空冷汽轮机特点

、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一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。

关于空冷电厂汽轮机运行特性的讨论摘要：应用间接空冷系统的汽轮机的排汽温度及压力主要取决于其运行时的大气干球温度、空气冷却器以及水冷凝汽器的工作情况。

研究表明，空冷电厂汽轮机排汽温度应能适应较大变化的情况；特别是夏季，排汽温度接近72℃；空冷汽轮机的设计背压可能高于湿冷的（应通过总体优化确定），反动式汽轮机应为首选的型式。

关键词：发电厂；干式冷却系统；汽轮机；运行特性空冷电厂的冷却系统主要由以空气作为冷却剂的散热器以及加强空气流动的器件等设备组成，它们是为完成汽轮机乏汽排热冷凝成水任务而设置的。

这些设备的配置及运行费用，成为冷却系统优化组合考虑的主要因素。

汽轮机的排热量、汽轮机的性能和散热器的价格与特性，对冷却系统优化组合具有重大的影响作用，也决定着系统的安全性以及经济性。

一、现有空冷电厂采用的汽轮机的适应情况分析在我国，已有的空冷电厂中所采用的都是与湿冷电厂设计的相同容量的凝汽式汽轮机。

以东汽N-200-12.7/535/535型汽轮机为例，它的设计背压为5.2kPa，相应的排汽温度为33.5℃，在设计新汽流量时，排汽温度60℃以下能正常安全运行，限时运行的最高温度为65℃。

也就是说，汽轮机排汽温度变化范围在30～40℃之内可安全运行，它可用于大气温度在10～40℃之间的地区，而且安全、经济的。

然而，对于空冷电厂，以现分析的间冷系统为例，分析计算表明，散热器系统的初始差值（包括空冷散热器的初始温差ITD和凝汽器的传热端差δtc之和）约在30℃以内。

当大气温度值在5℃之下时，汽轮机将在其设计背压附近运行，这就表明，应用这种型号的汽轮机，在大气温度较低的时段运行时，从安全性和经济的角度看，还是比较理想的，空冷和湿冷一样，并无明显差别。

但是，当大气温度为33℃时，汽轮机的排汽温度tc即接近65℃，已进入是汽轮机的限时运行状态，一旦大气温度再升高，tc将更大幅度地升高，这就意味着，如果没有其它有效措施，便只能停机了。

660MW超临界空冷汽轮机及运行随着社会对能源需求的日益增长，汽轮机作为重要的能源转换设备，其效率和可靠性对于满足人们的能源需求至关重要。

本文将重点介绍660MW超临界空冷汽轮机及其运行。

一、超临界空冷汽轮机简介超临界空冷汽轮机是一种高效、清洁的能源转换设备，它采用了超临界蒸汽技术，可以在高温高压下提高蒸汽的效率，从而实现能源的高效利用。

这种汽轮机主要应用于大型火力发电厂、石油化工等领域，为工业生产和人们的生活提供稳定的电力供应。

二、660MW超临界空冷汽轮机结构及特点1、结构：660MW超临界空冷汽轮机主要由进汽系统、主轴、叶片、发电机、控制系统等组成。

其中，进汽系统负责将锅炉产生的蒸汽引入汽轮机，主轴是支撑整个机组的核心部件，叶片则用于将蒸汽的动能转化为机械能，发电机将机械能转化为电能，控制系统则对整个机组进行监控和调节。

