间接空冷塔设计说明

某1000MW级电厂间接空冷塔结构设计研究发布时间：2021-05-18T02:59:46.511Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第2期作者：杨乐1李海瑞1[导读] 在此前提下一机一塔方案比一机两塔方案造价低、占地少且塔群效应小，综合以上优势，推荐采用一机一塔方案。

中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司山西太原 030001摘要：以某2×1000MW级电厂工程间接空冷塔为例，对机组配置一机一塔、一机两塔两个方案进行研究。

研究结果认为在保证冷却塔的屈曲稳定、安全的前提下，一机一塔方案比一机两塔方案造价低、占地少且塔群效应影响小，该1000MW级电厂间接空冷塔推荐一机一塔方案。

关键词：火力发电厂；间接空冷塔；一机一塔；一机两塔0引言某2×1000MW空冷发电机组，循环冷却系统采用表凝式间接空冷系统，机组与冷却塔的配置推荐一机一塔、一机两塔两个方案，布置方式均为表凝式散热器塔外竖向布置，其立面、剖面图见图1。

图1 间接空冷塔立面及剖面图为获得安全可靠、经济合理的最优方案，对一机一塔、一机两塔两个方案展开分析研究。

根据设计基础条件，工艺专业进行热力优化计算，确定一机一塔、一机两塔两个方案的空冷塔几何尺寸。

根据间接空冷散热器的布置和进风要求，空冷塔的进风口比湿冷塔高很多，对一机一塔而言，其进风口高达28米，零米直径达到170多米，其稳定问题十分突出，是制约特大型空冷塔结构设计的关键问题。

计算分析方法主要利用冷却塔静、动力整体分析程序LBS和LBSD，并利用结构有限元分析程序SAP2000对冷却塔结构进行静、动力验算分析以及塔体稳定性分析。

通过分析得出结论，采用一机一塔、一机两塔方案均可以做到安全可靠，在此基础上对两方案进行比较，推荐一机一塔方案。

1 地质条件及地基处理1.1地形地貌拟建区域地形平坦，地貌成因类型风积高原，地貌类型为平地。

1.2 地层结构及承载力特征值拟建区域上覆地层为第四系风积层（Q4eol）、第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）构成，岩性主要为为细砂、粘性土；下伏基岩地层为中生界白垩系（K）砂质泥岩、泥质砂岩。

钢结构间接空气冷却塔设计方法研究摘要：以国外某165 m高钢结构空冷塔为设计原型，在国内已有研究成果的基础上，进一步研究国内规范条件下钢结构间接空气冷却塔结构的可行性，通过对钢结构空冷塔结构的整体屈曲分析反推结构主要受力构件计算长度系数，从而对结构实现进一步的优化；通过有限元计算软件MIDAS 分别对24对、30对、36对斜柱空冷塔模型进行计算，在不影响结构整体性能的前提下，优化空冷塔结构用钢量，最终结果表明，模型结构的用钢量基本维持在5 000 t左右，从而保证了钢结构空冷塔的经济性。

关键词：空冷塔；屈曲分析；有限元；用钢量目前，国外已有将钢结构体系运用于间接空冷塔建设的成功案例，见图1，而国内此方面的建设尚属空白，但已有多家单位在进行相关技术的研究[1]，由于缺乏资料，多数研究停留在简单的初级建模阶段。

鉴于此，本文采用有限元方法，系统研究了钢结构间接空气冷却塔在恒荷载作用下的屈曲模态，并利用逆推稳定承载力公式的方法，对塔筒斜柱的计算长度系数进行分析，根据塔筒屈曲模态定性分析了塔筒结构的受力特性和结构体系。

最后，利用结构的受力特点对结构用钢量进行优化。

图1 国外建成空气冷却塔项目实景1 结构模型及参数拟建钢结构间接空冷塔原型基于国外已建成钢结构空冷塔项目，塔高为165 m，出口直径为94 m，喉口高度为126 m，喉口直径为89 m，底部直径为132.18 m。

利用偶数对斜向柱按一定的方位角绕中心旋转后自然形成双曲抛物面，之后沿塔身高度设置若干道加强环桁架，加强环采用三角形桁架，作为斜柱在双曲抛物面外的支撑点。

空冷塔塔筒结构整体模型如图2所示。

图2 空气冷却塔三维模型示意2 荷载取值荷载环境条件，空冷塔结构计算应同时考虑结构自重、风荷载、地震作用、温度作用和施工荷载。

拟建空冷塔的抗震设防烈度为8度，基本地震加速度为0.2g，场地类别为Ⅲ类；恒荷载只考虑结构自身的自重和蒙皮结构的重量，蒙皮结构按照风荷载局部承压计算后统计自重，并按0.626 kN/m的线荷载施加在每根斜柱上；活荷载取值仅考虑施工荷载；结构温度荷载考虑整体内外温差，按40 ℃考虑，日光照射产生的温差，按照正向温差为20 ℃，垂直向温差为10 ℃考虑。

