火电厂空冷系统基础知识
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（或合资）了直接空冷系统的设计和制造技术，但还没有较大机组示范电站运行，后两种间接空冷系统已应用在三座电站中。
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。
从国内外投运的情况来看，直接空冷系统和表凝式间接空冷系统都有600MW等级的机组正常运行，海勒式间接空冷系统因其系统复杂，循环水品质要求与凝结水品质相同而限制在300MW 等级以下，所以本工程进行只做直接空冷系统和表凝式间接空冷系统的优化比较。
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。冷却元件各有特点，考虑到二排管（钢椭圆管套钢矩形翅片）在空冷电厂中使用较多，而且在国内电厂使用最多，国内具有丰富的安装运行及检修经
验，本设计阶段目前暂按双排管形式设计。空冷凝汽器形式的有关详细研究，将在下阶段结合相关制造厂更为准确的资料，做进一步地优化比较。
表面式间接空冷系统
表面式凝汽器间接空冷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。
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。
1) 间接空冷系统优化计算
根据该工程具体情况，本阶段暂选汽轮机背压为12kPa，空冷散热器总散热面积为428400m2，分为90个冷却单元。相应的空冷塔高120m，底部直径96m。
2）间接空冷系统主要设备技术规范
-- 凝汽器
表面式凝汽器工作原理、结构型式及布置基本相同于湿冷机组凝汽器。冷却面积暂定为7500 m2，冷却管材质采用不锈钢管。
-- 空冷散热器
空冷散热器由椭圆钢管与矩形钢翅片管束元件组合而成，各排管错列布置，双流程二排管布置型式，每个流程一排管。由175根钢翅片管组成
一个管束，两端设联箱，其中一个联箱有中间隔板隔开，分别接进出水管。管束长15m，两个管束以约60°夹角组成一个冷却三角的两面，另一面设置调节进风量的百叶窗。管束参数如下：
椭圆管长轴×短轴×壁厚（mm）：36×14×1.5
矩形翅片长×宽×厚（mm）：55×26×0.23
管束横向间距26.7mm，纵向间距60mm
翅片管数175，片距2.5mm
翅片比： 12.25
空冷散热器总面积： 428400m2
冷却单元：90
-- 循环水泵
每台机组拟配两台循环水泵，水泵参数如下：
水泵流量： 2.42m3/s
水泵扬程：170kPa
电动机功率：700 kW
-- 充氮保护系统
当空冷塔某一段或全部停运放水后，为防止散热器内表面腐蚀，设置充氮保护系统。充氮保护系统由高压氮瓶、缓冲罐、压力调节阀、安全阀及管路系统组成。氮气管路与地下贮水箱顶部相连，并通过膨胀水箱溢流管、散热器顶部连通管组成充氮保护管道系统。
3) 表面式间接空冷系统布置
-- 循环水系统布置
空冷机组采用扩大单元制循环供水系统。每台空冷机组设2台循环水泵和1座空冷塔，2台循环水泵拟设一座循环水泵房，并置于空冷塔区，循环水管道采用DN1800的焊接钢管。
-- 空冷塔布置
自然通风空冷塔主要技术指标：
空冷散热器冷却三角个数：90
塔总高度：120m
塔零米直径：96m
冷却三角在塔内分里外两个环形圈，以与水平成12°倾角作圆锥形布置。里圈布置64个冷却三角；外圈布置26个冷却三角。全塔分6个冷却区段：里圈2个段，每段13个冷却三角；外圈4个段，每段20或16个冷却三角。
每个冷却段进出水管上都设置切断阀和放水阀。当某个冷却段需要退出运行或停运检修时，可切断该段进出水阀，打开放水阀，将冷却段的水放入地下贮水箱内，而不影响其它冷却段的正常运行。
循环水进出水总管沿径向敷设在空冷塔地面下，每段进出水竖管分别与总管连接。竖管上至平台下，转成水平环形支管与各冷却三角进出水管连接。各段进出水阀和放水阀布置在地面阀门室内。在出水总管两端高于冷却三角顶部各设一个膨胀水箱，用以调节循环水温度改变引起的系统容积变化和微量补水之用。
在空冷塔地下设置两个地下贮水箱，用以冬季冷却段停运防冻及检修停运排空贮水。在两个贮水箱之间设一座地下式水泵间，内设充水泵、补水泵、地下贮水箱水位监测装置等。
4) 空冷塔结构部分
表凝式间接空冷塔内的三角散热器近乎水平布置，支撑散热器的架构布置沿塔径向外侧分三圈布置支柱，最外圈支柱为单支柱。为了减少支柱的计算长度并增加其稳定性，可将支柱顶部与塔壳拉结；中圈和外圈的支撑采用“门”字型。三圈支柱沿环向均设有双梁，使支柱在环向以环梁相连，而径向以冷却三角相连，这样便形成空间受力杆系结构。
根据国内外空冷塔结构设计的经验，塔筒母线方程采用两段方程，塔筒壁厚按分段线性变化设计。
直接空冷系统
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，本阶段只考虑有大型发电厂机组运行实践经验的机械通风直接空冷系统。
1) 直接空冷系统设计
根据已确定的设计气温及厂址条件，经初步计算，汽轮机背压为
16kPa，总散热器面积约为400000m2，分为36个冷却单元。
2）直接空冷系统主要设备技术规范
--空冷凝汽器
根据优化结果，最优的方案为36个冷却单元，考虑到夏季机组满发和最佳的顺逆流比（KD比）等因素，推荐每台机空冷凝汽器的配置如下：冷却单元数：36
翅片总面积：约400000m2
每台凝汽器配汽管道：6排
每排管道配冷却单元：6个，按顺流段和逆流段之比为4：2，每个冷却单元分为6个管束。
管束尺寸：宽度为2.5m，顺流段管束长为6.7m，逆流段管束长为6.2m.
