步：2000年4月，我國第一臺單機容量爲13．5萬千瓦的空冷汽輪發電機，在山東濟南發電設備廠試製成功；2002年11月，我國自行研製的15萬千瓦空冷發電機通過試驗；十五重大技術裝備成果展展現了我國已實現600兆瓦級大型空冷機組和電站直接空冷系統的自主化。