钢结构间接空气冷却塔设计方法研究钢结构间接空气冷却塔（也称为湿冷塔）是一种常用的热交换设备，主要用于将工业生产过程中产生的热量转移到大气中，以保持生产设备的正常运行温度。

在钢结构间接空气冷却塔的设计中，需要考虑到结构的强度、稳定性和耐久性等方面的因素，以保证冷却塔的安全可靠运行。

首先，钢结构间接空气冷却塔的设计中需要考虑到风荷载的影响。

由于冷却塔是一个较高的结构，面对风力的影响时容易产生较大的风荷载。

因此，设计师需要根据地理条件和气象数据确定冷却塔的最大风荷载，并将其充分考虑进设计中，以确保冷却塔抗风能力。

其次，设计师还应该考虑到温度变化对冷却塔结构的影响。

冷却塔通常用于将热量从工业生产设备中排放到大气中。

由于冷却塔内部进行了湿冷处理，因此在冷却塔内存在大量水汽。

冷却塔在热冷交替的过程中易发生膨胀和收缩，所以在设计中，需要合理考虑材料的热胀冷缩系数，以及材料的热导率等参数。

此外，钢结构间接空气冷却塔设计中还需要考虑到结构的可维护性和施工方便性。

冷却塔通常由钢结构组成，因此设计师需要对钢结构的耐久性和可靠性进行评估。

同时，设计师还应该合理规划冷却塔的各个部分，确保施工过程中方便操作，减少施工期间的风险。

对于钢结构间接空气冷却塔的设计方法，一种常用的方法是有限元分析法。

有限元分析法可以模拟和分析冷却塔在不同荷载下的结构行为，包括固有频率、应力分布等。

通过有限元分析，设计师可以确定冷却塔的结构尺寸、钢材选择、连接方式等设计参数。

综上所述，钢结构间接空气冷却塔的设计方法需要充分考虑强度、稳定性、耐久性、风荷载和温度变化等因素，并采用有限元分析等方法进行设计。

此外，设计师还应合理规划结构的维护和施工方便性，以确保冷却塔的安全可靠运行。

间接空冷系统的基本结构和原理
2013年10月23日 09:4320162人浏览字号:T|T
内容摘要：间接空冷系统的空冷管束（又称“冷却三角”），在冷却塔的底部竖直放置。

空气在管束外侧流动，冷却水在管束内部冷却降温。

冷却塔的底部设有百叶窗，用以调节风量。

间接空冷系统在火电站整体布局中的位置如下所示：
间接空冷系统的总体外观示意图
如上图所示，汽轮机排出的乏汽进入凝汽器，被间接空冷系统的冷却水冷却；冷却后的乏汽返回锅炉，实现循环利用；冷却后温度升高的冷却水进入间接空冷系统，通过自然通风降低温度，然后再次进入凝汽器对乏汽冷却，实现循环利用。

间接空冷系统的空冷管束（又称“冷却三角”），在冷却塔的底部竖直放置。

空气在管束外侧流动，冷却水在管束内部冷却降温。

冷却塔的底部设有百叶窗，用以调节风量。

间接空冷系统的内部结构示意图如下：。

600 MW间接空冷机组的设计及应用Design Features And Applications Of 600 MW Indirect Air-CoolingSteam Units(Datang Yangcheng Power Generation Co.,Ltd Yangcheng 048102 China)摘要：介绍了大唐阳城发电有限责任公司600 MW间接空冷机组的结构设计特点及其与传统水冷机组的主要结构差异。

详细分析了间接空冷机组在工程应用中出现的问题：凝结水水质差，含盐量大，导电度超标，树脂过滤器失效快；冬季空冷岛散热器易冻裂问题；夏季凝结水温高、背压高，机组运行安全性、经济性差；空冷机组厂用电率高。

