发电厂直接空冷系统ACC控制探讨

直接空冷机组有关问题探讨Study on P rob lem R elated to D irect A ir 2coo ling U n it华北电力科学研究院有限责任公司(北京100045) 伍小林　刘邦泉摘　要:以云冈热电已投产的2台直接空冷发电机组为例,对直接空冷机组的有关问题,如风机自动调节、最低及最高运行频率、最佳经济运行方式及可靠性、真空严密性试验、风机转速切换、冬季防冻等问题进行探讨。

关键词:直接空冷;顺流风机;逆流风机;过冷度中图分类号:TM 62113文献标识码:A文章编号:100329171(2004)0520005205大唐云冈热电有限责任公司安装2台200MW 超高压燃煤供热直接空冷发电机组(见图1),系直接空冷技术在国内大型火力发电机组的首次应用。

本文以该公司已经投产的2台机组为例,对直接空冷机组的有关问题进行了探讨。

图1　直接空冷机组原则性热力系统图1　2个凝结水容器问题在云冈热电,空冷装置下布置有一个凝结水箱,接收空冷来的凝结水以及除盐水补水;汽机房内排汽装置下有一个疏水箱,并配有疏水泵,将各种疏水经过疏水泵送入凝结水箱。

这种分离布置方式导致某些工况下系统不平衡问题。

由于排汽管道及蒸汽分配管均十分庞大,且处于户外,在寒冷的冬季会发生汽轮机排汽在尚未进入空冷之前即凝结现象,表现为排汽装置下疏水箱水位高,而凝结水箱水位降低,这时系统就依赖于疏水泵的正常运转。

如果疏水泵故障导致不打水或出力不足,整个热力系统正常运行的可靠性将大大降低。

如果采用二者合而为一的工艺,上述问题及隐患将消除,但是否会导致其它问题出现,目前尚无法确认。

必须注意的是,如果采用唯一的凝结水容器,空冷系统的热态清洗方案必须重新设计,整个热力系统的补水方式必须更加灵活方便。

2　风机自动调节方式风机通过变频器的控制,在最低转速和最高转速之间以无级变速方式根据运行人员的要求进行调节或者停转。

GEA 提出,风机超速运转:5215H z ;额定最高转速:50H z ;最低转速:10H z ;停机:0H z 。

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。

汇报人：2023-11-30•引言•直接空冷系统工作原理及特点•直接空冷系统运行现状及问题•直接空冷系统优化方案及实施•直接空冷系统运行优化实践及效果•结论与展望引言随着能源结构和电力技术的不断发展，直接空冷系统在火电、核电等领域得到了广泛应用。

节能减排需求为降低能源消耗和环境污染，对直接空冷系统运行优化的研究具有重要现实意义。

直接空冷系统的广泛应用研究背景与意义VS研究内容与方法研究内容本文主要针对直接空冷系统的运行特性、优化策略和实验方法进行探讨。

研究方法本文采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法，对直接空冷系统运行优化问题进行深入研究。