翅片管间距：前排翅片间距4mm，后排翅片间距2.5mm.
矩形翅片外形尺寸： 119×49mm，翅片厚度0.35mm.
椭圆形基管尺寸：长轴×短轴＝100×20mm，厚度：1.5mm.
--轴流风机
空冷凝汽器每个基本单元配一台风机，一台机组共配36台风机，风机的性能参数如下：
风机直径：6m
风机转速：变频可调
空气最大流量：270m3/s
电机功率：70kW
--空冷凝汽器清洗设备
为保持空冷凝汽器散热面清洁，保持其良好的散热性能，每台机组设1套移动的空冷凝汽器清洗设备，清洗介质有压缩空气和高压除盐水，考虑到当地空气质量状况，本工程推荐采用高压除盐水冲洗。
4) 直接空冷系统布置
直接空冷系统的工艺流程为：汽轮机排汽通过排汽管道送到室外的空冷凝汽器内，轴流冷却风机使空气流过凝汽器外表面，将排汽冷凝成水，凝结水再经泵送回汽轮机的热力系统。
为了有效地防止凝结水的过冷及结冰，在设计中采用了顺流空冷凝汽器与逆流空冷凝汽器混合配置的方式，其中顺、逆流空冷凝汽器单元的比例为4：2。逆流凝汽器下部与凝结水联箱相接，上部通过管道与抽真空系统相连。在顺流凝汽器管束中未凝结的蒸汽及不凝结气体，通过凝结水联箱由下部进入逆流凝汽器管束中，蒸汽进一步凝结，而不凝结气体则由抽真空系统抽出。
空冷凝汽器凝结水联箱中的凝结水通过管道收集于凝结水箱中，再通过凝结水泵送入凝结水系统中。
机组的冷却系统为独立的单元冷却系统，每台机组36个A型框架基本冷却单元的空冷凝汽器、分6路并排布置在汽机房A列外，并与主厂房平行，总占地长×宽为：51m×51m。空冷凝汽器的第一排柱与汽机房A
列柱中心相距8m，其间布置排汽母管。空冷凝汽器平台为钢筋混凝土现浇板或钢板，标高24m，风机及驱动装置均安装在凝汽器平台的风机桥上。
考虑到热空气的回流，在空冷凝汽器平台的周围均设有挡风板，高度14m。
凝结水箱布置在汽机房外靠A列的平台上，凝结水泵、汽机管道疏水箱、凝结水输送泵布置在汽机房内。
根据直接空冷的布置要求，空冷凝汽器架构布置在A列外，架构场地有主变、厂变等电气设备，平台下面钢筋混凝土薄壁圆筒形柱。
直接空冷与间接空冷系统的技术经济比较
1 ) 技术性能比较
--对总平面布置的影响
直接空冷系统由于其没有庞大的空冷塔而减少了占地。
--在运行检修中的利弊
直接空冷系统简单，设备少，控制系统也不复杂，所以运行调整比较简便。由于采取了逆流凝汽器、由风机调节空气量等措施，而且空冷凝汽器管是大管径的椭圆管，在布置上使其不易积水，所以有利于防止冬天冻坏设备事故的发生。
但直冷系统抽真空系统庞大，大型轴流风机多，所以检修维护工作量较大。
表凝式间冷系统由于增加了中间的冷却环节，所以系统比较复杂，设备较多，运行操作麻烦。但检修工作量与直冷系统相比较少。
--防冻性能
直接空冷凝汽器采用适当的顺逆流比例配置，在气候变化和低负荷工况下，能有效地防止蒸汽过冷却以及凝结水结冰，避免空冷凝汽器损坏。大直径轴流风机采用变频调速电机及通过程序分组控制风机，调节空冷凝汽器的进风量，也能达到防冻的目的。
表凝式间接空冷系统在空冷塔进风口装设百叶窗及启闭执行机构，并用程序控制百叶窗开启角度调节进风量，长期运行后百叶窗易变形，机械部件灵活性差，因此可靠性受到影响。
--噪声
直接空冷系统大直径轴流风机的噪声在85分贝左右，电厂厂界局部区域可能存在超标问题，若采用低噪声的风机及其它防噪声措施可满足环保要求，但投资增加较多。
表凝式空冷塔噪声较低，能够满足环保要求。
1 空冷系统简介 1.1 空冷技术方案介绍 在火力发电厂中采用的空冷系统形式有：直接空冷系统、混凝式间接空冷系统、表凝式间接空冷系统。直接空冷系统是将汽轮机排汽由管道送入称之为空冷凝汽器的钢制散热器中，直接由空气冷却。混凝式空冷系统由于有水轮机和喷射式凝汽器等系统设备，设备多系统复杂，使得整套系统实行自动控制较难；而表凝式间接空冷系统与常规的湿冷系统比较接近，也是通过两次换热，以循环冷却水作为中间冷却介质，循环冷却水由水泵加压后，进入凝汽器冷却汽轮机排汽，热水进入自然通风冷却塔由空气冷却。表凝式间接空冷系统与湿冷系统不同之处是在冷却塔内（外）布置着钢（铝）制散热器，热水与空气不接触，进行表面对流散热。 1.1.1 直接空冷系统 直接空冷系统主要由排汽装置、大排汽管道（包括大直径膨胀节、大口径蝶阀等）、钢制空冷凝汽器、风机组（包括轴流风机、电动机、减速机、变频器等）、凝结水系统、抽真空系统（包括水环式真空泵）、清洗系统等设备构成。空冷凝汽器布置在汽机房A列外的高架空冷平台上。 直接空冷系统是将汽轮机排出的乏汽，通过排汽管道引入钢制空冷凝汽器中，由环境空气直接将其冷却为凝结水，多采用机械通风方式。其特点是：设备较少，系统简单，调节灵活，占地少，防冻性能好，冷却效率高；直接空冷受环境风的影响较大，运行费用较高，煤耗较大，风机群产生一定噪声污染，厂用电较高。 