针对出现的问题，采取了相应的措施，取得良好的效果。

关键词：600 MW间接空冷机组；结构特点；应用情况Abstract：The paper introduced the features on the design-structure of Datang Yangcheng Power Generation Co.,Ltd 600MW Indirect Air-Cooling Steam Units and its difference to the Water-Cooling Steam Units. Analyzing the operating of Indirect Air-Cooling Steam Units, the paper found the following problems: The poor quality of the condensation water; the high salt content, the standard exceeding of electric conductivity; the faster invalidating of Powder Filters；the vulnerability to frost cracking of the air cooling island units in winter; the high temperature and high back pressure of the condensation water in summer; the lack of safety and economy; the high-consuming of electricity. To deal with these problems, the paper hereafter introduced several measures that have been proved to be effective.Key words: Indirect Air-Cooling Steam Units of 600 MW; Design Features;Application.0 引言我国是一个淡水资源严重匮乏的国家。

编制审核目录1 间接空冷系统设计条件 ................................................... 错误！未定义书签。

2 间接空冷塔内工艺配置 ................................................... 错误！未定义书签。

3 间接空冷系统启动........................................................... 错误！未定义书签。

4 间冷塔的运行.................................................................. 错误！未定义书签。

5 间冷塔的停运.................................................................. 错误！未定义书签。

6 辅助设备及功能 .............................................................. 错误！未定义书签。

1间接空冷系统设计条件1.1间接空冷系统设计基础条件1.1.1气象特征和环境条件吉木萨尔县属温带大陆性气候，冬季长而严寒，夏季短而炎热，春秋季节不明显，干旱少雨，昼夜温差大。

据吉木萨尔气象站1961～2007年历史气象资料统计结果：年平均气温7.1℃，年平均气压为934.0百帕，年平均降水量为182.7毫米，年平均相对湿度57%。

年平均风速为2.2米/秒，年大风日数16.5天，多出现在春、夏两季。

1.1.2气象要素值吉木萨尔气象站气候要素统计见表1-1。

吉木萨尔气象站气候要素统计表1-11.1.3典型年气象条件厂址典型年（2004年）各级气温累积出现小时数见表1-2。

厂址典型年（2004年）各级气温累积出现小时数表1-21.1.4间接空冷系统型式本工程采用带表面式凝汽器和垂直布置空冷散热器的间接空冷系统；空冷系统通风设施为钢筋混凝土双曲线薄壳式风筒冷却塔，散热器在其外围垂直布置。

《间接空冷塔空冷散热器传热元件性能试验规程》条文说明
中国工程建设标准化协会标准
间接空冷塔空冷散热器传热元件试验规程
T/CECS***-20**
条文说明
目次
1 总则
3 试验装置和测试仪器
4 试验要求和流和
6 数据记录和试验报告
1 总则
1.0.2 本规程是针对于间接空冷塔空冷散热器传热元件的热力阻力性能试验而编制的，其它间接空冷塔的散热器也可参照本规程开展性能试验。

３试验装置及测试仪器
3.1试验装置
3.1.1 本条文给出试验装置的总体要求，实际操作时可按本规程要求进行试验装置设计建设。

如：通风系统采用风洞时需要有进气口、风扇段、大角度扩散段、稳定段、收缩段、试验段和扩散段；加热设备可选用蒸汽锅炉也可选用热水锅炉；循环水系统至少要有循环水管路、进水阀门、出水阀门、循环水泵以及保温水箱等。

3.1.2～3.1.6 条文主要是试验设备的能力方式提出建议和要求。

3.2 测试仪器及测点
3.2.1～3.2.7 是对设备中进行测量的参数的位置和采用仪表提出的要求。

４试验要求和流程
４.1 试验要求
4.1.1～4.1.4 是对试验的参数控制和试验测量提出要求。

4.2 试验操作流程
4.2.1～4.2.7 是开展试验的主要流程，在采用时还可根据试验室设备等情况作细化。

间接空冷塔(660MW)安装工序及系统功能概述间接空冷相对于直接空冷有许多突出优点，在干旱、半干旱地区得到较快发展。

间接空冷系统对汽轮机排汽通过凝汽器凝结，热水由循环水泵送入由翅片管束组成的冷却器管内，由翅片管外侧的空气进行冷却的整个过程。

管内介质不与空气直接接触，从而形成一个密闭循环系统，冷却水几乎无蒸发损失、排污损失，从而节水环保。

安装和直接空冷有较大差别。

标签：间接空冷汽轮机排汽干旱半干旱翅片冷却三角节水环保安装1 概述1.1 系统概述华能秦岭电厂扩建工程建设2×660MW国产燃煤间接空冷机组，汽轮机低压缸排汽冷却系统采用表面式凝汽器间接空冷系统，表面式凝汽器冷却有效面积40000m2，本工程采用自然通风冷却塔的间接空冷系统。

