火电厂空冷系统基础知识

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。

、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。

发电工程空冷部分1. 简介发电工程空冷部分是发电站的重要组成部分，它负责对发电机组的热量进行散发，确保发电机组的顺畅运行。

空冷系统通常由散热器、风机、冷却液和控制系统等组件构成。

本文将对发电工程空冷部分的原理、主要组件以及维护保养等方面进行详细介绍。

2. 空冷原理发电机组在运行过程中会产生大量的热量，如果不及时散发，会导致发电机组过热，影响其性能和寿命。

空冷系统的作用就是通过散热器将发电机组产生的热量传递给空气，并通过风机将热空气排出，以保持发电机组的正常工作温度。

空冷系统的散热器通常采用铝制或铜制材料制成，具有良好的散热性能。

它们通过管道和发电机组连接，冷却液在管道中流动，与散热器表面接触，通过传热将热量散发出去。

风机则起到增加空气对散热器的流动速度的作用，加快散热过程。

一般会根据发电机组的功率和散热需求确定合适的风机数量和功率。

3. 主要组件3.1 散热器散热器是空冷系统的核心组件，它通过与冷却液接触，将冷却液中的热量传递给空气。

散热器通常由多排管构成，管道之间通过鳍片连接，以增加散热表面积。

散热器的材质选择常用的有铝和铜，铝制散热器具有良好的散热性能和轻量化特点，适用于大部分发电机组。

3.2 风机风机是用来增加空气流动速度的设备，通过将空气吹向散热器，加快热量传递过程。

风机一般根据发电机组的功率和散热需求进行选择，数量和功率的选择直接影响到散热效果。

3.3 冷却液冷却液是空冷系统中传递热量的介质，一般选择具有良好导热性能的液体作为冷却液，常见的有水和防冻液。

冷却液通过管道与散热器连接，流动时与散热器表面进行热交换，将热量传递给空气。

3.4 控制系统控制系统用于监测和控制空冷系统的工作状态，包括风机的启停控制、温度传感器的监测等。

控制系统可以根据需要进行调节，确保发电机组的工作温度在正常范围内。

4. 维护保养为了确保发电工程空冷部分的正常运行，定期的维护保养是必要的。

以下是一些常见的维护保养措施：•定期检查散热器和风机的工作状态，清除积尘和杂物，保持通风畅通。

电站空冷技术内蒙古电力科学研究院孔昭文1.电站空冷技术概述电站空气冷却技术大致分为两种形式，一是直接空冷，二是间接空冷。

直接空冷又分强制通风直接空冷和自然通风直接空冷,间接空冷又分混合式凝汽器间接空冷和表面式凝汽器间接空冷见下图。

国内目前已投运的电站大型空冷机组有14台，为山西大同二电厂的#5、#6和丰镇发电厂的#3～#6混合式凝汽器间接空冷机组;太原二电厂的#7、#8表面式凝汽器间接空冷机组; 山西大同一电厂的2×200MW直接空冷机组; 山西漳泽电厂2×300MW直接空冷机组; 山西榆社电厂2×300MW直接空冷机组。

600 MW直接空冷机组也将在年内投产。

据资料统计，截止到1998年，世界各国已投运的间接空冷机组已有500余台，直接空冷机组有800余台。

这些机组大部分已有几十年的成功运行经验。

因此说空冷技术已日趋成熟。

2．空冷机组特点电站空冷技术提出已有60多年的历史，经历了容量由小到大、技术由不成熟到成熟、应用地区由炎热的南方到寒冷的北方、由不受重视到感到日益需要的过程，究其原因，大致有以下几点：○空冷机组的干式冷却不需要大量的冷却水，发电厂干式冷却机组比湿冷机组节水60%以上。

○世界性水荒，导致新建发电厂不得不采用空冷以缓解日益严重的水资源匮乏问题。

○采用空气冷却，空气可以免费取得，不需各种辅助费用。

○采用空冷，厂址选择不受限制。

○由于空气冷却器空气侧压力降到100～200Pa左右，很低，故运行费用很低。

○空冷系统的维护费一般为湿冷系统的20～30%。

但空冷机组也有其自身缺点：○空冷机组换热系数低，比热小，所以空冷器需要较大的面积。

○空冷器性能易受环境气温、大风、雨季等影响。

○空冷器不能靠近大型建筑物，否则易形成热风再循环。

○空冷器要求采用特殊制造的翅片管，工艺复杂、造价高。

空冷机组性能：a节水效果采用空冷系统后，由于不存在湿冷塔蒸发风吹和排污损失，故减少了生产过程大量补水，对电厂来说，由于还存在锅炉除灰用水等消耗，电厂虽有一定耗水量，但总耗水量大大减少。

讲课资料直接空冷系统介绍2004年4月5日2×300MW机组直接空冷系统介绍我厂二期安装2台300MW空冷燃煤发电机组，汽轮机排汽冷凝系统采用直接空冷系统（ACC）。

一、机组排汽冷却系统的发展1、湿冷机组凉水塔——循环水——汽轮机排汽2、间接空冷机组空冷塔——循环水——汽轮机排汽3、直接空冷机组空冷岛——汽轮机排汽二、直接空冷系统的工作原理采用轴流风机使冷空气流过换热管束（空冷凝汽器），冷却汽轮机乏汽，冷凝水回收后送回到凝结水系统。