直接空冷系统工作原理及特点直接空冷系统是一种利用空气作为冷却介质来冷却蒸汽或其他高温流体的设备。

它主要由散热器、风机、蒸汽分配系统和控制系统等组成。

直接空冷系统的基本工作原理是：高温流体通过散热器与空气进行热交换，将热量传递给空气，使流体温度降低。

直接空冷系统通常采用自然通风或强制通风的方式进行冷却。

01散热器是直接空冷系统的核心部件，通常采用翅片式结构，以增加散热面积和效率。

风机的作用是将空气吸入直接空冷系统，并将空气吹向散热器，以增强散热效果。

蒸汽分配系统负责将高温流体分配到各个散热器上，以确保热量的均匀分配。

直接空冷系统结构简单，主要由散热器、风机和蒸汽分配系统组成，没有繁琐的管路和阀门，维护方便。

020304结构简单、维护方便、运行稳定、冷却效率高、适用范围广等。

受环境因素影响较大、占地面积较大、投资成本较高、需要消耗大量电能等。

直接空冷系统优缺点分析缺点优点直接空冷系统运行现状及问题国内外研究现状国内研究国内学者对直接空冷系统的研究主要集中在冷却效率、系统优化和节能减排等方面。

其中，对于冷却效率的研究主要关注入口空气温度、风速、翅片间距等参数的影响；系统优化方面则主要关注如何提高冷却效果、降低能耗以及减少环境污染等方面。

国外研究国外学者对直接空冷系统的研究重点在于提高冷却效率、降低噪声和振动、优化系统布局等方面。

火力发电厂直接空冷系统运行中存在的问题及应对措施分析[摘要]自从人类进入到电气时代以来，各类发电工厂不断涌现，然而火力发电自始至终都是人类社会发展电力行业的首选。

在弘扬循环经济、建设和谐社会的大环境中，人们在采取火力发电的时候，除了需要考虑此种发电模式对周围环境以及非可再生资源的影响外，还应同时兼顾它对社会经济带来的影响。

鉴于此，尽快找出并解决火力发电运行尤其是直冷系统运行过程中出现的问题，迅速增强火力技术、提升火力发电效率、满足社会经济的实际需求，是当前亟待探讨解决的重要课题之一。

本文作者主要就现阶段火力发电厂直接空冷系统运作环节中出现的各类问题及相应的解决策略展开了全面、深入的论述，这对于火力发电效率的提升、相关技术的增强、可持续经济与和谐社会目标的早日实现等均具有至关重要的现实意义。

[关键词]火力发电、直接空冷系统、问题及对策现如今，伴随着国内众多火力发电厂大容量、高参数汽轮机组数目的迅速增多，使得水资源短缺的现象愈发显著。

在此情势下，直接空冷技术的节水功效便能够发挥更明显的效用，尤其是对那些水资源严重匮乏的干旱区域而言，大力发展依托于大型直接空冷机组为主的电力已然演变为一种必然趋势。

然而，尽管直接空冷技术拥有节约水源、占地小、运作自由灵活等诸多方面的优势，但该系统运行的稳定性、经济性等同样会受到一系列因素的限制和影响，更严重还会导致电网事故的出现。

因此，我们必须对可能出现的问题及其解决对策进行更加深入、系统的研究。

1.火力发电厂直接空冷系统运行过程中出现的主要问题1.空冷岛回水不畅一旦出现空冷岛回水不畅的问题，便会造成空冷岛凝结水不断堵塞于联箱和管道当中，在水位升高的情况下不可避免的淹没一些换热管束，进一步造成机组背压的迅速升高，因为汽水失衡状况的出现将会令排汽设备水位降低，最终对整个机组的安全稳定运行产生极大的不利影响。

除此之外，在凝结水出现温度骤降的时候，排汽设施水位必然会随之出现非正常的下降，再加上一些人为操作的不当，如空冷岛回水阀开启过大等，会加重管道的腐蚀程度、对凝结水溶氧造成较大的影响。

直接空冷系统运行问题分析及应对措施探讨摘要：在各行业发展阶段，均需要结合自身实际情况编制相应的管控方案与措施，以便于保证行业可持续发展，创造良好经济效益。

其中，在火电厂发展阶段，就遇到了直接空冷系统运行问题，火电厂自身也对此引起重视并加大研究力度，并且在根源上对各项问题有效处理，降低系统运行故障及安全事故发生率，有目的性、针对性地编制解决措施，从而保证整体良好效果。

关键词：直接空冷系统；运行问题；应对措施引言：从直接空冷系统内部结构分析，所包括的内容较多，较突出的特点是系统内部各结构既单独存在又会在运行阶段相互影响，系统运行稳定性与安全性对火电厂生产与创新发展有巨大影响。