1.1.2 表凝式间接空冷系统 表凝式间接空冷系统是指汽轮机排汽以水为中间介质，将排汽与空气之间的热交换分两次进行：一次为蒸汽与冷却水之间在表面式凝汽器中换热；一次为冷却水和空气在空冷塔里换热。该系统主要由表面式凝汽器与空冷塔构成，采用自然通风方式。 表凝式间接空冷与直接空冷相比，其特点是： 冬季运行背压较低，所以煤耗较低；由于采用了表面式凝汽器，循环冷却水和凝结水分成两个独立系统，其水质可按各自的水质标准和要求进行处理，使水处理系统简单、便于操作；表凝式间接空冷塔基本无噪声，满足环保要求；空冷塔占地大，冬季运行防冻性能较差。 1.1.3 混凝式间接空冷系统 典型的混凝式间接空冷系统组成：主要由混合式（喷射式）凝汽器、全铝制的福哥型冷却三角散热器（带百叶窗）、（预热／尖峰冷却器）、自然通风冷却塔、循环水泵组、循环水管路、回收水能的水轮发电机组、贮水箱、充水泵组、
火电厂直接空冷系统的特征和动态特性探析刘晓勇 发表时间：2018-09-10T14:58:18.970Z 来源：《基层建设》2018年第22期作者：刘晓勇 [导读] 摘要：近年来，我国电力产业不断发展，大容量、超临界、超超临界逐渐发展为新装火力发电机组的重点。 思安新能源股份有限公司陕西西安 710065 摘要：近年来，我国电力产业不断发展，大容量、超临界、超超临界逐渐发展为新装火力发电机组的重点。作为能源消耗大户的火电厂，主要能源来源为煤、水，也是这两大关键性因素制约着火电厂运行和发展。我国的资源现状决定了我国北方一些地区普遍存在富煤缺水这一供需失衡矛盾，特别是在西北、华北以及东北地区，那么将传统的水冷却技术换为直接空气冷却技术在这些地区显得越发重要。随着空冷机组技术的不断发展，直接空冷技术的发展空间也在不断扩大。自2003年以来，直接空冷机组在200 MW、300 MW、60 0 MW及10 0 0 MW等诸多型号的机组中得到了广泛应用，并取得了极佳效果，推动了我国空冷机组技术的应用水平。但是，由于对空冷机组在节能降耗领域的研究相对较少，也使其成为了我们一个新的研究课题。 关键词：火电厂；直接空冷系统；特征；动态特性 1火电厂直接空冷系统的论述 1.1火电厂直接空冷系统内涵 通过粗大的排汽管道将汽轮机乏汽排出，排汽会被送至位于室外的空冷凝汽器内，进而空气会在轴流冷却风的作用下发生流动，并在散热器的作用下使排汽转化为水，凝结水利用自流会直接进入到热井，而进入到热井的凝结水在再次在泵的作用下被送回至汽轮机的回热系统，直接空冷系统又称作空气冷凝系统，而其中的直接空冷实质上就是指在空气的作用下使汽轮机的排汽发生冷凝，其原理是空气与蒸汽之间会发生热交换，而系统运行过程中所使用的冷凝空气是在机械通风的作用下供给的。空冷系统的每个冷却单元通常由一台轴流风机和若干带散热片管束及A型构架构成，冷却单元一般分为两种：一种为全顺流区；另一种为顺流区和逆流区混合区域。逆流区一般较窄，分配在整个一列冷却单元相应的位置，与其他顺流区域配合使用。散热器是多个钢管外套矩形翅片管束所构成的，钢管管束的外表面镀有锌，且呈椭圆形，它是逆流区主要的构成单元。一般所说的空冷凝汽器就是直接空冷的凝汽设备，该设备主要有两部分构成，即主凝器和分凝器，主体部分为主凝器。它一般设计成汽水顺流式也就是通常所说的顺流区，主要用于冷凝大部分排汽。相应的逆流区就是被设计成汽水逆流式的分凝器，分凝器主要用于抽取存在排汽中的未能被冷凝的气体，会造成抽空空冷凝汽器的气区。对直接空冷系统而言，真空抽系统是重要的组成部分。首先汽轮机处于启动或者是正常运行状态时，空冷凝汽器、汽轮机低压缸尾部、排汽管道以及凝结水箱等部分应当处于真空状态，而在实际的生产过程中会利用蒸汽抽气器进行抽真空操作。具体流程为，当汽轮机启动时，为了最大限度的降低抽真空使用的时间，同时也为了进一步提高启动速度，生产过程中会使用较大动力的一级蒸汽抽气器。而当汽轮机处于正常运转状态时，只要求保持排汽系统真空状态即可，因此，这时可以使用动力较小的二级蒸汽抽气器。其次空冷系统在使用过程中必须保持高度的严密性，因此，构成空冷凝汽器的元件以及排汽管道应当设置为两层焊接结构，且焊接质量水平要求较高。 1.2直接空冷机组特点 对于直接空冷机组而言，节约用水是其主要的特点之一，通过对一定数据调查统计发现，直接空冷技术的应用可以节约65%以上的生产用水，是当前电厂节水量最多的应用技术。同时直接空冷机组的应用一方面在一定程度上缩小了水源地的建设规模；另一方面也在一定程度上降低了水源地建设的成本。除了节约用水外，直接空冷还有如下优点。 1.2.1改变厂址选择条件 按照空冷机组装机容量的设计计算，空冷电厂的整体耗水量基本达到了0.3～0.33 m3/（GW?s），即在选择厂址时基本不用考虑水源地这一限制条件。空冷电厂一般都建设在工业用水比较缺乏的地区，水源对电厂选址和对电厂容量规模的影响不再是首要考虑因素和主要限制条件，空冷电厂可以选择建在水资源较为匮乏的煤矿坑口或者直接建在用电率较大区域的中心周围。 