直接空冷凝器器系统介绍 一、系统简介 直接空冷凝汽器系统（英文Air Cooled Condenser System，缩写为ACC）是指汽轮机的排汽直接用空气来冷凝，空气与蒸汽间进行热交换。所需冷却空气，通常由机械通风方式供应。直接空冷的凝汽设备称为空冷凝汽器，这种空冷系统的优点是设备少，系统简单，基建投资较少，占地少，空气量的调节灵活。该系统一般与高背压汽轮机配套。这种系统的缺点是运行时粗大的排汽管道密封困难，维持排汽管内的真空困难，启动时为造成真空需要的时间较长，机组效率低，一次能源消耗大。 二、系统构成概述 1、概述 通常ACCS一般主要由以下几部分构成： ?排汽管道和配汽管道 ?翅片管换热器 ?支撑结构和平台 ?风扇及其驱动装置 ?抽真空系统 ?排水和凝结水系统 ?控制和仪表系统 2、冷凝过程 空气冷却器一般采用屋顶结构（或称A型框架结构）。 来自汽轮机的尾汽通过排汽管道和配汽管道输送到翅片管换热器。配汽管道连接到汽轮机的排汽管道和位于上部的翅片管换热器。蒸汽被直接送入换热器的翅片管道内。蒸汽携带的热能由经过换热器翅片表面的冷却空气带走，冷却空气是由置于管束下面的轴流风机驱动的。 换热器一般采用KD布置方式，即顺流冷凝－反流冷凝的布置方式。
70％到80％的蒸汽在通过由上部的配汽管道到顺流冷凝的换热器中被冷凝成凝结水，凝结水流到底部的蒸汽/凝结水联箱中。顺流管束称为冷凝管束或称K 管束。 其余的蒸汽在成为D管束的反流管束中被冷凝，蒸汽是由蒸汽/凝结水联箱向上流动的，而凝结水由冷凝的位置向下流到蒸汽/凝结水联箱中并被排出。 这种KD形式的布置方式确保了在任何区域内蒸汽都与凝结水有直接接触，因此将保持凝结水的水温与蒸汽温度相同，从而避免了凝结水的过冷、溶氧和冻害。 从汽轮机到凝结水箱的整个系统都是在真空状态下。由于采用全焊接结构，从而保证整个系统的气密性。由于在与汽轮机连接的法兰处不可避免地会有空气漏进冷凝系统中，为了保持系统地真空，在反流管束的上端未冷凝的蒸汽和空气的混合物将被抽出。通过在上端部位的过冷冷却，使不可冷凝蒸汽的汽量被减小了。 反流（D）部分的设计应保证在任何运行条件下，不会在顺流（K）部分造成完全冷凝，以避免过冷和溶氧以及冻害的危险。 在不同热容量和环境温度下，通过调节空气流量的变化来控制汽轮机尾气的排汽压力。 3、换热器 热浸锌翅片管具有从管子到翅片良好的导热性能。这是由于在翅片根部和管子的间隙被充满锌而具有毛细总用。 由于钢制管子和钢制翅片是同种材质，从而避免热应力的产生，而热应力对热传导不利。 由于翅片管束必须承受极大的阻力，它们必须具有很高的强度。钢制翅片可以抵抗典型的机械冲击，比如冰雹、清洗设备的高压水（200bar），或维护工人的体重。在运输和安装过程中不易损坏。由于钢制翅片管束具有较短的深度，因此更能适宜清洗设备的高压水的冲击。 而且，热浸锌翅片管具有良好的防腐性能和长达超过25年的使用寿命。4、支撑结构和平台 根据实际经验，屋顶型结构的空气冷凝器具有可靠的凝结水排水功能并且减少了占地面积。
汽轮机直接空冷应用 在我国火力发电厂一般采用湿冷系统对机组进行冷却，但随着经济的发展，水资源的紧缺，此种传统的方法受到了限制，近年来随着直接空冷技术的日趋成熟，以及直接空冷技术在大容量机组中运行的实践经验，有着广阔的发展前景，特别对于富煤缺水地区，它的应用更能显示出优越性，它的应用将是未来的发展趋势。 1.空冷技术简介 空冷技术是指采用空气来直接或间接地冷却汽轮机排气的一种技术。当今由于大容量火力发电厂的正常运行需要充足的冷却水源，同时由于湿冷机组耗水量巨大，产生的废热排到江河、湖泊里造成生态平衡的破坏，而在缺水地区兴建大容量火力发电厂，就需要采用新的冷却方式来排除废热。 火力发电厂的排汽冷却技术主要分为两大类：水冷却和空气冷却（简称空冷）。发电厂采用翅片管式的空冷散热器，直接或者间接用环境空气来冷凝汽轮机的排汽，称为发电厂空冷。采用空冷技术的冷却系统称为空冷系统。采用空冷系统的汽轮发电机组称为空冷机组。采用空冷系统的发电厂称为空冷电厂。 发电厂空冷系统也称为干冷系统。它相对于常规发电厂湿冷系统而言的。常规发电厂的湿式冷却塔是把塔内的循环水以“淋雨”方式与空气直接接触进行热交换的。其整个过程处于“湿”的状态，其冷却系统称为湿冷系统。空冷发电厂的空冷塔，其循环水与空气是通过散热器间接进行热交换的，整个冷却过程处于“干”的状态，所以空冷塔又称干式冷却塔。 根据汽轮机排汽凝结方式的不同，发电厂的空冷系统可以分为直接空冷系统和间接空冷系统两大类。 2.直接空冷系统设备结构组成 直接空冷系统，又称空气冷凝系统，汽轮机的排汽直接用空气来冷凝，冷却空气通常用机械通风或自然通风方式供应。空冷凝汽器是由两或三排外表面镀锌的椭圆形钢管外套矩形钢翅片，或由单排扁平形钢管，外焊硅铝合金蛇形翅片的若干个管束组成。这些管束亦称空冷散热器。直接空冷系统的流程汽轮机排汽通过排汽管道送到室外的空冷凝汽器内，机械通风鼓风式轴流冷却风机使空气横向吹向空冷散热器外表面，将排汽冷凝成水，凝结水再经泵送回汽轮机的回热系统。直接空冷系统自汽轮机低压缸排汽口至凝结水泵入口范围内的设备和管道，主要包括：（1）汽轮机低压缸排汽管道系统；（2）空冷凝汽器；（3）凝结水系统设备；（4）抽气系统设备；（5）疏水系统设备；（6）通风系统设备；（7）直接空冷支撑结构；（8）自控系统设备；（9）清洗装置设备；（10）空冷汽轮机；（11）空冷散热器；（12）空冷风机。