环形循环水管道布置在空冷塔塔内，呈环形布置。

空冷散热器采用FORGO T60型全钢带翅片冷却三角，空冷散热器布置在空冷塔塔体外侧，悬挂在展宽平台的钢结构上。

空冷机组间接空冷系统是：通过布置于冷水管段的3台循环水泵（循环水泵房内）作为动力源，使循环水进入表面式凝汽器的水侧的不锈钢管，然后进行表面换热，冷却凝汽器汽侧低压缸排汽，受热后的循环水循环至间接空冷塔，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循环水泵入口，从而构成一个密闭循环系统。

1.1.1 循环水冷却系统循环水冷却系统包含担负散热任务的空冷散热器和空冷塔内的循环冷却水管道，空冷散热器由136组冷却三角组成，这些冷却三角在空冷塔内分成8个冷却扇段，该系统能满足各种条件下的工况（包括冬季、夏季、不同负荷、机组启停、旁路运行等）运行，每个冷却扇段设独立的进、出水管和排水管，进、出水管连接在塔内地下循环水供回水母管上。

1.1.2 空冷散热器充、排水系统在空冷系统投运前，需将其管道及散热器中充满水，停运、检修亦需将系统水放空。

充水、排水系统由地下贮水箱、输水泵、充水管道和阀门组成。

贮水箱布置在空冷塔内地面以下，潜水泵安装在水箱里，地下贮水箱的容积满足所有冷却散热器段放空后储水的要求。

UF-320800/4.4型空气预冷系统使用说明书KLT32E.SM二○一四年五月目录一、概述 (2)二、流程说明 (2)三、设备结构与作用说明 (3)四、主要技术参数 (6)五、安装、使用和维护 (6)六、包装运输 (11)附图 (12)附件一：随机图纸和资料 (13)附件二：空气预冷系统设备发送清册 (14)一、概述WP1102)增压后，直接进入空冷塔AC1101中部，与从塔上段流下来的冷却水混合，作为空冷塔下段的冷却水，在空冷塔下段和空气进行热质交换后，经V1161、V1162、V1163和V1165阀排出，去用户凉水系统。

为了保证本系统的正常运转，系统中设置了一些仪表、气动调节阀门报警、联锁装置等，请用户根据流程图及成套仪控说明书进行操作。

三、设备结构与作用说明1、空冷塔(AC1101)空冷塔为填料型冷却塔。

为防空气出塔时将雾状游离水带入后续分子筛纯化系统，塔顶设有不锈钢丝网除沫器。

塔中部为填料段，填料共分上、下两段。

塔的上段（即冷段）装有65×65×1.5增强聚丙烯环，而塔的下段填料又按类型不同分两层填装：先在底层填装的是约1米高的100×50×1.0不锈钢DC环，接着填装的是约3.5米高的100×100×2.6增强聚丙烯环。

此外，在塔内上部和中部进水位置都分别设有布水器。

正常运行时，一路～160m3/h的冷冻水通过上部布水器均匀地喷淋在上段填料顶部，然后顺上段填料空隙下行流至塔的下段填料；另一路～600m3/h的冷却水在塔中部通过下部布水器均匀地喷淋在下段填料顶部，然后两股水在此汇合后一起经下段填料空隙流至塔底排出塔外。

来自空气压缩机105℃的高温空气由塔下部进入塔内后则逆水流而上，先在下段与外界所供冷却水（含塔上段流下的水）进行初步热质交换，然后进入塔上段继续与冷冻水作进一步热质交换后，经塔顶的不锈钢丝网除沫器出塔，进入分子筛纯化系统。

钢结构间接空气冷却塔设计方法研究摘要：以国外某165 m高钢结构空冷塔为设计原型，在国内已有研究成果的基础上，进一步研究国内规范条件下钢结构间接空气冷却塔结构的可行性，通过对钢结构空冷塔结构的整体屈曲分析反推结构主要受力构件计算长度系数，从而对结构实现进一步的优化；通过有限元计算软件MIDAS 分别对24对、30对、36对斜柱空冷塔模型进行计算，在不影响结构整体性能的前提下，优化空冷塔结构用钢量，最终结果表明，模型结构的用钢量基本维持在5 000 t左右，从而保证了钢结构空冷塔的经济性。

关键词：空冷塔；屈曲分析；有限元；用钢量目前，国外已有将钢结构体系运用于间接空冷塔建设的成功案例，见图1，而国内此方面的建设尚属空白，但已有多家单位在进行相关技术的研究[1]，由于缺乏资料，多数研究停留在简单的初级建模阶段。