1.2.2节省了电厂用地 直接空冷系统与其他空冷系统相比，不需要设置大型的冷却塔、水泵房以及一些复杂的地下管线，因此，该系统占地面积较小，同时空冷凝汽器转置平台下部还可以安装电气变压器，充分利用了主厂房外侧空间，提高了厂房空间利用率 2火电厂直接空冷系统的动态特性 2.1空冷凝汽器 空冷凝汽器的主要功能是将空气冷却成凝结水，是直接空冷系统中的重要设备之一，空冷凝汽器由主凝结区和分凝结区两部分组成，在相互连通的两侧的底部布置着用于收集凝结水的凝结水管。主凝结区按汽水顺流方式运行，一般方向为自上而下的，被称为顺流区，它的顶部是与蒸汽分配管道连接的。相应的分凝结区顶部和抽真空系统连接，它按汽水逆流方式运行，因此，分凝结区又称为逆流区。直接空冷系统一般分为很多列，每列冷却单元由顺流区和逆流区按照一定的比例组合而成。通常300 MW机组使用6列冷却单元，每列冷却单元包括3个顺流冷却单元与2个逆流冷却单元。二者不仅等宽而且下方都存在一个轴流风机。逆流冷却单元中真正用于汽水分离的只占其中的一部分，其他部分还是顺流区。目前国电酒泉300 MW直接空冷机组采用了6列空冷冷却单元，其中每列冷却单元有5个基本冷却单元600 MW的机组一般则采用8列冷却单元，每列有7个基本冷却单元。 2.2排、配汽系统 排放蒸汽管道、分配蒸汽管道和凝结水联箱的蒸汽通流部分是排、配汽系统主要组成结构。蒸汽排汽管将汽轮机低压缸的排汽引出，并将排汽送至空冷凝汽器的平台上。蒸汽再进入不同列的与各顺流单元相通的蒸汽分配管内，再在顺流的冷却单元中进行冷却凝结，由于重力作用凝结水落入凝结水联箱。在顺流区未能及时完成凝结的蒸汽和无法被凝结的气体由凝结水联箱进入逆流区，在逆流区继续完成蒸汽的凝结，而上方的抽真空泵则抽走不能被凝结的气体. 结束语： 火力发电作为我国电力行业生产主力军，在未来很长一段时间仍会是中国主要的发电方式。因此，必须加大直接空冷系统的研究力度，使其能够在火电厂中得到更加广泛应用，为火电厂实现可持续发展奠定良好的基础。 参考文献： [1]裴强，张权，薜志成.复杂荷载作用下空冷系统排汽管道力学性能分析——以火电厂空冷岛为例[J].沈阳建筑大学学报：自然科学
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。
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
空冷型发电机组简介 更新日期：2011-09-13 14:19:34 点击：105 1．发电机组空冷系统 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直接空冷发电机组，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2X36MW 机组投运、1968年西班牙160MW电站空冷机组投运、1978年美国怀俄明州Wodok 电站365MW空冷机组投运、1987年南非Matimba电站6X665MW直接空冷机组投运。当今采用表面式冷凝器间接空冷系统的最大单机容量为南非肯达尔电站 6X686MW；采用混合式凝汽器间接空冷系统的最大单机容量为300MW级，目前在伊朗投运的325MW(哈尔滨空调股份有限公司供货)运行良好。全世界空冷机组的装机容量中，直接空冷机组的装机容量占60％，间接空冷机组约占40％。 1．2 直接空冷系统的特点 无论是直接空冷，还是间接空冷电厂，经过几十年的运行实践，证明均是可*的。但不排除空冷系统在运行中，存在种种原因引发的问题，如严寒、酷暑、大风、系统设计不够合理、运行管理不当等。 这些问题有的已得到解决，从国内已投运的200MW空冷机组运行实践证明了这一点。 从运行电站空冷系统比较，直接空冷系统具有主要特点： (1)背压高； (2)由于强制通风的风机，使电耗大； (3)强制通风的风机产生噪声大； (4)钢平台占地，要比钢筋混凝土塔为小； (5)效益要比间接冷却系统大30％左右，散热面积要比间冷少30％左右； (6)造价相比经济。||| 2．直接空冷系统的组成和范围 2．1 直接空冷系统的热力系统 直接空冷系统，即汽轮机排汽直接进入空冷凝汽器，其冷凝水由凝结水泵排入汽轮机组的回热系统。 2．2 直接空冷系统的组成和范围 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； (2)空冷凝汽器管束； (3)凝结水系统；
【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
