火电厂直接空冷讲解

火力发电厂空冷机组空冷系统简介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：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。

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；(4)抽气系统；(5)疏水系统；(6)通风系统；(7)直接空冷支撑结构；(8)自控系统；(9)清洗装置。

浅谈空冷岛系统的防冻处理发布时间：2021-06-23T02:30:05.189Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第5期作者：王贵文[导读] 1.1直接空冷系统，又称空冷岛，是指将汽轮机的乏气直接用空气来冷凝，所需冷却空气通常由机械通风方式供应，其散热器是由外表面镀锌的椭圆形钢管外套矩形钢翅片的若干个管束组成的。

晋能控股电力集团阳高热电公司山西阳高 038100摘要：北方地区缺水情况比较严重，针对缺水问题北方火电厂凝汽器排汽冷却系统采用空冷岛系统。

直接空冷系统具有环保、节能、节水等主要特点，空冷技术在北方大型火电厂应用比较广泛。

由于空冷机组在启动初期和低负荷运行期间，蒸汽流量较少，翅片管存在不同程度的冻结现象，给运行调整带来较大安全隐患。

本文主要对350MW空冷机组空冷岛防寒防冻进行分析探讨以提高机组经济性和安全性。

关键词：空冷岛防冻措施汽轮机；翅片管1、空冷岛系统概述1.1直接空冷系统，又称空冷岛，是指将汽轮机的乏气直接用空气来冷凝，所需冷却空气通常由机械通风方式供应，其散热器是由外表面镀锌的椭圆形钢管外套矩形钢翅片的若干个管束组成的。

采用直接空冷系统的优点为大幅减少了需水量，一次性投资低，易于在所有大气温度下实现冷却空气的均匀和稳定分布。

其缺点是风机消耗电力，冷却空气与汽轮机乏气直接进行热交换。

1.2阳高热电公司空冷系统采用直接空冷系统，空冷岛的主要组成部分包括：(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；(4)抽气系统；(5)疏水系统；(6)通风系统；(7)直接空冷支撑结构；(8)自控系统；(9)清洗装置。

主要运行原理为：把由蒸汽轮机的低压缸内做完功后的乏气从汽轮机的尾部引入大口径的蒸汽管道，输送到汽轮机房之外的空冷平台上，再经过配气管送到众多翅片管换热管束内，外界的空气由大径轴流风机驱动穿越翅片管束的翅片间隙，继而把翅片管束内的蒸汽冷凝成凝结水，使其重力回流到凝汽器内。

1空冷系统简介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。

大型火电厂直接空冷系统简介1、直接空冷系统简介凝汽设备在电站热力系统中的主要功能是保证汽轮机排汽不断凝结成水。

凝汽器与真空抽气装置一起工作，以维持汽轮机排汽缸和凝汽器内的真空，并把凝结水回收，作为锅炉的补给水。

按蒸汽的不同冷却方式分类，电站凝汽器可以分为水冷式凝汽器和空冷式凝汽器。

目前，国内外空冷电站分为两大类，一是间接空气冷却系统，二是直接空气冷却系统。

所谓直接空冷是指将汽轮机的排汽气直接用空气来冷凝，可减少常规二次换热所需要的中间冷却介质,换热温差大,效果好，故直接空冷系统可避免湿式冷却系统的蒸发、风吹和排污损失的水量，因而直接空冷系统以其技术成熟、调节方便、节水效果明显在干旱地区得到较快的推广。