对此，火电厂自身也在发展阶段对直接空冷系统运行问题展开探究，具备相应解决措施，规避常规问题持续性发生，引进新技术增强直接空冷系统结构稳定性，使系统运行有良好的基础保障。

一、直接空冷系统运行原理为能对直接空冷系统运行问题全面性掌握与合理化解决，还需工作人员能对其运行原理扎实掌握，要在实践中对各项问题处理。

目前空冷有两类：一是间接空气冷却系统；二是直接空气冷却系统。

其直接空冷系统具有背压高、占地面积小、投资少，经济效益较间接空冷系统约高30％的特点，最突出的就是空冷技术节水效果明显，得到缺水地区火电厂重视，新疆米东热电厂采用城市中水，水源满足火电厂实际要求，保证整体布局的合理性，对地区经济发展起到推动作用。

新疆米东热电厂采用直接空冷系统(亦称为ACC-Air Cooled Condenser)系统，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，凝结水再经泵送回汽轮机的回热系统。

基于防冻的要求，直接空冷系统设置有顺流凝汽器和逆流凝汽器。

直接空冷系统中大部分的蒸汽在顺流凝汽器中被冷凝，剩余的小部分蒸汽再通过逆流凝汽器被冷凝。

在逆流凝汽器中，由于蒸汽和凝结水的运动方向相反，凝结水不易冻结。

283-K-D07神华煤液化项目直接空冷凝汽器系统控制方案说明哈尔滨空调股份有限公司哈尔滨天达控制工程有限公司2007年3月哈尔滨1 ACC系统的控制原则ACC控制系统通过改变风机的转速和运行风机的数量来调节整个ACC的压力。

从而把蒸发器的排汽压力控制在设定值的范围内。

整个ACC系统的所有风机都为变频电机，所有的风机都可以远方或就地单独控制，并且都可以在20%转速和110%转速运行。

系统主要的控制变量：环境温度排汽压力凝结水温度抽气温度在ACC的正常运行时，排汽压力是主控变量。

只有当有冻结发生时，凝结水温度和抽气温度才能成为临时的主控变量。

一旦冻结解除，排汽压力立即又是主控变量。

ACC控制系统的蒸汽来自E1、E2两套蒸发器。

E1、E2有三种操作模式：(1)E1、E2多效蒸发操作（一次蒸汽供给E1，E1蒸汽供给E2）(2)E1单独操作（一次蒸汽供给E1，E2不投入使用）(3)E2单独操作（一次蒸汽供给E2，E1不投入使用）ACC控制系统的运行模式可分为夏季运行和冬季运行；手动运行和自动运行。

当环境温度>2℃,为夏季运行。

当环境温度<-2℃为冬季运行。

ACC的运行在冬季和夏季的运行控制是不一样的。

在自动运行时，所有的设备都被打到远程控制端。

手动运行时，所有的操作命令都是操作人员在操作站上给出的。

2主凝系统控制主凝空冷系统单台机组分为2列，每列有5台风机。

其中第3台为逆流风机。

在三种操作模式下对于主空冷来说只是设定的压力不同而已，E1、E2多效蒸发操作及E1单独操作时蒸汽压力设定为95.9kPa，E2单独操作模式下蒸汽压力设定为64.5kPa。

在夏季启动时，两排风机顺序启动，每排风机的启动顺序为32415：首先启动逆流风机3，启动频率为20%，最高转速为60%。

当逆流风机转速>50%时，启动顺流风机2、4，启动频率为20%，最高转速为60%。

当顺流风机2、4的转速>50%时，启动顺流风机1、5；启动频率为20% ，当顺流风机1、5的转速>50%时，所有风机转速可升至100%。

火力发电厂直接空冷工程质量管理探究摘要：山西鲁能河曲发电有限公司二期（2×600MW）工程是直接空冷项目，作者在建设过程中组织项目监理部管理人员严格规程、设计图纸、质量管理文件，在项目前期认真细致的进行质量策划、过程中的严格认真执行，认真进行过程质量监督、检查，严把工序质量关，项目在施工完成后进行的气密性试验获得了一次成功，空冷机组技术经济性指标优良。