2、特点：660MW超临界空冷汽轮机具有效率高、容量大、可靠性强的特点。

其采用超临界蒸汽技术，可以在高温高压下运行，提高蒸汽的效率。

该汽轮机还采用了先进的密封技术和控制系统，保证了设备的可靠性和稳定性。

三、660MW超临界空冷汽轮机的运行1、启动：在启动660MW超临界空冷汽轮机之前，需要进行全面的检查和准备工作，包括确认设备状态良好、控制系统正常等。

启动后，汽轮机需要经过暖机、加速等阶段，直至达到额定转速。

2、运行：在正常运行过程中，660MW超临界空冷汽轮机需要保持稳定的转速和负荷，以实现高效的能源转换。

同时，需要对设备进行定期检查和维护，确保设备的正常运行。

3、停机：在停机时，需要进行逐步减速、停机等操作，同时进行设备的检查和维护。

还需要对设备进行定期的保养和维护，以延长设备的使用寿命。

四、结论660MW超临界空冷汽轮机作为一种高效、清洁的能源转换设备，对于满足人们的能源需求至关重要。

在实际运行中，需要采取科学合理的措施进行设备的监控和维护，以确保设备的稳定性和可靠性。

空冷、氢冷、水冷发电机特点空冷发电机与氢冷发电机和水冷发电机区别1）发电机结构氢冷汽轮发电机需要承受压力较高、结构复杂可靠性高的密封装置,防止发生氢气的泄露而引起的爆炸。

水冷发电机也需要水密封装置。

而空冷汽轮发电机不需要密封装置，因此,空冷发电机与氢冷、水冷发电机相比,结构简单、节省材料、人力,减少制造工时,从而可降低制造成本,使用单位可减少一次性投资，并且维护费用减少，可靠性增加。

2）可靠性空冷汽轮发电机比氢冷汽轮发电机和水冷汽轮发电机的可靠性高，一方面是因为系统简单，没有旋转的辅助设备，减少了故障的几率；另一方面，是介质安全，氢气是可燃易爆性气体，运行中氢压较高有泄漏而发生着火爆炸，造成机毁人亡的可能,国内外都发生过此类事故。

水冷发电机在导体内通水，如接头焊接质量不良、导体检验不严格，则易发生漏水事故，从而引起绕组短路接地扩大事故,造成长期停机修理,影响机组可用小时数,降低可用率。

而空冷发电机因其本体和辅助设备简单，从而避免了上述两种冷却方式发电机的事故，而提高了运行可靠性。

空冷或氢冷发电机与双水内冷发电机的比较1）体积比较空冷或氢冷发电机是采用空气或氢气对线圈和铁芯从表面冷却，因为冷却效果较差，为了使线圈和铁芯的温度控制在允许的范围内，线圈的导线和铁芯的截面较大，发电机的铜损和铁损较小，产生的热量较少。

因此，空冷或氢冷发电机的体积较大。

双水内冷发电机是用水直接从线圈导线的内部进行冷却，冷却效果非常好，即使线圈导线和铁芯的截面较小，在发电机的铜损和铁损较大的情况下，也能将线圈和铁芯的温度控制在允许的范围内。

2）造价比较制造双水内冷发电机的材料比同容量的空冷或氢冷发电机可减少约30％。

因双水内冷发电机的重量减轻和体积缩小，不但造价降低便于起吊、运输和安装，而且还节约了发电机基础和厂房的造价。

3）效率比较双水内冷发电机的效率却因铜损和铁损较大，导致发电机的效率较低。

大型空冷发电机效率约为97％～98％；氢冷发电机的效率约为98％～99％；水内冷的发电机效率约为96％～98％。

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；—17—凝结水箱；15—立式电动机；14—轴流冷却风机；13．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，均大一电厂、特别是山西漳山电厂、有不同程度的降负荷现象，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。

1.•直接空冷是干空冷系统概述式冷却（空冷）系统的一种方式，区别于间接空冷。

汽轮机排汽经过排汽管道直接送入散热器（空冷凝汽器）冷却后凝结成水，散热器的热量由管外流过的空气带走，这种系统叫直接空冷系统。

众所周知，我区以丰富的煤炭资源、广阔的土地资源，邻近北京及京、津、唐电网等诸多优势，被国家列为能源、电力生产基地。

但是由于我区水资源相对匮乏，以及国家要求建设内蒙古绿色生态防线的要求，走可持续发展的道路，节约用水、提高水资源利用率已成为新世纪内蒙电力工业发展的重大课题。

最近几年，国家审批的电场项目反复强调优先批准空冷机组，现在我区在建和准备建设的工程项目几乎全部为直接空冷机组，(国家政策导向)所以大力推广、应运空冷直接空冷技术迫在眉睫，也是大势所趋。