§4.3现场试验情况简介 §4.3.1漳山电厂空冷汽轮机试验过程 测量试验于9月12日－17日进行，同时参加试验的单位还有北京中能蓝天节能技术开发有限公司、德国斯图加特大学，以及法国EDF 。 漳山电厂目前有2台300MW 直接空冷汽轮机组，2台600MW 直接空冷机组正在建设中。相对于水冷汽轮机组，直接空冷机组运行的显著特点是背压受气候变化影响大，机组的设计背压范围较大，一般为15-60kpa 。机组背压的变化对低压缸末级出口的湿蒸汽参数有很大的影响。有关文献指出空冷汽轮机低压缸末几级中的主流蒸汽，并不是任何运行工况时都有湿度出现，而是要背压降到一定程度才会出现水蒸汽的凝结。因此在试验过程中，使其背压从60kpa 逐渐降低到15kpa ，有可能实现低压缸排汽参数从过热蒸汽到湿蒸汽的变化过程。通过测量此过程的湿蒸汽参数，可以更好的了解湿蒸汽的凝结过程，并结合异质和均质成核凝结机理，以期更深刻地理解透平中的凝结流动机理，为理论研究、工业设计以及现有的数值模拟计算提供试验依据。 图4.9，4.10是漳山电厂现场试验和探针安装照片。 §4.3.2宣威电厂水冷汽轮机试验过程(这里解释一下，所谓水冷与空冷机组的区别：其实它们都属于凝汽式汽轮机，不是背压式的，所以背压一般接近真空的，一般为50kpa ，水冷是汽机排汽到凝汽器中，凝汽器相当于一个换热器，由冷却水把热量带出，蒸汽变成了凝结水；而空冷又分为直接空冷和间接空冷，间接空冷是汽轮机的排汽进入混合式凝汽器后，与从空气冷却器来的冷却水混合凝结为凝结水，这样的混合水流，一部分作为锅炉的给水，其余大部经循环消耗打入空气冷却器，构成一个封闭型间接空冷凝汽系统) 测量试验于2009年3月4-16日在云南宣威发电有限责任公司7号机组上进行。参加试验的单位有上海理工大学、东方汽轮机厂。 本次试验的7号汽轮机是东方汽轮机厂有限公司制造的300MW 水冷空冷式图4.9 漳山电厂现场试验 图4.10 漳山电厂现场安装探针
空冷汽轮机设计的几个主要问题 摘要：空冷汽轮机设计和湿冷汽轮机设计在设计上存在着较大的差别，这是因为空冷汽轮机具有背压压值高、背压波动范围大和背压变化频繁等特点。本文通过阐述汽轮机设计中空冷方案与湿冷方案的差别，并且就空冷汽轮机空冷方案设计的特点进行分析，最后就空冷汽轮机设计中容易出现的几个主要问题进行研究，旨在为大型空冷汽轮机的设计提供参考意见。 关键词：空冷汽轮机设计；方案；主要问题；参考意见 引言 空冷汽轮机是当前电厂运用较多的汽轮机组，空冷汽轮机与湿冷汽轮机是由于其凝汽式汽轮机的冷却方案不同，两者在结构上有不少类似之处。因此在进行空冷汽轮机设计设计的时候要充分结合湿冷汽轮机的结构特点以及设计要求，制定出科学的措施去解决空冷汽轮机设计中的主要问题，优化空冷汽轮机的设计。 1.空冷方案与湿冷方案的原始差别 对于很多设计方案来说由于共同技术目标都是一致的，因而很多技术方案的大部分内容都是相同的，真正的原始差别往往只有一点而已，但是这一点就导致了技术方案之间的差距。对于汽轮机的设计方案来说，空冷方案与湿冷方案的原始差别主要集中在排热方式上。对于空冷方案采取的是闭合散热方式，而湿冷方案采取的则是开放散热方式，正是因为空冷方案与湿冷方案的散热机理不相同才导致两种方案有着较大的差别。由于空冷汽轮机的散热方式是通过闭合方式通过金属管壁将热量排放到空气中，因此环境压力产生的汽轮机背压与大气干球温度有着直接的关系；而对于湿冷汽轮机来说，通过水循环系统与空气之间进行直接的热量交换，通过水的蒸发吸热将汽轮机中的热量排放出去，这种情况下汽轮机的背压与湿球温度直接相关。因此在相同的内部参数控制以及环境的影响之下，空冷汽轮机组的背压比湿冷汽轮机组要大很多，因此带来的能量损耗也较大。对于空冷汽轮机组没有相应的温度补偿功能，导致其背压变化范围大且变化频繁，当环境温度以及风力发生变化的时候，空冷汽轮机组背压也随之发生变化；而对于湿冷汽轮机组来说其具有湿球温度变化系统，当大气温度发生变化的时候，水蒸气的蒸发量也随之发生变化。湿冷机组背压变化主要受季节影响，因此其背压变化幅度也较小。 2.空冷方案的几个特点 与湿冷方案相比，由于空冷方案采取的是闭合的散热方式而湿冷方案采取的是开放式的散热方式，因此空冷方案主要有以下几个特点。 2.1节约水资源
汽轮机直接空冷凝汽器气密性试验 由于汽轮机的直接空冷系统是在负压下工作的，因此要尽最大努力防止空气进入真空系统，要求在直接空冷系统安装完毕后和系统运行时应进行气密性试验。 直接空冷系统的真空系统由下列部分构成：汽轮机及其辅机的真空系统、直接空冷系统的真空系统。 气密性试验的定义 直接空冷停运时的气密性试验是指在设备安装完毕后或在任何需要时进行的“气压试验”。 直接空冷运行时的气密性试验是指电厂在运行期间进行的真空衰减试验，用以检查密闭气压试验，即真空严密性试验。 1.气压试验 进行气压试验的范围 直接空冷系统在安装完毕后应进行气压试验。进行试验的部件：汽轮机后面的主排汽管道和蒸汽分配管道，空气冷凝器的换热器管束，尽可能多的凝结水管道、抽真空气管道，尽可能多的水箱（疏水箱，凝结水箱），在进行试验时相邻的系统和管路应进行密封隔离，比如：应将主排汽管道的爆破片取出，并将管口封盖、应用端板密封主排汽管道管口、其他所有进入蒸汽管道、抽真空系统、汽轮机系统的管路和