关键词：火力发电，直接空冷，质量管理，严密性控制一、直接空冷系统简介直接空冷凝汽器系统（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，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。

直接空冷凝汽系统的工作原理是：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，冷却空气由置于管束下面的轴流风机驱动。

ACC一般主要由排汽管道、冷却装置、抽气系统、凝结水系统、通风系统等组成。

二、国内直接空冷工程质量综述我国北方地区直接空冷机组，在夏季高温阶段直接空冷机组背压能够达到45~50KPa，都不同程度出现由于运行背压高而产生机组限出力现象，大约限制10%~20%的额定出力，严重制约空冷机组夏季的安全满发和经济运行。

一般直接空冷机组的背压不宜超过48 KPa（空冷机组高背压保护值为65KPa）。

机组在相同工况下最大限度地降低空冷机组背压是空冷机组夏季安全满发和经济运行的重要保证。

空冷凝汽器的真空严密性、表面清洁度、真空泵的工作状况、气象条件、空冷风机转速等因素都会影响空冷凝汽器的背压，这些因素都可能成为直接空冷机组背压高、夏季带负荷能力差的原因。

三、火电厂直接空冷工程施工过程中的质量控制安装质量的好坏直接关系到真空系统的严密性，本节重点从钢结构、风机设备及管束、真空管道等的安装过程中的质量控制进行了阐述。

直接空冷系统优化探讨(内蒙古国电能源投资有限公司锡林热电厂,内蒙古锡林浩特 026000摘要:文章针对直接空冷机组存在满发度夏、抗大风突袭能力、冬季防冻等问题,提出了其优化运行方案,从而确保机组安全高效运行。

关键词:直接空冷;优化;提高;安全性中图分类号:TK264.1 文献标识码:A 文章编号:1007— 6921(201002— 0108— 02在我国煤炭资源丰富的“三北”地区,水资源日益匮乏,大力发展空冷机组是必然的方向。

因此,对火电站空冷系统节能改造及优化运行的关键问题应进行深入研究, 确定空冷机组的优化运行方案, 对于提高我国空冷机组的国产化水平,实现火电站节水和节能降耗,保证空冷机组安全、高效运行具有重要意义。

1 空冷机组存在问题分析1.1 夏季满发度夏空冷机组为了保证冬季防冻, 减少不必要的投资, 在夏季极端高温时均有不满发小时数, 不满发小时数根据当地气象资料及建设单位要求进行设计、取值。

但由于机组负压部分泄露、汽封调整不当等原因,实际运行数据常常偏离设计值, 这样一来如果不采取措施, 年不满发小时数将进一步高于设计值。

目前空冷设计中,常用的度夏方案均为变频风机,可将频率设定为 110%~120%短时间运行,以满足度夏要求,但为了保证空冷风机的安全,高转速下运行时间不宜过长。

另外,受沙尘暴气候以及环境灰尘影响,空冷翅片管积灰、翅片管积灰与雨水混合造成翅片管积垢等情况将造成空冷岛换热效率的大幅下降, 所以及时对空冷岛冷却管束进行清洗也是空冷机组日常维护的重要工作,同时也是提高空冷机组度夏性能的一个重要途径。

在夏季环境温度比较高的情况下, 加强空冷配电室以及空冷变频器的冷却、通风, 也是保证夏季空冷机组安全运行的一项重要工作,在夏季高负荷下,运行背压较高,此时如果发生多台空冷风机突然跳闸,将直接造成机组跳闸。

1.2 抗大风突袭能力在空冷机组运行过程中, 一般均设置空冷风机为根据所设定的机组背压自动运行, 但是当气候突变, 尤其是炉后大风骤起时,往往会导致机组真空急剧下降,情况恶劣时会导致机组跳闸。