直接空冷机组特点：1．节水：全厂性耗水量可节约65%以上，即由1m3/GWh降到0。

3~0。

35 2．建厂条件：从已建成厂来看，不受限制，纬度高、低，气候干燥、湿润，厂址选择自由度大。

3．环抱性能：无冷却塔汽水蒸发，电厂周围无飘滴，废水排放可以达到0排放的要求。

4．维护费用：一空冷机组的维护费用低一些，为其30%。

单排管优点哈蒙公司生产的单排管散热器性能先进，防冻性好，由特殊工艺将蛇型铝翅片与钢管表面渗透致密结合，使散热性能大大提高，且比热镀锌钢翅片抗腐蚀性能好，结构强度高，用高压水冲洗，压差小，清洗效果好，不会对散热器产生损坏。

另外从环保考虑，由于不采用锌材料，不对土壤或周围环境产生污染。

国外应用发展情况电站使用直接空冷技术已有60多年的历史，期间经历了容量由小到大、技术逐渐成熟、应用地区逐步扩大的过程。

1938年，世界上第一台直接空冷机组安装于德国一个坑口电站，1.5W；1958年，意大利的Citta di Roma 电站2×36MW机组投运；1968年，西班牙Utrillas 燃煤电站160MW空冷机组投运；到目前为止，直接空冷机组超过800多台。

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。

《热工基础》课上的期中考试论文，与大家分享超临界、超超临界空冷汽轮机提纲：1）超临界、超超临界技术现状及发展意义2）空冷汽轮机的特点3）超临界、超超临界空冷汽轮机的特点4）超临界、超超临界空冷汽轮机经济性及前景展望一、超临界、超超临界技术现状及发展意义我国能源结构决定了以火电为主的发电格局。

因此，提高燃煤机组效率、降低污染物排放是燃煤发电的永恒主题，更是当前我国火电结构调整的重要任务。

国外的超临界、超超临界机组锅炉尾部的烟气脱硫、脱硝和高效除尘装置，可以实现较低的污染物排放，同时又提高了效率，节约了能源和资源。

超临界、超超临界技术对实现我国火电结构调整意义重大，是应大力发展的技术。

二、空冷汽轮机的特点空冷机组与湿冷机组的主要区别在于：汽轮机低压缸排气的机理不一样。

湿冷机组主要靠水的蒸发散热，排汽压力主要取决于空气的湿球温度，这一温度随季节和昼夜的变化较小；空冷主要靠金属壁向空气放热，其排汽压力主要取决于空气的干球湿度，这一温度随季节和昼夜的变化较大，导致排汽压力变化范围大、变化频繁。

1空冷汽轮机的设计背压约为湿冷机组的2~3倍，损失了约5%~8%的有效焓降，机组的热效率约降低了3%~5%，排汽容积流量约为湿冷机组的1/2~1/3。

以上特点对空冷汽轮机，特别是空冷汽轮机的低压缸提出了特别的要求。

首先，空冷汽轮机应有良好的变工况运行性能、相当高的端负荷。

其次，空冷汽轮机的轴承应具有更高的稳定性，如低压缸采用落地轴承，以消除排汽温度对标高的影响。

再者，考虑夏季运行背压，一般空冷汽凝汽器的最高入口压力不超过35kPa，最高运行背压不超过37kPa。

三、超临界、超超临界汽轮机的特点采用超临界、超超临界参数，可通过提供循环热端的蒸汽压力和温度降低机组的热耗，节约能源。

超临界、超超临界机组主要是在高参数端改进高中压缸的设计。

空冷机组技术则是在循环冷端，通过改变低压缸的设计，以增加能源消耗的代价来节约水资源。

超临界空冷汽轮机的特点，以东汽600MW级为例可以说明。