管口、蒸汽减压的旁通及其附属设备、凝结水泵等。 进行气压试验所需材料 隔离各种管口所用的端板、空气压缩机，要求压缩空气应不含油和水，可以在气压试验的压力下（通常为1.5bar(abs)）使压缩机完全卸载的安全阀、气压软管、根据附图的连接设施、两只压力表，-1到0.5barg，或0到1.0barg、环境空气温度计、装有肥皂泡液体的容器、连接空气压缩机的接口位置应放在易于安装和维护的地方，比如：排汽管道上。 气压试验程序 安装完毕后，被隔离的系统将进行气密性试验： 1) 应将正常测量仪表拆除或用球阀将它们密封隔离。 2) 如果试验仪表继续用于气密性试验，则它们必须可以承受试验压力。 3) 相连的管路和管口都被端板密封。 4) 相应阀门应开关完毕。 5) 将系统充压至0.5bar。 6) 再次检查系统以确保已经按照规定的边界线将系统隔离。 7) 检查易损的连接位置、法兰、和焊缝。 8) 将管道充压至最终试验压力。 9) 关闭球阀以便将充压的系统与空气压缩机隔离开。 10) 在最初的两小时内每隔15分钟观察记录两只压力表的压力变化，记录下可能的环境温度的变化。
Z835.34/02 NZK25-2.5/390型 25MW直接空冷凝汽式汽轮机 热力特性书 北京全四维动力科技有限公司
北京全四维动力科技有限公司代号Z835.34/02 NZK25-2.5/390型代替25MW直接空冷凝汽式汽轮机热力特性书共 22 页第 1 页 编制谷振鹏2011年12月20日 校对李海朋2012年01月29日 审核王琦2012年01月30日 会签 标准审查 审定 批准 标记数量页次文件代号简要说明签名磁盘(带)号底图号旧底图号归档
代号：Z835.34/02 共22 页第2 页 目录 1. 通流计算 1.1 典型工况数据汇总表 (3) 1.2 典型工况热平衡图 (5) 1.3 阀杆汽封系统总图 (13) 1.4 静推力示意图及最大轴向推力 (14) 1.5 蒸汽管道速度计算 (15) 2. 配汽计算 2.1 高压调节阀流量—升程曲线 (16) 3. 汽封、阀杆漏汽汇总表及修正曲线 3.1 夏季工况阀杆及汽封漏汽汇总表 (17) 3.2 额定出力工况阀杆及汽封漏汽汇总表 (18) 3.3 初压修正曲线 (19) 3.4 初温修正曲线 (20) 3.5 背压修正曲线 (21) 3.6 余速损失修正曲线 (22)
代号：Z835.34/02 共22 页第3 页典型工况数据汇总表（一） 工况项目夏季工况 最大连续 出力工况 额定出力 工况 最大进汽量 最高背压工况 主蒸汽压力MPa(a) 2.5 2.5 2.5 2.5主蒸汽温度℃390390390390主蒸汽流量t/h 128128117128背压kPa(a) 30151550排汽温度℃69.154.054.081.3排汽汽量t/h 126.4126.4115.4126.4给水温度℃71.055.956.083.2机组内效率0.8800.8700.8710.871发电机端功率MW 25.127.625.222.7汽耗kg/kW.h 5.10 4.64 4.65 5.65热耗kJ/kW.h 14881.013833.013869.116202.3 kcal/kW.h 3554.33304.03312.63869.9
空冷系统介绍 摘要：电厂采用空冷系统可以大幅度降低电厂耗水量，在节水方面有显著的效果，因而空冷机组得到了越夹越多的应用。本文以2X3OOMW机组为例介绍了直接空冷系统及其控制;以2×2OOMW机组为例介绍了间接空冷系统及其控制。 一、概述 空冷系统主要指汽轮机的排汽通过一定的装置被空气冷却为凝结水的系统，它与常规湿式冷却方式(简称湿冷系统)的主要区别是避免了循环冷却水在湿塔中直接与空气接触所带来的蒸发、风吹损失以及开式循环的排污损失，消除了蒸发热、水雾及排污水等对环境造成的污染。由于空冷方式用空气直接冷却汽轮机排汽或用空气冷却循环水再间接冷却汽轮机排汽构成了密闭的系统，所以在理论上它没有循环冷却水的上述各种损失，从而使电厂的全厂总耗水量降低80%左右。 用于电厂机组末端冷却的空冷系统主要有直接空冷系统和间接空冷系统，间接空冷系统又分为带表面式凝汽器和带混合式凝汽器的两种系统。三种空冷方式在国际上都得到广泛的应用，技术均成熟可靠，在国际上三种空冷方式单机容量均已达到600MW。我国目前己有60OMW直冷机组投运，两种间冷方式在国内运行机组均为200MW。 采用空冷机组大大减少了电厂耗水，为水源的落实和项目的成立提供了便利条件。特别对缺水地区，有着重要的意义。内蒙古地区煤
资源丰富，近几年投产的机组，基本都采用了空冷系统，而且大部分为直接空冷系统。 二、空冷系统 2.1直接空冷系统 电厂直接空冷系统是汽机的排汽直接用空气冷却，汽机排出的饱和蒸汽经排汽管道排至安置在室外的空冷凝汽器中，冷凝后的凝结水，经凝结水泵升压后送至汽机回热系统，最后送至锅炉。电厂直接空冷系统主要包括以下系统:空冷凝汽器(ACC，Aircooledcondenser)，空气供给系统、汽轮机排汽管道系统、抽真空系统、空冷凝汽器清洗系统、空冷凝汽器平台及土建支撑。蒸汽从汽轮机出来，经过蒸汽管道流向空冷凝汽器，由蒸汽分配管道间空冷冷凝器分配蒸汽。目前直接空冷凝汽器大多采用矩形翅片椭圆管芯管的双排、三排管和大口径蛇形翅片的单排管。空冷凝汽器由顺流管束和逆流管束两部分组成。顺流管柬是冷凝蒸汽的主要部分，可冷凝75%一80%的蒸汽，在顺流管束中，蒸汽和凝结水是同方向移动的。设置逆流管束主要是为了能够比较顺畅地将系统内的空气和不凝结气体排出，避免运行中在空冷凝汽器内的某些部位形成死区、冬季形成冻结的情况，在逆流管束中，气体和凝结水是反方向移动的。 冷凝所需要的冷空气由轴流冷却风机从大气中吸入，并吹间换热器翅片。风机采用变频控制，系统可通过控制启停风机台数和对风机转速进行调整来控制进风量，能灵活的适应机组变工况运行，并且