1）直接空冷系统特点 目前国内、外已经运行的600MW级的直接空冷机组较多，其运行特点可归纳如下：a）汽轮机背压变动幅度大。汽轮机排汽直接由空气冷凝，其背压随环境空气温度变化而变化，本电厂所处地区一年四季温差较大，要求汽轮机要有较宽的背压运行范围。 b）真空系统庞大。汽轮机低压缸排汽通过大直径的管道引出，用空气作为冷却介质通过钢制散热器进行表面换热，冷凝排汽需要较大的冷却面积，导致真空系统容积庞大。 c）电厂整体占地面积小。由于直接空冷凝汽器一般采用机械通风，而且布置在汽机房A列外高架平台上，平台下面仍可布置变压器、出线架构和空冷风机配电间等建构筑物，占地空间得到充分利用，使得电厂整体占地面积相对减少。 d）厂用电耗较高。直接空冷系统所需空气由大直径的风机提供，2台1000MW机组整个空冷系统需要大直径轴流风机数量在160台左右，其能耗高于常规湿冷系统。 e）防冻措施灵活可靠。直接空冷系统可通过改变风机转速、停运部分或全部风机来调节空冷凝汽器的进风量，或使风机反转吸取热风来防止系统冻结，调节相对灵活，效果好而且可靠。 f）给水泵采用汽动，为了达到电厂的耗水指标，汽泵的冷却需采用间接空冷，2台机组需要建设1座间接空冷塔。 2）间接空冷系统特点 与直接空冷比较，间接空冷系统有以下特点： a）汽轮机背压变动幅度较小。汽轮机排汽在凝汽器和空冷塔内通过水作为中间介质进行冷却，对环境温度变化的带来的影响产生了一定的抑制作用。 b）真空系统小。汽轮机设有凝汽器，和湿冷机组相近，真空系统很小。 c）电厂整体占地面积大。间接空冷塔为自然通风冷却，散热器全部布置在空冷塔内，塔的直径较大，占地面积较多，但是脱硫设施和烟囱可以布置在空冷塔内使得间接空冷系统占地相对减少，但总体占地还是大于直接空冷系统。 d）厂用电耗较低。间接空冷塔为自然通风，与直接空冷系统比较虽然增加了循环水泵的电耗，但是与直接空冷系统风机的耗电比较，间接空冷系统总体电耗还是减少了。 e）目前，国内对大直径空冷塔的结构设计正在研究之中。 f）防冻性能较差。间接空冷散热器管束的直径远小于直接空冷散热器，防冻性能较差，除了设计防冻措施外，在寒冷地区还必须加强散热器防冻的管理。 g）汽动给水泵的排汽可以进入主机排汽系统，和主机共用1座间接空冷塔。 对于1000MW机组来说，主机和汽动给水泵的冷却采用同1座间接空冷塔，塔的直径将大于200m，对于空冷塔直径大于200m的设计，目前我公司正在深入研究之中。 3）直接空冷和间接空冷系统技术特性比较
发电机组直接空冷系统简介 [ 日期：2005-12-27 ] [ 来自：锅炉工] 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：1 958年意大利空冷电站2X36MW机组投运、1968年西班牙160MW电站空冷机组投运、197 8年美国怀俄明州Wodok电站365MW空冷机组投运、1987年南非Matimba电站6X665MW直接空冷机组投运。当今采用表面式冷凝器间接空冷系统的最大单机容量为南非肯达尔电站6X68 6MW；采用混合式凝汽器间接空冷系统的最大单机容量为300MW级，目前在伊朗投运的325M W(哈尔滨空调股份有限公司供货)运行良好。全世界空冷机组的装机容量中，直接空冷机组的装机容量占60％，间接空冷机组约占40％。 1．2 直接空冷系统的特点 无论是直接空冷，还是间接空冷电厂，经过几十年的运行实践，证明均是可*的。但不排除空冷系统在运行中，存在种种原因引发的问题，如严寒、酷暑、大风、系统设计不够合理、运行管理不当等。 这些问题有的已得到解决，从国内已投运的200MW空冷机组运行实践证明了这一点。 从运行电站空冷系统比较，直接空冷系统具有主要特点： (1)背压高； (2)由于强制通风的风机，使电耗大； (3)强制通风的风机产生噪声大； (4)钢平台占地，要比钢筋混凝土塔为小； (5)效益要比间接冷却系统大30％左右，散热面积要比间冷少30％左右； (6)造价相比经济。
§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
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
简介 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。 2资料 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。 其优点有： ⑴不需要冷却水等中间介质，初始温差大。 a* |& a 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。 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。 ⑵占地面积大。 ⑶初投资较直接空冷大。. 三、直接空冷机组与间接空冷机组环境气象条件包括气温，风速及风向性能、厂址海拔标高及厂址处的大气压力、辐射热的对比： 直接空冷与间接空冷在气温、风速及风向性能、厂址海拔标高及厂址处的大气压力、辐射热对比表 气温 风速及风向性能（安全性分析）