直接空冷系统是指汽轮机排汽在空冷凝汽器的翅片管束中被空气冷却而凝结成水，排汽与空气之间的热交换是在表面式空冷凝汽器内完成的。

空冷系统建筑规模庞大，一般称为空冷岛。

包括凝结水系统（凝结水箱）、真空疏水系统（包括疏水泵）、排气/抽气系统（水环泵单元）、空冷凝汽器（ACC）等四套系统。

通过DCS集散控制系统，实现对这四套系统的自动检测、自动调节、顺序控制、自动保护等自动控制功能，其工作原理示意图如图所示。

1－汽轮机；2－空冷凝汽器；3－凝结水泵；4－发电机；5－凝结水箱；6－低压加热器；7－除氧器；8－给水泵；9－高压加热器；10－锅炉。

2、直接空冷系统的优势（1）采用直接空冷系统，可以大量节约电厂用水：直接空冷系统最大优势是可以大量节水，从而可使电厂选址不受水源限制。

在水冷凝汽器发电机组中，耗水量的90 %以上是在冷却塔中蒸发掉的。

直接空冷凝汽器采用空气冷却管束内的饱和蒸汽，省去了作为中间冷却介质的循环水。

因此，采用直接空冷凝汽器系统的机组比水冷凝汽器发电机组节水约90 %。

对于一台600 MW空冷电站，整个电站节水量在2000 t/h以上。

（2）通过优化设计，减少了系统占地面积：在水冷凝汽器系统中，循环冷却水塔和循环水泵房要单独占用一定的建设用地。

火电厂空冷系统基础知识火电厂空冷系统基础知识火电厂空冷系统基础知识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。

5.13.3.1 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。

直接空冷技术在火电厂的应用王战锋(神东电力公司店塔电厂，陕西神木719300)应用科技脯要】目前我国火力发电厂多采用水冷教术，面对越来越紧迫的水资源缺乏问题，火力发电行业的发辰受到极大挑战，而直接空冷技术相比普通湿冷塔教术可以节水大约2／3，故倍受青昧。

本文结合神华阳光电厂2x135M W CF B直接空冷发电机组就直接空冷系统的工作原理、牦点、妇成硬主要存在问题做一简单阐述。

联键词】直接空冷；工作原理；特点；组成；存在问题1直接空冷的工作原理直接空冷的工作原理是将汽轮机排汽缸的乏汽通过管道引至空冷凝汽器中被空气冷却，而成为凝结水。

其中与湿冷相比，冷却介质由循环水变为空气。

散热器由若干组镀锌椭圆钢管外套矩形钢翅片的翅管组成，空冷凝汽器典型结构如图(1)。

汽轮胡排汽缸排出的乏汽经过管道引至空冷器的乏汽分配联箱，然后由乏汽分配联箱再分配到各个顺流区的翅管中，冷空气由轴流冈柳从空冷塔底部吸E来，在翅管外部流过来冷却管内的乏汽，‘热空气从空冷塔顶部排向环境，从而使乏汽凝结成凝结水，然后由凝结水管道回收至凝结水箱，没有完全凝结的乏汽继续流经逆流区翅管继续冷却回收。

在机组启动时轴流风机转速为额定负荷运行的20％左右，随着负荷的增加转速也逐渐增大，直到额定负荷，一般轴流风机的负荷调节范围为额定负荷的0％一”0％。

i]‘k：’广li蚓if，^^．、、／图①空冷獭器曲型结构2直接空冷系统特点直接空冷系统有如下特点：1)系统相对简单：2)真空系统体积庞大，密封性要求高；3)一般采用轴流风机调节冷却风量，调节方式灵活；4)汽轮机运行背压范围较大，必须能承受高背压工况，效率较低：5)采用棚械通风方式导致厂用电率高，风机运行产生噪音；6)受环境温度变化的影响较大；7)针对冬季防冻问题有较为灵活的调节手段i8)运行方式简单，控制灵活可靠，调峰能力强；9)直接空冷凝汽器—般都布置在汽机房房顶，或布置在汽机房坝4面的高架平台上，平台下通常布置电气或其它设备，整体占地面积减小。

发电厂直接空冷技术简介一、火力发电厂机组冷却方式分类1.1、湿式冷却方式。

湿式冷却方式分直流冷却和冷却塔2种。

湿式直流冷却一般是从江、河、湖、海等自然水体中罗致必定量的水作为冷却水，冷却工艺离心机汲取废热使水温升高，再排入江、河、湖、海。

当不具备直流冷却条件时，则需要用冷却塔来冷却。

冷却塔的作用是将挟带废热的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。

1.2、干式冷却方式。

在缺水地区，增补因在冷却过程中损失的水非常难题，采用空气冷却的方式能很好地办理这一问题。

空气冷却过程中，空气与水(或排汽)的热交换，是通过由金属管组成的散热器表面传热，将管内的水(或排汽)的热量传输给散热器外活动的空气。

当前，用于发电厂的空冷系统主要有3种，即直接空冷系统、带表面式凝汽器的间接空冷系统(哈蒙式空冷系统)和带喷射式(混淆式)凝汽器的间接空冷系统(海勒式空冷系统)。

直接空冷便是利用空气直接冷凝从汽轮机的排气，空气与排气通过散热器进行热互换。

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的空冷塔形成，系统中的高纯度中性水进入凝汽器直接与凝汽器排汽混归并将加热后的冷凝水绝大部门送至空冷散热器，颠末换热后的冷却水再送至喷射式凝汽器进行下一个循环。

