半个多世纪的空冷之路

——中国能建山西院空冷研究与实践纪实

中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司(以下简称“中国能建山西院”)是国内最早开展电站空冷技术研究的设计单位之一，是国内首次采用三种空冷系统型式的电站的设计者和研究者。自1967年开始，中国能建山西院在空冷技术研究领域经历了从与外方联合设计到国产化设计、到完全自主化设计；从工程经验到形成标准体系；从火电领域延伸到核电领域，至今已在空冷技术研究、标准编制、专利申报、成果转化等工作上取得了骄人业绩。

艰辛的历程

中国能建山西院空冷技术研究最早可追溯到1967年，根据史料记载，在侯马电厂空冷系统试验室，成立了国家科委电站空冷试验小组，共八个单位参加，山西院便是试验小组成员之一。

中国能建山西院进行空冷技术工程实践是在1982年，随后，其空冷研究经历了消化起步、自主探索、快速发展、系统全面发展等历程。

早在1982年2月，中国能建山西院在原水电部对外公司和华北电管局的组织领导下，编报大同第二发电厂引进匈牙利200MW空冷机组研究报告，于1982年9月参加了由原水电部、原机械部和外贸部组成的赴匈牙利电力空冷设备定货组，同年12月与匈方签定了引进两套200MW海勒空冷设备合同，购买了海勒式间接空冷系统技术专利许可证。按照合同规定，匈方与中国能建山西院共同联合设计大同第二发电厂5、6号空冷机组。

1990年，在引进匈牙利海勒空冷技术的同时，考虑空冷技术发展的多样性，在进行太原二电厂四期工程设计时，中国能建山西院提出了由混合式凝汽器间接空冷系统改为表面式凝汽器间接空冷系统的设想和要求。该设想得以实践后，经两年的运行实践与试验研究，证明运行可靠，操作简单，节水效益显著，符合国情，达到了预期的目的，填补了国内空白，为我国“富煤缺水”地区发展电力事业提供了另一种较好的间接空冷系统的新模式。

1999年，中国能建山西院在大同第一热电厂（即大唐平旺电厂）供热机组替代改造工程中，为节约用水，针对工程具体条件，在可研阶段，对本工程两台200MW供热机组，采用直接空冷系统，填补了我国电站直接空冷系统的空白，标志着山西院最早、最全拥有了三种空冷系统设计技术的经验和业绩。

从2000年以后，我国进入了空冷电站空前发展期，中国能建山西院陆续开展了大量的300MW、600MW空冷机组前期、初设、施工图、科研等工作，大多数已投产。通过多个工程的实践，中国能建山西院空冷技术得到了全面普及和深入发展。

2006年年底，中国能建山西院成立了集工程设计、科研开发、对外合作交流于一体的空冷研发中心，2008年以来，先后完全自主化设计了内蒙京海、大唐克旗、同煤王坪三座电厂的空冷系统，2009到2010年，中国能建山西院完成了国内唯一一部专门针对电厂空冷系统设计多专业、全过程的《火力发电厂空冷系统设计技术规定》及《条文说明》，并相继完成了规范公司空冷设计管理及配合的《火力发电厂空冷系统设计管理规定》。这标志着山西院空冷技术的发展进入了一个全新的阶段，山西院空冷设计水平向更高层次迈进。

2010年以后，中国能建山西院针对直接空冷机组运行中出现的问题、煤价上涨后带来的节约煤耗的问题、直接空冷与间接空冷优选的问题、1000MW机组的空冷技术、烟塔合一、核电空冷等问题，山西院均进行了深入研究和工程实践，并形成了全方位、深层次的空冷技术设计、咨询、合作、研发体系。

骄人的成果

围绕空冷技术，中国能建山西院获得了“直接空冷机组给水泵汽轮机的乏汽直排系统”、“带有导流消音装置的直接空冷系统”、“设置列中蒸汽隔离阀的直接空冷系统”、“一种改变平台布置的直接空冷系统”、“一种特殊双曲线型间接空冷塔”等国家专利28项，其中发明专利6项。实用新型专利22项，大部分专利已在实际工程中应用。

中国能建山西院完成了60多项空冷机组的设计，其中有大量首创和创新。如：大唐太原第二热电厂2×300MW工程是国内首个300MW级直接空冷供热机组并成功投运，空冷首次采用阀门特殊布置的防冻方式；大唐临汾河西2×300MW工程是世界上首次将给水泵汽轮机排汽直接排入直接空冷系统的机组并成功投运；太原嘉节9F燃气电厂是世界上首次在燃机、空冷、供热的直接空冷系统上应用消音导流装置的空冷机组并成功投运。神头2×1000MW工程是世界上首次采用特殊间冷塔型式的空冷机组，极大缩小了占地和节省了投资。

在大量工程实践的过程中，中国能建山西院结合实际工程，在国内首先计算解决了一批技术难题，并和国内的科研院校联合，完成30多项基础课题研究、专项研究，为具体工程的设计提供理论支持，研究成果可指导工程的设计和优化，为空冷技术的应用提供理论支持。其中9项科研成果荣获省部级以上奖项。如“大型空冷电站空冷系统及关健辅助系统设计研究与应用”大型课题研究获得中国电力科技进步二等奖、国家能源局科技进步二等奖，《直接空冷机组乏汽梯阶加热供热及尖峰冷却复合系统研究开发与应用》荣获中国电力规划设计协会科技进步奖。

针对核电机组低参数、大流量、“以炉定机”、安全级别高、使用寿命长等特点，积极开展了“1000MW级核电机组空冷技术应用”的世界性课题研究。研究成果经评审专家鉴定，认为其“具有前瞻性、创新性、挑战性，对于内陆缺水地区建设核电机组具有重要的意义。”山西院也因此赢得了核电业内的充分肯定和信任，先后受托为两个核电集团的实际工程项目进行了核电空冷专项研究。

在丰富的科研成果和工程实践经验的基础上，中国能建山西院积极进行成果整合、转化，形成了技术标准，并进一步形成包括技术标准、管理标准、软件、模板、典型设计图等完善的空冷设计体系，使空冷方面的设计高效化、标准化，减少企业生产成本和设计周期，对行业技术标准编制提供了重要依据和经验。

目前，中国能建山西院依靠专职的空冷机构，凭借雄厚的空冷技术研究和课题研究的科研力量，先进的空冷技术、扎实的空冷系统设计、总承包能力，以及丰富的空冷工程经验，使中国能建山西院空冷技术在行业内享有广泛的知名度、引领空冷技术向更高水平和更广阔领域迈进。