600MW级超临界直接空冷凝汽式汽轮机概述 1.1概述 二期工程2×600MW级超临界直接空冷凝汽式汽轮发电机组，汽轮机设备为东方汽轮机有限公司生产超临界空冷汽轮机，型号为：TC4F-26(24.2MPa/566℃/566℃)，型式：超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、直接空冷凝汽式汽轮机；该机组额定出力637MW；最大连续出力为662MW，汽轮机采用复合变压运行方式；具有七级非调整回热抽汽。给水系统采用2×50%汽动给水泵，不设备用泵，由于主汽轮机采用直接空冷汽轮机，其背压变化幅度较大，给水泵驱动汽轮机排汽不宜排入主汽轮机的空冷器中，每台给水泵汽轮机各自配置一台水冷凝汽器，给水泵驱动汽轮机排汽凝结水直接排入主汽轮机的排汽装置中，给水泵汽轮机本体疏水排入给水泵汽轮机凝汽系统中。 由于二期汽轮机乏汽采用空冷冷却系统，节省了一期湿冷系统的风吹、蒸发、排污等水量损失，年平均节约水量约1904m3/h。其用水量比一期湿冷系统节水70％。投资上与混凝式间接空冷系统相比，可降低工程投资35.7％；与表凝式间接空冷系统相比，可降低工程投资40.2％。 王曲电厂超临界机组与我厂一期亚临界机组相比汽轮机
组热耗将低约4.5%。超临界机组是指锅炉的新蒸汽的压力大于临界压力（22.115MPa）小于25MPa的锅炉和汽轮机发电机组。在超临界和超超临界状态，水由液态直接成为汽态（由湿蒸汽直接成为过热蒸汽或饱和蒸汽），热效率高。因此，超临界，超超临界发电机组已经成为国外，尤其是发达国家主力机组。由于机组效率提高，污染物的排放也相应减少，经济效益十分明显。 超临界机组是火电机组大家族中的“节能减排新星”。超临界机组和亚临界机组特点比较它具有如下特点： (1) 热效率高、热耗低。可节约燃料，降低能源消耗和大气污染物的排放量。 (2) 超临界压力时水和蒸汽比容相同，状态相似，单相的流动特性稳定，没有汽水分层和在中间集箱处分配不均的困难，并不需要象亚临界压力锅炉那样用复杂的分配系统来保证良好的汽水混合，回路比较简单。 (3) 超临界锅炉水冷壁管道内单相流体阻力比亚临界汽包炉双相流体阻力低。 (4) 超临界压力下工质的导热系数和比热较亚临界压力的高。 (5) 超临界压力工质的比容和流量较亚临界的小，故锅炉水冷壁管内径较细，汽机的叶片可以缩短，汽缸可以变小，降低了重量与成本。
资料编号：57.Q151-01 N135-13.24/535/535 135MW中间再热凝汽式空冷 汽轮机热力性能数据 产品编号：Q151 中华人民共和国 上海汽轮机有限公司发布
资料编号：57.Q151-01 COMPILING DEPT.： 编制部门： COMPILED BY： 编制： CHECKED BY： 校对： REVIEWED BY： 审核： APPROVED BY： 审定： STANDARDIZED BY： 标准化审查： COUNTERSIGN： 会签： RATIFIED BY: 批准：
资料编号：57.Q151-01 目次 1 说明 2 主要热力数据汇总 2.1 基本特性 2.2 配汽机构 2.3 主要工况热力特性汇总 2.4 通流部分数据 2.5 各级温度、压力及功率 2.6 各抽汽口口径及流速 3 汽封漏气量及蒸汽室漏气量 3.1 汽封计算 3.2 蒸汽室及中压进口漏汽量 4 汽轮机特性曲线 4.1 调节级后及各抽汽点压力曲线 4.2 调节级后及各抽汽点温度曲线 4.3 各加热器出口给水温度曲线 4.4 进汽量与汽耗、热耗及功率的关系曲线 4.5 高中压缸汽封漏汽量及低压缸汽封供汽量曲线 4.6 调节级后压力和汽轮机功率曲线 4.7 汽轮机内效率曲线 5 热平衡图 5.1 额定工况（THA） 5.2 铭牌工况（TRL） 5.3 最大连续功率工况(TMCR) 5.4 阀门全开工况（VWO） 5.5 75%THA工况 5.6 50%THA工况 5.7 40%THA工况 5.8 30%THA工况 5.9 高加全部停用工况
资料编号：57.Q151-01 1 说明 本机组是上海汽轮机有限公司采用美国西屋公司的先进技术和积木块的设计方法，设计制造的额定功率为135MW，是超高压、一次再热、双缸双排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。机组型号为N135-13.24/535/535 1.1 主要技术参数 额定功率135MW 主汽门前蒸汽额定压力13.24MPa(a) 主汽门前蒸汽额定温度535℃ 再热汽门蒸汽额定温度535℃ 工作转速3000r/min 旋转方向从汽轮机端向发电机端看为顺时针 额定平均背压15kPa 夏季平均背压35kPa 额定工况给水温度241.1 ℃ 回热级数二高、三低、一除氧 给水泵驱动方式电动机 额定工况蒸汽流量422.285 t/h 额定工况下净热耗8706.5 kJ/kW.h (2079.5 kcal/kW.h) 低压末级叶片高度435mm
直接空冷系统技术规书 项目名称：。。。。。能源1×75t/h中温中压尾气锅炉+1×12MW汽轮发电机项目 需方：。。。。。热电厂 设计单位: 。。。。。设计工程有限责任公司 使用方: 。。。。。热电厂 投标方： 2017年2月16日
目录 一.总则 二.设备的运行条件 三.设备规 四.技术要求 五.供货围 六.设计、制造、验收标准 七. 监造 八. 技术资料要求 九.技术服务联络方式