概述 此节简单描述了GEA 公司的机械通风空气冷凝器即通常所称的空气冷凝器或ACC 。 GEA 公司的空气冷凝器由下列部件构成： ? 排气管道 (1) 和 配汽管道 (2) ? 翅片管换热器 (3) ? 支撑结构和平台 (4) ? 风扇及其驱动装置 ? 抽真空系统 (5) ? 排水和凝结水系统 (6) ? 控制系统和仪表 2 3 1 4 4 6 6 6 5 5 冷凝过程 GEA 公司的空气冷凝器将采用屋顶结构（或称A 型框架结构）。 来自汽轮机的尾气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。 换热器采用GEA 公司发明的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。 其余的蒸汽在称为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的接触，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，为了保持系统的真空，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。
300MW直接空冷机组运行情况介绍 李岗 1 漳山电厂直接空冷机组介绍 山西漳山发电有限责任公司位于山西省长治市北郊。于2001年10月11日成立，由北京能源投资（集团）有限公司和山西国际电力集团有限公司出资组建，出资比例分别为55%和45%。漳山一期工程装机容量为2×300MW，安装两台国产300MW直接空冷、脱硫、燃煤发电机组。汽轮机为哈尔滨汽轮机厂有限责任公司设计和生产的单轴、双缸双排汽、直接空冷凝汽式汽轮机组;发电机为哈尔滨电机厂有限责任公司生产; 锅炉为武汉锅炉厂有限责任公司生产。直接空冷系统采用德国巴克多尔公司设计，中国张家口巴克多尔公司生产的三排椭圆翅片管直接空冷系统。 漳山300MW机组每台机组空冷散热器配25个冷却单元，分为5列，每列的冷却单元的布置顺序为“K/K/D/K/K”。(K为顺流凝汽器, D为逆流凝汽器)单元排列方式如图1,2所示：空冷汽轮机的排汽经过排汽装置后，进入到主排汽管道固定点前的汽机排汽管道。排汽管道上设有大拉杆伸缩节，用于吸收此段管道的热膨胀。在管道底部有滑动支座。汽轮机的排汽经过固定点后进入固定点后的主蒸汽排汽管道。这段管道上设有固定点、安全阀、爆破片。管道在固定点右则经过三次变径逐次变成∮4900mm、∮4000mm、∮2800mm，在各变径段上分别引出五根∮2800mm 的蒸汽分配管道。这五根蒸汽分配管由中心高度﹢3.7m垂直上升到﹢41.117m，然后分别与各台机的五列空冷器的蒸汽分配管相连。通过蒸汽分配管汽轮机排汽首先进入顺流管束被冷却，然后进入逆流管束最终冷却并排出不凝结气体。本机组的空冷器由大管径的三排椭圆翅片管组成的管束、蒸汽分配管、凝结水联箱、支撑管束的构架组成。单台机共有250片管束，分成200片顺流管束和50片逆流管束，与风机组成20个顺流单元和5个逆流单元。冷凝所需要的冷空气由轴流风机从周围的环境中抽取，并吹到翅片管束的冷却表面。冷却空气量由变频风机进行调节。 排汽冷却成的凝结水汇集到空冷器的下部联箱，在自身重力作用下由凝结水管路引到凝结水箱。凝结水管中的凝结水沿管壁流下，进入除氧头内进行除氧排空，凝结水管中央空间是从除氧头中排出的不凝结气体逆流而上由抽真空系统抽走。另外，从主排汽管道上引出一根蒸汽平衡管道至凝结水箱，用于对进入凝结水箱疏水除氧以及保持凝结水箱中一定的温度和压力。凝结水泵设置两台，一台运行一台备用。如图1所示。 图1 直接空冷系统示意图
电厂空冷系统简介图片： 图片：
图片： 图片： 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2X36MW机组投运、1968年西班牙160MW电站空冷机组投运、1978年美国怀俄明州Wodok电站365MW空冷机组投运、1987年南非Matimba电站6X665MW直接空冷机组投运。当今采用表面式冷凝器间接空冷系统的最大单机容量为南非肯达尔电站6X686MW；采用混合式凝汽器间接空冷系统的最大单机容量为300MW级，目前在伊朗投运的325MW(哈尔滨空调股份有限公司供货)运行良好。全世界空冷机组的装机容量中，直接空冷机组的装机容量占60％，间接空冷机组约占40％。？ 1．2 直接空冷系统的特点？ 无论是直接空冷，还是间接空冷电厂，经过几十年的运行实践，证明均是可*的。但不排除空冷系统在运行中，存在种种原因引发的问题，如严寒、酷暑、大风、系统设计不够合理、运行管理不当等。？ 这些问题有的已得到解决，从国内已投运的200MW空冷机组运行实践证明了这一点。？ 从运行电站空冷系统比较，直接空冷系统具有主要特点：？ (1)背压高；？ (2)由于强制通风的风机，使电耗大；？ (3)强制通风的风机产生噪声大；？ (4)钢平台占地，要比钢筋混凝土塔为小；？ (5)效益要比间接冷却系统大30％左右，散热面积要比间冷少30％左右；？ (6)造价相比经济。？ 2．直接空冷系统的组成和范围？ 2．1 直接空冷系统的热力系统？ 直接空冷系统，即汽轮机排汽直接进入空冷凝汽器，其冷凝水由凝结水泵排入汽轮机组的回热系统。？ 2．2 直接空冷系统的组成和范围？