少少一部分中性水经由精处置惩罚后送回锅炉与汽机的水循环系统。

哈蒙式间接空冷系统又称带表面式凝汽器的间接空冷系统，在该系统中冷却水与汽锅给水是离开，如此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构成，系统与通用的湿冷系统无比相似[1，2]。

据统计目前世界上空冷系统的装机容量中，直接空冷系统约占43%，表面式凝汽器间接空冷系统约占24%，混合式凝汽器间接空冷系统约占33%。

二、直接空冷系统的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，排汽与空气之间的热交流是在表面式空冷凝汽器内完成。

在直接空冷换热历程中，应用散热器翅片管外侧流过的冷空气，将凝汽器中从处于真空状况下的汽轮机排挤的热介质饱和蒸汽冷凝，末了冷凝后的固结水经处理后送回锅炉。

火电厂直接空冷系统优化应用作者：折子平来源：《名城绘》2020年第10期摘要：空冷技术是解决富煤缺水地区火力发电的重要选择。

目前，国内采用直接空冷技术的机组越来越多。

但在运行过程中也存在着冬季防冻、热风再循环、散热器脏污等诸多影响机组安全稳定的问题，这些问题制约了直接空冷机组安全性能和节能水平的进一步提升。

因此，对不同季节运行方面的问题进行探索性研究和改进，必将提高机组的安全稳定运行水平。

关键词：火电厂;直接空冷;防冻;优化措施一、火电厂空冷系统的型式及特点1.1直接空冷系统直接空冷系统主要由钢制空冷凝汽器、汽轮机排汽装置、大直径钢制排气管道、凝结水系统、抽真空系统、清洗设备等几部分组成。

一般情况下，空冷凝器安装在汽机房的高架空冷台上面。

直接空冷系统的工艺流程为：汽轮机将乏汽排出后，会通过汽轮机排汽装置和大直径排汽管道从汽机房排出来，并垂直上升到一定高度，然后通过排汽支管进入空冷凝汽器的蒸汽联箱中，最后蒸汽会通过空冷凝汽器蒸汽联箱进入空冷凝汽器中，和空气进行表面换热，从而达到冷凝的目的。

在冷凝过程中，冷凝水会通过凝结水管流至汽轮机排汽装置中，然后利用凝结水泵将冷凝水提升到凝结水系统中，实现冷凝水的循环利用。

用水量可以降低80%左右。

1.2混合式凝汽器间接空冷系统混合式凝汽器间接空冷系统主要由混合式凝汽器、自然通风冷却塔、全铝制福哥型冷却三角散热器、充水泵组、循环水泵组、储水箱、稳压泵组、预热/尖峰冷却器、水轮发电机组、散热器清洗系统等几部分组成。

混合式凝汽器间接空冷系统的工艺流程为：混合式凝汽器将冷却水喷射成水膜，汽轮机的排汽接触到冷却水膜后，直接凝结，凝结水和高温冷却水混合后，汇集在凝汽器底部的热井中，其中有98%的混合水经过循环水泵提升到自然空冷冷却塔中，通过散热器和空气进行对流换热冷却，冷却后的水经过水轮发电机组回到混合水凝汽器中，从而形成一个闭合循环系统}剩余的2%混合水会通过凝结水泵进入精处理装置进行处理，然后送回汽轮机回热系统中。

火电厂直接空冷系统的特征和动态特性探析发表时间：2018-10-18T10:00:17.163Z 来源：《电力设备》2018年第18期作者：李相胜[导读] 摘要：最近几年，直接空冷机组的优势凸显，促使其在煤炭资源丰富但缺水的地区得到了广泛应用。