一. 总则 1.1 本规书的使用围，仅限于。。。。。能源1×75t/h中温中压尾气锅炉+1× 12MW汽轮发电机项目，本期工程共安装1台中温中压75t/h的炭黑尾气锅炉及1台12MW空冷抽凝式汽轮发电机组，汽轮机排汽冷凝系统采用直接空冷系统。它包括本体、附属部件的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 1.2 本规书提出的是最低限度的技术要求，并没有对所有技术细节作出规定， 也未具体引述有关标准和规的条文。投标方应保证提供符合本规书和工业标准的优质产品。 1.3 如果需方有除本规书以外的特殊要求，应以书面形式提出，并对每一点 都作详细说明，载于本规书之后。 1.4 如投标方没有以书面对本规书的条文提出异议。那么需方可以认为投标 方提出的产品完全满足本规书的要求。 1.5 本规书为订货合同的附件，与合同正文具有同等法律效力。 二. 设备的运行条件 2.1直接空冷系统的安装位置：主厂房汽机间尾部，架空于道路上，单排室外布置。 2.2设备运行环境条件 大气压力：年平均气压904.8 mbar 相对湿度：年平均52 %
年平均气温：19℃ 绝对最高温度45.5 ℃ 绝对最低温度-19.9 ℃ 风速及风向：年平均风速 2.3 m/s, 主导风向： 年平均降雨量501.6 mm 最大积雪深度150mm 最大冻土深度610 mm 地震烈度：7度 三. 设备规 3.1 设备名称：直接空冷系统岛 3.2数量：1套， 3.3设计和运行条件 汽轮发电机组参数：（由买方提供） 汽轮机排汽背压：15kPa 汽轮发电机组额定功率：12MW 汽轮机排汽量：68t/h 排汽焓：2598kJ/kg 额定排汽温度：54℃ 四、技术要求
【火力发电厂直接空冷系统运行导则】二次修改稿 目录 1 围 (2) 2 规性引用文件 (2) 3 术语和定义 (3) 4 总则 (5) 5 直接空冷系统的启动与停运................................................................... 错误!未定义书签。 6 直接空冷系统的运行与试验 (6) 7直接空冷系统故障诊断............................................................................. 错误!未定义书签。附录A 600MW空冷机组背压运行限制曲线示例 .. (20) 附录B 汽轮机组空冷系统最小热负荷表 (22) 附录C 蒸汽压力与饱和温度对照表 (23)
（正文） 1 围 1.1本导则规定了火力发电厂直接空冷系统运行的一般性原则及要求。 1.2本导则适用于新建、改（扩）建和运行的直接空冷机组。 2 规性引用文件 下列文件对于本导则的引用是必要的。凡是注日期的引用文件，其仅注日期的版本适用于本导则；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本导则。 GB3095-2012 环境空气质量标准 GB13223-2011 火电厂大气污染物排放标准 GB12348-2008 工业企业厂界环境噪声排放标准 GB 50660-2011 大中型火力发电厂设计规 DL/T552-1995 火力发电厂空冷塔及空冷凝汽器试验方法 DL/T244-2012 直接空冷系统性能试验规程 DL/T245-2012 发电厂直接空冷凝汽器单排管管束 DL/T 932-2005 凝汽器与真空系统运行维护导则 VG DL/T 1052-2007 节能技术监督导则
汽轮机直接空冷系统概述 直接空冷系统亦称为ACC(Air Cooled Condencer)系统，它是指汽轮机的排汽引入室外空冷凝汽器内直接用空气来将排汽凝结。其工艺流程为汽轮机排汽通过大直径的排气管道引至室外的空冷凝汽器内，布置在空冷凝汽器下方的轴流冷却风机驱动空气流过冷却器外表面，将排汽冷凝为凝结水，凝结水再经凝结水泵送回汽轮机的回热系统。 直接空冷机组原则性汽水系统 1—锅炉；2—过热器；3—汽轮机；4—空冷凝汽器；5—凝结水泵；6—凝结水精处理装置；8—低压加热器；9—除氧器；10—给水泵；11—高压加热器；12—汽轮机排 汽管道； 13—轴流冷却风机；14—立式电动机；15—凝结水箱；17—
发电机 直接空冷系统的空冷岛部分 直接空冷系统的特点 直接空冷系统是将汽轮机排出的乏汽，由管道引入称之为空冷凝汽器的钢制散热器中，由环境空气直接将其冷却为凝结水，减少了常规二次换热所需要的中间冷却介质，换热温差大，效果好。该系统的主要特点还有： 1、自然界大风的影响比较严重。在夏季，自然气温普遍较高，如在这一时段再受到自然大风的影响，必然对机组的运行产生影响。各电厂在夏季高温段遇到外界大风时，均有不同程度的降负荷现象，特别是山西漳山电厂、大一电厂、
大二电厂在夏季高温时段皆因受到大风的影响，出现过机组跳闸现象。 自然大风影响是一个世界性难题，对直接空冷机组影响是很大的。但是，自然大风的影响又是很难人为克服的。因此，大一电厂在厂房顶部安装了测风装置采集数据，准备在进行相关数据分析的基础上，做出空冷机组应对自然大风的预案，尽量将因大风影响造成的损失降至最低。榆社电厂、漳山电厂也准备采取同样的措施。这种方法是否行之有效，还有待进一步探讨。 2、机组的真空系统严密性是一个普遍存在的问题。特别是有一个奇怪的现象，就是有些电厂在机组刚投运时，空冷系统的严密性较好，但通过运行一年半载后，出现了反常现象。由于空冷机组的真空容积庞大，汽轮机泄漏、安装焊接等原因，都会在很大程度上影响真空系统的严密性，致使机组背压提高，增大了煤耗，降低了机组带负荷的能力。针对上述情况，各电厂都采取了一些措施，如通过查漏检查，找到漏点并补漏；调整汽轮机轴端汽封等措施，尽量减小泄