变频器在火力发电厂直接 空冷系统中的应用 周爽 西北电力设计院 摘要：介绍了目前火力发电厂直接空冷系统的现状，变频器应用的可行性和必要性及变频器选择的常规要求。 关键词：直接空冷冷却风机变频器 Application of Frequency Transformers in Direct Air Cooled Condenser System of Thermal Power Plant Zhou Shuang Abstract: This paper introduces the actuality of Direct Air Cooled Condenser System in thermal power plant, feasibility and necessity of the application of Frequency Transformer. It provides routine requisitions for selection of Frequency Transformer. Keywords: direct air cooled cooling fan frequency transformer 1 引言 随着我国西部大开发的开展，我国北部地区山西、陕西、宁夏、内蒙古四省区的电力工业得到迅猛发展。这些地区的特点是煤炭资源丰富、水资源匮乏，直接空冷系统因其节水效果显著、可调效果好、技术日趋成熟而成为这些地区利用丰富的煤炭资源和有限的水资源发展火电的首选方案之一。因此在我国山西、陕西、宁夏、内蒙古等产煤区新建的300 MW及以上机组的电厂多采用了空冷技术。 空冷系统是指汽轮机的排汽或凝结排汽的冷却水被送入由翅片管束组成的冷却器管内，由横掠翅片管外侧的空气进行凝结或冷却的整个过程。冷却器管内流体不与空气直接接触，而湿式冷却的塔内空气直接与冷却水接触并靠蒸发和对流冷却，故空冷系统可节省湿式冷却系统的蒸发、风吹和排污损失的水量，达到节约水资源的目的。 空冷系统分为直接空冷系统和间接空冷系统。直接空冷系统根据通风方式分为机械通风和自然通风。间接空冷系统根据配用的凝汽器分为
凝汽器冷却方式： 湿式冷却方式湿式冷却方式分直流冷却和冷却塔种. 湿式直流冷却一般是从江、河、湖、海等天然水体中汲取一定量地水作为冷却水，冷却工艺设备吸取废热使水温升高，再排入江、河、湖、海.文档收集自网络，仅用于个人学习 当不具备直流冷却条件时，则需要用冷却塔来冷却.冷却塔地作用是将挟带废热地冷却水在塔内与空气进行热交换，使废热传输给空气并散入大气.文档收集自网络，仅用于个人学习干式冷却方式在缺水地区，补充因在冷却过程中损失地水非常困难，采用空气冷却地方式能很好地解决这一问题.空气冷却过程中，空气与水(或排汽)地热交换，是通过由金属管组成地散热器表面传热，将管内地水(或排汽)地热量传输给散热器外流动地空气.文档收集自网络，仅用于个人学习 当前，用于发电厂地空冷系统主要有种，即直接空冷系统、带表面式凝汽器地间接空冷系统(哈蒙式空冷系统)和带喷射式(混合式)凝汽器地间接空冷系统(海勒式空冷系统).文档收集自网络，仅用于个人学习 直接空冷就是利用空气直接冷凝从汽轮机地排气，空气与排气通过散热器进行热交换. 海勒式间接空冷系统主要由喷射式凝汽器和装有福哥型散热器地空冷塔构成，系统中地高纯度中性水进入凝汽器直接与凝汽器排汽混合并将加热后地冷凝水绝大部分送至空冷散热器，经过换热后地冷却水再送至喷射式凝汽器进行下一个循环.极少一部分中性水经过精处理后送回锅炉与汽机地水循环系统.文档收集自网络，仅用于个人学习 哈蒙式间接空冷系统又称带表面式凝汽器地间接空冷系统，在该系统中冷却水与锅炉给水是分开，这样就保证了锅炉给水水质.哈蒙式空冷系统由表面式凝汽器与空冷塔组成，系统与常规地湿冷系统非常相似.文档收集自网络，仅用于个人学习 据统计目前世界上空冷系统地装机容量中，直接空冷系统约占，表面式凝汽器间接空冷系统约占，混合式凝汽器间接空冷系统约占.文档收集自网络，仅用于个人学习 直接空冷系统地工作原理 汽轮机排汽在空冷凝汽器中被空气冷却而凝结成水，排汽与空气之间地热交换是在表面式空冷凝汽器内完成.在直接空冷换热过程中，利用散热器翅片管外侧流过地冷空气，将凝汽器中从处于真空状态下地汽轮机排出地热介质饱和蒸汽冷凝，最后冷凝后地凝结水经处理后送回锅炉.文档收集自网络，仅用于个人学习 直接空冷凝汽器地发展现状 直接空冷凝汽器地作用直接空冷技术地发展主要是围绕直接空冷凝汽器管束进行地.