（华电重工股份有限公司北京市 100070）摘要：最近几年，直接空冷机组的优势凸显，促使其在煤炭资源丰富但缺水的地区得到了广泛应用。

但在实际应用过程中，直接空冷系统技术仍存在一系列问题，大直径轴流风机配置的应用，其需要大量的投资，耗电量比较大。

虽然增加风机风量有助于降低运行背压，促使汽轮机出力，但是消耗电能量也会同样提升。

所以，对我国直接空冷系统运用的实际情况进行分析，掌握其特征与动态特性，有助于充分发挥直接空冷系统在火电厂中的作用。

关键词：火电厂直接空冷系统；特征；动态特性 0.引言空冷机组运行系统对于保障机组安全性、经济性以及稳定运行情况具有重要的作用。

空冷系统比较庞大，其对技术要求水平较高。

所以，加强对火电厂直接空冷系统特征以及动态特性进行研究非常有必要，促使直接空冷系统正常运作，充分发挥自身的效能。

1.火电厂直接空冷系统的概念与特征1.1火电厂直接空冷系统的概念直接空冷系统也被叫做空气冷凝系统，在空气作用情况下促使汽轮机排汽发生冷凝。

直接空冷系统应用的原理是促进空气和蒸汽间进行热量交换，而系统运行过程中主要是机械通风作用下而供给的冷凝空气[1]。

借助排汽体管道将汽轮机乏汽排出，排汽会将其送到室外空冷凝汽器内部，并在系统风力作用下将排汽凝结成水排除。

1.2直接空冷机组的特点对于直接性空冷机组来说，其主要优势是能够节约用水。

通过数据调查，其结果显现：应用直接空冷技术大约能节约65%以上的水资源。

由于其节水量比较大，被广泛应用于电厂中。

与此同时，直接空冷机组还有助于减少水源地的建设规模，促使水源地建设成本进一步下降。

直接空冷机组除了能节约用水以外，其优点还包括以下几个方面。

330MW火力发电厂直接空冷冬季防冻探讨摘要：在北方地区干旱少雨，水资源匮乏，在影响机组容量的情况下，空冷机组以其节水效果明显成为这些地区的首选。

然而北方地区冬夏季气温相差很大，空冷系统受气温的影响较大，根据已有的运行可以总结本应注意的几点：凝结水的过冷度和其在运行中的控制，汽轮机冬季运行的最低背压，真空抽汽温度和凝结水温度，空冷凝汽器散热管束表面温差。

我们在运行中总结了一些结论，以供同类型空冷机组运行参考。

关键词：空冷系统；空冷凝汽器；防冻措施1直接空冷系统概述：本工程#1，2机直接空冷凝汽器采用机械通风直接空冷凝汽器（ACC）系统，由首航艾启威冷却技术（北京）有限公司国内整岛采购。

每个ACC系统包括下列主要部分：6列凝汽器，管束采用单排管，每列包括5个冷凝单元，5个冷凝单元中有3个顺流单元和2个混流单元，共设5套通风系统（每个凝汽器单元一套），风机采用变频控制。

该系统的抽真空系统，配置了 3 x 100%容量的水环式机械真空泵。

整个ACC系统布置在汽轮机房A柱外侧的35米标高的高强钢平台上，四周设置了挡风墙。

汽轮机的排汽进入排汽装置经一根DN6000mm的排汽管道引入直接空冷凝汽器中凝结成水，凝结水由冷凝水收集系统回收至排汽装置里内置的凝结水箱。

为了保证ACC系统冬季运行的安全在第3，4，5，6列的排汽进汽管道上装设排汽隔离阀，另外每台机还设置了一套高压水清洗设备以保证冷凝单元换热面的清洁。

2运行方式/方法描述由汽轮机排出需要冷凝的蒸汽通过排气管道进入冷凝器系统，然后通过蒸汽分配管道被提供到冷凝器管束，在那里被部分地冷凝；在冷凝器换热管内，冷凝液与蒸汽同向流，部分没有冷凝的蒸汽经由冷凝液集管，进入分凝器并在那里冷凝。

在换热管内，冷凝液的流向与蒸汽的方向相反；不凝气体排进分凝器的上部；它们将在抽气系统抽走并排放到大气中去；产出的冷凝液依靠重力作用，通过冷凝液管道进入排汽装置；排汽装置位于汽轮机排气管道的最低点，收集聚积在管道中的冷凝液；冷凝所需要的冷却空气由轴流风机从周围环境中抽入并供应给翅片管束的冷却表面；冷却空气的流速随变速电机速度的变化而变化；3在启动过程中的防冻措施1）冬季启动初期，按空冷防冻措施中规定：空冷开始进汽后，进汽量必须在30分钟内达到其额定汽量的20%（大约132t/h）。