施工组织设计 一、工程概况 1.1、工程名称：国投伊犁能源开发有限公司330MW直接空冷机组空冷岛钢结构 接头防腐项目 1.2、工程地点：新疆伊犁州 1.3、质量要求：严格按照相关规范执行 1.4、建设工期：（具体以施工合同为准） 二、编制依据 2.1、《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB/T 8923-1988； 2.2、《涂装前钢材表面预处理规范》SY/T0407-97； 2.3、《防腐蚀工程施工及验收规范》GB50212-2002； 2.4、《防腐蚀工程质量检验评定标准》GB50224-95； 2.5、《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB/T 8923-1988； 2.6、《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定》GB/13288 2.7、《涂装作业安全规程、涂装前处理工艺安全》GB7689 2.8、《钢结构防腐蚀工程施工技术规范》 2.9、《钢管扣件式脚手架安全技术规范》（JGJ 130—2011） 2.10、《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ 80—91） 三、施工部署
3.1、施工部署原则 根据该工程特点，为确保工程工期和质量达到预定目标，我方将发挥整体优势，选派一批参加类似工程建设、施工经验丰富、作风过硬、技术素质高、政治素质好、质量意识高、组织能力强的领导干部和工程技术管理人员组成项目经理部，组织一批有丰富施工经验和管理能力的技术骨干充实一线，形成一支纪律严明、作风扎实、技术过硬、勇于吃苦、敢打硬仗，质量意识高、能够创造精品工程的施工队伍。 根据工程特点，按照施工工艺，发挥我公司设备优势，抽调性能最好的设备投入本工程，不足部分购置或租赁，确保所需设备及时到位。 在施工过程中要加强安全观测和监测，及时分析数据，优化施工方案，发现问题及时向业主、监理、设计部门反映，及时采取相应措施，严防出现灾难性后果。 为确保工期、质量达到业主要求，加强现场管理，建立完善的质量、安全、进度保证体系，严把各道施工程序，用优良的工作质量来保证优良的工程质量。 根据工程进展情况，进行动态管理，及时对施工资源进行优化配置，以满足施工需要。 在该工程施工期间，公司内专家组成技术顾问小组，根据该工程特点，预见在施工过程中可能遇到的问题，提前做好防范和应对措施，对于施工过程中出现的问题及时研究解决，确保该工程顺利实施。
直接空冷机组凝结水真空除氧方案设计 直接空冷汽轮发电机组主要建设在产煤缺水的地区。在国外，汽轮机排汽通常用与低压缸排汽口相连的管道引至直接空冷凝汽器。近年来，在我国的西北地区相继建设了一些大中容量的直接空冷汽轮发电机组，设计时对直接空冷凝汽器相关的系统作了改进（如：在直接空冷汽轮机低压缸排汽口下方设排汽装置，在凝结水收集箱上设除氧头，等等），还可继续完善。 1 存在的问题 我国改进设计的直接空冷凝汽系统见图1。排汽装置类似于湿冷机组的凝汽器，但没有水室和管束，颈部布置7号低压加热器，下部收集各种疏水，如：低压加热器疏水、汽机轴封冷凝器疏水、加热器危急疏水、汽机本体疏水、汽轮机湿排汽分离水、排汽因主支管散热而在其中凝结的倒流水、等等。排汽装置收集的疏水由疏水泵打入凝结水收集箱，流量变化大，尤其在冬季，排汽管散热量多，产生较多的凝结水流回排汽装置，给合理选定疏水泵的容量及台数带来一定的困难。凝结水收集箱主要收集空冷凝汽器排出的凝结水，进入凝结水收集箱的水（通称凝结水）有过冷度并含氧，由与排汽管相连的平衡管供汽加热并在真空环境下除氧，以减少凝结水的过冷度和含氧量，但受平衡管和排气管的限制（其实，不能选用管径大的排气管，否则排气带有大量蒸汽，影响真空泵的正常运行，并阻碍空冷凝汽器内不凝结气体的排出，降低空冷凝汽器的传热效率），不可能有较多的蒸汽流经除氧头，凝结水难以加热到饱和状态，过冷水不能深度除氧，蒸汽流量少，蒸汽中氧的分压力高，不仅使凝结水中的氧气难以扩散出来，而且容易使分离出的氧气再溶入凝结水中。因此，凝结水难以达到预期的除氧效果。据了解，漳山电厂300MW直接空冷机组的凝结水含氧量高达140—150μg/L，比国家标准规定值（≤30μg/L）高出3—4倍。在冬季，来自空冷凝汽器的凝结水过冷度会更大，凝结水的含氧量也会更高。此外，凝结水有过冷度会降低机组的热经济性。
空冷岛安装 1、空冷钢结构平台桁架安装 在安装前对结构柱顶标高进行测量，单柱顶部标高偏差不超过3mm。用水平仪测出结构柱的顶部标高，以最高点为各柱基准点，按照图纸要求的标高尺寸，算出高度差，准备好平垫铁与斜垫铁，安装时垫于柱底板下，并通过其进行最终的标高调整。标高测出后对各柱顶放中心线，并检测相邻两个柱子之间的跨距和柱子的对角线。 在空冷凝气器施工区域，搭设1个组合平台。 构件进入施工现场前，对所有的主要构件进行全部检验，其它构件水平支撑、进行抽查，发现长度、孔距、编号错误和构件扭曲等问题及时通知项目部、监理、厂家现场监督和业主及时处理，合格后方可运至施工现场。 钢柱吊装：根据空冷钢桁架施工详图，现场施工的吊车工况能满足施工作业要求，然后再将钢桁架与柱头钢柱连接。画出钢柱1米标高线和柱子的中心线，钢柱用φ30mm，6×37+1钢丝绳,长度为25米的一根钢丝绳双头捆绑。