鉴于此，本文采用有限元方法，系统研究了钢结构间接空气冷却塔在恒荷载作用下的屈曲模态，并利用逆推稳定承载力公式的方法，对塔筒斜柱的计算长度系数进行分析，根据塔筒屈曲模态定性分析了塔筒结构的受力特性和结构体系。

最后，利用结构的受力特点对结构用钢量进行优化。

图1 国外建成空气冷却塔项目实景1 结构模型及参数拟建钢结构间接空冷塔原型基于国外已建成钢结构空冷塔项目，塔高为165 m，出口直径为94 m，喉口高度为126 m，喉口直径为89 m，底部直径为132.18 m。

利用偶数对斜向柱按一定的方位角绕中心旋转后自然形成双曲抛物面，之后沿塔身高度设置若干道加强环桁架，加强环采用三角形桁架，作为斜柱在双曲抛物面外的支撑点。

空冷塔塔筒结构整体模型如图2所示。

图2 空气冷却塔三维模型示意2 荷载取值荷载环境条件，空冷塔结构计算应同时考虑结构自重、风荷载、地震作用、温度作用和施工荷载。

拟建空冷塔的抗震设防烈度为8度，基本地震加速度为0.2g，场地类别为Ⅲ类；恒荷载只考虑结构自身的自重和蒙皮结构的重量，蒙皮结构按照风荷载局部承压计算后统计自重，并按0.626 kN/m的线荷载施加在每根斜柱上；活荷载取值仅考虑施工荷载；结构温度荷载考虑整体内外温差，按40 ℃考虑，日光照射产生的温差，按照正向温差为20 ℃，垂直向温差为10 ℃考虑。

某电力公司间接空冷冷却塔设备及管道安装施工方案优秀文档(可以直接使用，可编辑优秀文档，欢迎下载）西北电力建设第四工程2#间接空冷冷却塔设备及管道安装施工方案安全：质检：审批：1.工程概况 (6)1.1工程名称、施工地点和施工范围 (6)1.2主要工程量 (7)1.3工程特点 (9)2.依据文件 (9)3.开工应具备的条件和施工前应做的准备 (10)4.人员组织、分工及有关人员的资格要求 (11)4.1人员组织 (11)4.2有关人员的资格和要求 (11)5.所需的施工机械、工器具及要求 (12)5.1施工所需的机械、工器具 (12)5.2对施工机械、工器具及安全设施的安全技术要求 (13)5.3安全防护设施（及用量）、防护部位及要求 (13)6.施工进度计划及要求 (14)7.施工工序、方法及要求 (14)7.1施工工序 (14)7.2施工方法及要求 (15)8.安全控制措施及要求............................................................................................................. 错误!未定义书签。

8.1安全管理的一般要求 (22)8.2 危险因素辩识与控制措施：见附件 (24)9.环境、文明、低碳绿色施工措施及要求 (24)9.1成品保护措施、防止二次污染措施及低碳绿色施工的具体要求 (24)9.2环境因素及控制措施 (25)10.本项目施工时应执行的强制性条文和具体措施 (26)11.质量标准指标及验收要求 (27)12.提交的技术资料 (28)12.1开工报告 (28)12.2 图纸会审记录 (28)12.3安全技术交底记录 (28)12.4隐蔽工程验收签证 (29)12.5设备及管道安装质量验收评定表 (29)13.应急措施： (29)13.1、机构与职责 (29)13.2、项目部应急领导小组的组成 (29)13.2.1、项目部应急救援领导小组职责 (30)13.2.2、安装部门应急救援领导小组职责 (30)13.3、应急资源 (30)13.4、应急物资注意有 (30)13.5、应急通讯 (31)13.6、警戒与治安 (31)13.7、人群疏散与安置 (31)13.8、教育培训 (31)13.9、应急响应 (31)13.10、应急 (32)14、展宽平台的安全设施设置 (32)14.1 目的与使用范围 (32)14.2 通道搭设 (32)14.3安全注意事项 (34)14.4受力计算 (34)14.5通道使用安全要求 (34)14.6环形通道验收 (35)安全H、S点设置单 (36)危险因素辩识与控制措施 (40)1.工程概况1.1工程名称、施工地点和施工范围本工程为电厂二期2×350MW低热值煤发电供热工程间冷塔设备及管道安装，本工程采用表凝式间接空冷系统，两台汽机及汽动给水泵的小机排汽统一进入表面式凝汽器由循环水进行凝结，循环水受热后经循环水泵升压进入自然通风间冷塔由空气冷却，冷却后的循环水再回至表面式凝汽器形成闭式循环。