空冷凝汽器是空冷机组冷端地主要部分，汽轮机排汽将几乎全部在凝汽器中冷凝成冷凝水.汽轮机排出地蒸汽在凝汽器翅片管束内流动，空气在凝汽器翅片管外流动对蒸汽直接冷却.从提高冷却效率角度出发，一般在管束下面装有风扇机组进行强制通风或将管束建在自然通风塔内，在现有运行地机组中，强制通风方式由于其可调控性能较好等优点而广泛应用.直接空冷凝汽器由于特点突出，已经逐渐在世界各国进行技术研究并逐步推广应用.由于间接空冷凝汽器系统相对于直接空冷凝汽器系统设备多、造价高、维修量大、运行难度大且可靠性较差，所以它将只是水冷凝汽器系统和直接空冷凝汽器系统之间地一个过渡，直接空冷凝汽器将是今后电厂冷却系统发展地重要方向.文档收集自网络，仅用于个人学习 直接空冷凝汽器地发展现状电厂空冷凝汽器技术地开发应用已有几十年地历史.德国早在年就建成了采用空气冷却地发电机组.年匈牙利地海勒教授首次提出电站间接空冷技术，电站空冷技术发展到现在已经经历了由不成熟到成熟地发展过程.空冷系统地翅片管散热器按材料分有：铝管铝翅、钢管铝翅以及钢管钢翅种.按结构分，现在空冷系统普遍采用地有种：圆形铝管镶铝翅片、热浸锌椭圆钢管套矩形翅片、大直径热浸锌椭圆钢管套矩形翅片、大直径扁管焊接蛇型铝翅片.直接空冷技术地发展主要是围绕直接空冷凝汽器管束进行地，目前
目录 摘要 第一章发电厂空冷系统的方式 1.1 海勒式间接空冷系统‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3 1.2 哈蒙式间接空冷系统‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥4 1.3 直接空冷系统‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥5 第二章空冷技术在发电厂的应用场合及技术经济特性 2.1 空冷技术的应用‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥6 2.2 空冷技术的经济特性‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥7 第三章发电厂空冷技术的应用概况及发展趋势 3.1 发电厂空冷与环境…‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥9 3.2 国内外空冷技术的发展概况‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥11 3.3 空冷技术的发展趋势‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12 参考文献
摘要 目前我国火力发电厂多采用水冷技术，面对越来越紧迫的水资源缺乏问题，火力发电行业的发展受到极大挑战，而空气冷却相比普通湿冷塔技术可以节水大约2/3。文章介绍目前在国外许多大型火电机组项目中采用的各种类型的空气冷却技术及我国火力发电行业采用空气冷却技术的历史和发展现状为了推广空冷技术在电厂的应用，特做此设计以供大家参考。
第一章发电厂空冷系统的方式 发电厂空冷技术从提出到现在约有50年的历史，并在国际上有了迅速发展，目前已出现单机容量686MW的空冷机组。在干旱地区，空冷技术发展尤为迅速，并出现了多种类型，如直接空冷、干湿联合冷却机组等。发电厂空冷技术已成为当前发电厂建设中的一个热门课题。 当前用于发电厂的空冷系统主要有三种，即直接空冷、表面式凝汽器间接空冷系统和混合式凝汽器间接空冷系统。直接空冷多采用机械通风方式，20世纪90年代以来，比利时哈蒙—鲁姆斯公司提出采用自然通风，两种间接空冷多采用自然通风。 第一节海勒式间接空冷系统 混合式凝汽器间接空冷系统又称海勒式间接空冷系统，其发电厂如图所示。 1—锅炉; 2—过热器; 3—汽轮机; 4—喷射式凝汽器; 5—凝结水泵;6—凝结水精处理装置; 7—凝结水升压泵; 8—低压加热器; 9—除氧器;10—给水泵; 11—高压加热器; 12—冷却水循环泵; 13—调压水轮机;14—全铝制散热器; 15—空冷塔; 16—旁路节流阀; 17—发电机 该系统由喷射式凝汽器和装有福哥型散热器的空冷塔构成。系统中的冷却水都是高纯度的中性水。中性冷却水进入凝汽器直接与汽轮机排汽混合并将其冷凝。受热后的冷却水绝大部分由冷却水循环泵送至空冷塔散热器，经与空气对流换热冷却后通过调压水轮机将冷却水再送至喷射式凝汽器进入下一个循环。 海勒式间接空冷系统的优点：①以微正压的低压水系统运行，较易掌握，可与中背压汽轮机配套；②冷却系统消耗动力低，厂用电耗少，占地面积中等。缺点是：①铝制空冷散热器耐冲洗，耐抗冻性能差；②空冷散热器在塔外布置易受大风影响其带负荷能力；③设备系统复杂。