将钢柱绑扎牢固，让吊车慢慢起升，将钢柱竖直吊离地面200mm，检查钢丝绳受力是否均匀、构件是否平稳，检查合格后开始起钩。 起吊速度应缓慢，钢柱到达安装位置后将柱底板垫铁调整好，缓慢回钩，落下时保证钢柱底板中心线与柱顶台板中心线相吻合，然后用经纬仪测量垂直度，调整缆风绳，使钢柱垂直，将导链锁紧。用水平仪测量标高，调整柱底板斜垫铁，使标高达到图纸要求。然后拧紧地脚螺栓螺母。吊车回钩，打开卡扣摘下钢丝绳，进行桁架的安装。 桁架组合：桁架组合时采用25T汽车吊进行组合，一榀桁架（指2个空冷柱之间的距离），桁架以相邻四个柱子为一个安装单元，根据安装要求钢平台安装时由中间向两边安装，按施工图纸编号和尺寸将上弦梁、钢立柱、斜支撑，按顺序摆放在组合平台上，先将上弦梁与立柱组合，再将立柱与斜支撑组合。 桁架吊装：根据一榀桁架组合重量，选用吊索。上弦梁用脚手架搭设水平通道。用钢丝绳将桁架上弦绑扎牢固，让吊车慢慢起升。当起升一定高度时，将桁架竖直，吊离地面200mm，检查钢丝绳受力是否均匀、构件是否平稳，检查合格后开始起升。 起吊速度应缓慢，桁架到位后缓慢落钩，落下时保证钢柱底板中心线与柱顶台板中心线相吻合，然后再安装与钢柱连接的一侧，将高强螺栓初拧。有钢柱一
发电机组直接空冷系统 发电机组直接空冷系统简介 摘要：本文首先对空冷系统做了简单的介绍，随后重点针对发电厂直接空 冷系统做了系统性的论述。其次，对机械通风直接空冷系统（ACC）进行了性能分析。最后，对我国空冷电站技术特点做了简单阐述。 关键字：发电机组直接空冷系统机械通风直接空冷系统（ACC）技术特点空冷是指采用翅片管式的冷却器，直接或间接用环境空气来冷却汽轮机的 排汽，目前国际、国内得到实际应用的电站空冷系统共有三种：直接空冷系统；采用混合式凝汽器的间接空冷系统；采用表面式凝汽器的间接空冷系统，后两 项又称间接空冷系统。空冷技术早在30年代末即应用于火力发电厂,国内空冷技术研究工作开始于60年代. 我国现在已引进了直接空冷系统的设计和制造技术。 电厂采用空冷系统的最大优点是大量节水，最大缺点是一次性投资高、煤 耗高，因此，它最适宜用在富煤缺水地区建设。翅片管是空冷系统的关键元件，翅片管按形式、材质、加工方式及在冷却元件中的排列而分为很多种类。根据 近年来空冷凝汽器开发与应用情况，直接空冷电厂采用的空冷凝汽器有三排管、双排管和单排管形式。 直接空冷是指汽轮机的排汽直接用空气来冷凝，空气与蒸汽间进行热交换。直接空冷系统根据其通风方式分为机械通风直接空冷、自然通风直接空冷系统 和风机辅助的自然通风空冷。三种直接空冷系统各有特点， 一、发电机组直接空冷系统简介 1．电站空冷系统 1．1空冷系统的单机容量 目前国内外电站空冷是二大类：一是间接空气冷却系统，二是直接空气冷 却系统。其中间接空气冷却系统又分为混合式空气冷却系统和表面式空气冷却 系统。世界上第一台1500KW直接空冷机组，于1938年在德国一个坑口电站投运，已有60多年的历史，几个典型空冷机组是：1958年意大利空冷电站
空冷汽轮机组运行优化及节能降耗研究 二、空冷机组特点 1、机组背压高，运行经济性低 通常空冷机组背压是湿冷机组的2倍以上： 空冷机组设计背压12kPa以上； 湿冷机组设计背压4.9kPa以上。 空冷机组夏季设计背压28kPa以上； 湿冷机组夏季设计背压11.8kPa以上。 2、机组运行背压范围大 运行背压范围从冬季的8kPa，到夏季的30kPa以上。 3、运行性能受环境影响大 冬季要防冻； 夏季环境温度高、背压高、影响机组出力； 对环境风敏感，背压波动大，影响机组运行安全。 4、直接真空系统容积庞大，真空严密性不易保证 5、空冷汽轮机特点 背压高，排汽参数变化幅度大，末级叶片排汽面积小、叶片短等 三、直接空冷机组存在问题 1、汽轮机通流效率低，特别是低压缸效率低 某厂300MW直接空冷机组汽轮机缸效率： 高压缸效率82%左右，比设计值低约3个百分点； 中压缸效率90%左右，比设计值低约2个百分点； 某600MW直接空冷A、B机组汽轮机缸效率： 高压缸效率84%左右，分别比设计值低约3个和4百分点；高压缸效率降低1个百分点，机组发电煤耗增加0.56g/(kW.h) ； 中压缸效率89%左右，分别比设计值低约4个和2个百分点；中压缸效率降低1个百分点，机组发电煤耗增加0.77g/(kW.h)；
低压缸效率87%左右，分别比设计值低约7个和6个百分点；低压缸效率降低1个百分点，将使机组发电煤耗增加1.5g/(kW.h) 。 某600MW亚临界直接空冷机组排汽装置，在汽轮机THA设计工况下，排汽压力15kPa，低压缸排汽流量1211.86t/h，排汽装置设计汽阻为0.1kPa。 1）汽轮机额定负荷试验工况：机组负荷598.10MW，低压缸排汽压力32.81 kPa，排汽装置出口蒸汽压力32.39 kPa，排汽装置汽阻0.43 kPa。排汽装置汽阻远远大于设计值（0.1kPa），比设计值高0.33kPa。 2）随着功率增加，低压缸排汽流量增大，排汽装置汽阻增加。 3）建议进一步研究排汽装置阻力与低压缸排汽流量关系，得到阻力系数公式。 直接空冷机组真空容积大，严密性不容易保证。34台机组真空严密性试验，统计结果：严密性指标大于1000Pa/min，1台，占比2.9%； 严密性指标大于500Pa/min，4台，占比11.8%； 严密性指标大于400Pa/min，8台，占比23.5%； 严密性指标大于300Pa/min，14台，占比41.2%； 严密性指标大于200Pa/min，22台，占比64.7%；
汽轮机直接空冷凝汽器热清洗 当安装工作接近完成时，应通过排汽管道和配汽管道上的各个检修孔进入空冷系统，并对其进行机械清洁。然后通过下述被称为热清洗的措施将所有内壁上的锈迹清除干净，这也是ACC系统启动前的第一个步骤。根据经验，蒸汽和凝结水的温度越高，清洗效果越好。因此，通过旁路引入约0.05Mpa，相应温度为80C的蒸汽。 当凝结水被排放到废水系统后，必须用纯净的除盐水来补充。这需通过排汽装置上的临时管路将其补充进排汽装置。补水设施的将除盐水补充到排汽装置的补水能力应足以保证热清洗过程中的流量。 为了加强清洗作用，冲掉固体污垢，在联箱和管束内希望有较大的蒸汽和凝结水流量。当采用至少70 %或最好100% 的额定蒸汽流量时，并不能在同一时刻在整个凝汽器内实现良好的冲洗效果。然而我们通过使单台风机和若干组风机在额定转速下即全速下运行，而其它风机保持静止，就可以实现较高的局部流速。如果所有凝汽器的扇区或扇排都依次地执行此项措施，就可以逐步地清洗整个凝汽器。 清洗程序必须逐排执行。比如，如果某排将被清洗时，仅此排的风机可以运行。其它各排的风机全部停机。最后，其它排的一各或两各逆流凝汽器的风机将被启动以保持压力。 被清洗凝汽器所在排应投入运行的风机数量取决于环境
温度，这是为了要保持所要求的0.05Mpa的压力和高蒸汽流速的要求而定的。逆流凝汽器的风机应一直保持半速运行。风机的转速应根据凝汽器的压力而定。在整个清洗时间内，每台风机应按照循环的方式运行一个或多个5分钟的运行周期。当环境温度较低时，在某一时间内可能仅一台风机投入运行，在外界温度较高时，可能会有两台或三台风机成组的投入运行。 采用这种方法，可以通过连接到放水管路的水平段来对凝结水进行采样分析。为了采样，需将一个PVC软管连接到接口，并连通到地面以便形成气压真空管。 预备条件 1）具备充足的除盐水（化学水处理20003水箱保持高水位）。 2）具备气压真空管的临时凝结水放水管路，相关的必要设备已经安装到位，废水收集池已充好水。 3）凝结水泵以及相关系统已经备好。 4）ACC的压力监测系统已经启动。 5）主凝结水系统已经准备好，凝结水系统运行正常。 6）旁路系统的喷水系统已经置于自动状态。 7）旁路系统已经准备好。 8）抽真空系统已经准备好。 9）所有阀门调整好。 10）所有风机已经准备好，风机已可以在就地/遥控控制盘上实现手动转换。
直接空冷和间接空冷的优缺点 最明显的是直接空冷可以节水很多，占地面积小，，只要建空冷岛，且可以选择的地方也多，岛下很多地方还可以再利用，缺点是换热效果差，启动初期，抽真空较难抽。间接空冷的优点是因为有水，所以换热效果比直接空冷好，受季节的影响也比直接空冷的少，缺点是要耗费一定的水，需要建冷却塔，投资大，厂用电率高，因为要设置循环泵，系统比较复杂。 直接空冷和间接空冷虽然是当今电厂的首选，节能比较突出，但一次投资过于庞大，使有些电厂望而生畏，有些散热设备的投资甚至和锅炉差不多，这也使散热器在电厂中和锅炉，汽机，发电机一并成为现代电厂的四大主机设备。 发电厂空冷系统分为直接空冷系统和间接空冷系统，间接空冷系统指混合式凝汽器的间接空冷系统（海勒式间接空冷系统）和具有表面式凝汽器间接空冷系统（哈蒙式间接空冷系统）及其它。 (a)直接空冷系统——系利用机械通风使汽轮机排汽直接在翅片管式空冷凝汽器中凝结，一般由大管径排汽管道、空冷凝汽器、轴流冷却风机和凝结水泵等组成； (b)带表面式凝汽器的间接空冷系统——亦称哈蒙系统，由表面式凝汽器、空冷散热器、循环水泵以及充氮保护系统、循环水补充水系统、散热器清洗等系统与空冷塔构成。该系统与常规的湿冷系统基本相仿，不同之处是用空冷塔代替湿冷塔，用密闭式循环冷却水系统代替敞开式循环冷却水系统，循环水采用除盐水。 一、机械通风直接空冷系统（ACC） 该系统亦称为ACC系统，它是指汽轮机的排汽直接用空气来冷凝，空气与蒸汽间进行热交换，其工艺流程为汽轮机排汽通过粗大的排气管道至室外的空冷凝汽器内，轴流冷却风机使空气流过冷却器外表面，将排汽冷凝成水，凝结水再经泵送回锅炉。 机械通风直接空冷系统如下图。 图略 其优点有： ⑴不需要冷却水等中间介质，初始温差大。 ⑵设备少，系统简单，占地面积少，系统的调节较灵活。 其缺点有： ⑴真空系统庞大在系统出现泄漏不易查找漏点，易造成除氧器、凝结水溶氧超标。 ⑵采取强制通风，厂用电量增加。 ⑶采用大直径轴流风机噪声在85分贝左右，噪声大。 ⑷受环境风影响大。 二、表面式间接空冷系统 表面式凝汽器间接空冷系统的工艺流程为：循环水进入表面式凝汽器的水侧通过表面换热，冷却凝汽器汽侧的汽轮机排汽，受热后的循环水由循环水泵送至空冷塔，通过空冷散热器与空气进行表面换热，循环水被空气冷却后再返回凝汽器去冷却汽轮机排汽，构成了密闭循环。 图略 带表面式凝汽器的间接空冷系统，与海勒式间接空冷系统所不同的是冷却水与汽轮机排汽不相混合，进行表面换热，这样可以满足大容量机组对锅炉给水水质较高的要求。该系统与常规的湿冷系统基本相同，不同之处是用空冷塔代替湿冷塔，用不锈钢凝汽器代替铜管凝汽器，用除盐水代替循环水，用密闭式循环冷却水系统代替敞开式循环冷却水系统。其优点有： ⑴设备较少，系统较简单。 ⑵冷却水系统与凝结水系统分开，水质按各自标准处理，冷却系统采用除盐水，且闭式运行，基本杜绝凝汽器管束内结垢堵塞情况，大大提高换热效率。 ⑶循环水系统处于密闭状态，循环水泵扬程低，消耗功率少，厂用电率低。 ⑷冷却水在循环过程中完全为密闭循环运行，基本不产生水的损耗，理论上该系统耗水为零。 其缺点有： ⑴冷却水必须进行两次热交换，传热效果差。