三、直接空冷系统的构成由排汽管道、空冷岛（蒸汽分配管、换热管束、冷凝水管、轴流风机、挡风墙、清洗设备）、凝结水箱、真空泵及其管阀系统构成。

见QJ-014 空冷系统图。

我厂二期300MW机组的排汽管道、空冷岛由张家口巴克-杜尔换热器有限公司（BDTZ）生产，采用德国技术。

四、直接空冷系统的工作流程汽轮机乏汽排汽管道蒸汽分配管换热管束冷凝水管凝结水箱凝结水泵凝结水系统。

不凝结气体逆流换热管束抽真空管道真空泵。

五、直接空冷系统介绍为了便于说明系统，人为地将该系统划分为空冷岛、排汽管道系统、凝结水收集系统、抽真空系统、控制系统等五个子系统，这里主要介绍空冷岛。

1、空冷岛（凝汽器系统）系统能满足各种工况（包括冬季、夏季、不同负荷、机组启停、旁路运行等）的运行，在冬季低负荷运行时能防冻，在停机时能完全排空。

运行风机的调节与环境气温、汽轮机排汽背压、凝结水温紧密结合，能够自动调节风机台数、转速等，达到机组净发电出力最大。

1）、空冷岛平台由6根ф3m，高27.4m的钢筋混凝土柱支撑，平台为钢结构，长11600×6mm、宽11765×4mm、高34m（装换热管束后高45m）。

两台机共146×47m。

换热管束、轴流风机、挡风墙、清洗设备及其汽水管道安装在其上。

2）、轴流风机装置空冷岛平台有24个单元格，分为6列4排。

每个单元格装有一套轴流风机装置，轴流风机装置包括风机、电动机、减速器、支撑桥架、导风筒、防护网等。

浅谈火力发电厂间接空冷系统控制技术摘要：在火力电厂中，锅炉将水加热成为高压高温的蒸汽，然后推动汽轮机工作促使发电机发电。

将汽轮机做工之后的废汽排入到冷凝器中，和冷却水进行热交换之后凝结成水，再利用给水泵进入到锅炉中循环使用。

而间接空冷系统的主要作用就是将废热冷却水在间冷塔中和空气进行热交换，以此来将废热传输至空气中。

本文主要分析了火力发电厂间接冷却系统的工作原理，然后对其各种工况进行了详细的说明。

关键词：火力发电厂；间接空冷系统；控制技术0.引言本文主要就是以某一个火力发电厂的间接空冷系统为例来进行分析，该火力发电厂主要就是采用表凝式间接空冷系统。

启动给水泵小汽机和主机气轮机排气都是会进入到主机表面式凝汽器，而在表面式凝汽器中循环冷却水也是能够进行完热交换，之后再经由循环水泵将循环冷却水送到间接空冷系统中，然后借助于间接空冷系统进行统一的冷却，而循环水泵则是应该布置在空冷塔附近。

在空冷塔进风口处的圆周上三角垂直布置空冷散热器，每一个冷却三角进风口处都有布置能够调开度的百叶窗。

1.火力发电厂循环水泵系统分析本工程在1号机组和2号机组这两者之间设置一座间接空冷塔，循环水泵的位置在塔热水入口侧。

两台机组共用一个循环水泵房，其位置就在冷却塔的附近。

每一台机组都配备三台循环水泵，循环水泵主要就是利用定速电机来进行工作[1]。

两台机组间冷系统主要就是通过单元制的模式进行运行，每一台机组在任何的情况下都是必须得投入最少两台循环水泵，这主要就是因为本项目的循环水泵是使用定速电机。

单台泵在实际的运行过程中系统总水阻比较低，泵运行点和设计点也是偏离较大，进而循环水泵电机则是存在着较大的过载风险。

如果在冬季的时候单台循环水泵运行，那当运行泵出现故障的时候将会使得管束出现冰冻的情况，如下图1：当两台机组在夏季并且不同负荷情况下运行的时候，空冷塔内的热空气气流将会产生相互作用，这样也就会使得高负荷机组的空冷散热器冷却能力下降。

发电厂汽轮机空冷的原理
发电厂汽轮机的空冷是通过空气冷却器来实现的。

空气冷却器是一种设备，可以将空气流经汽轮机的热交换表面，从而带走汽轮机工作时产生的热量，实现汽轮机的空冷。

具体原理是，空气冷却器内部有一系列的热交换表面，通过这些表面对空气进行冷却。

当空气流经这些热交换表面时，空气会吸收汽轮机产生的热量，从而冷却下来。

冷却后的空气会继续循环流动，从而形成了汽轮机的空冷循环系统。

空气冷却器通过这种方式可以将汽轮机产生的热量带走，从而保持汽轮机的工作温度在合适的范围内，确保汽轮机的正常运行。

同时，空气冷却器还可以提高汽轮机的工作效率，减少能源的消耗，对环境也有一定的保护作用。

空冷技术工程Air cooled condenser Engineering大唐环境科技工程有限公司空冷事业部Datang Environment Technologies & Engineering Co., Ltd.Air Cooled Condenser Business Department一、空冷技术原理及特点空冷技术的简介一般来讲，火力发电厂经常使用水来冷却乏汽，其中效率最高的莫过于使用河水或海水的开式循环冷却。

当限于自然和环保条件而无法使用开式冷却时，可使用湿式冷却塔进行闭式循环冷却（即常见的双曲面冷却塔），但冷却效率略低，而且在运行中要不停补充大量的冷却水。

传统的湿式冷却技术是目前应用最广泛的的冷却技术，但当水源缺乏或存在其它限制时，就不能够使用这种冷却方式。

于是，空气冷却凝汽技术应运而生。

空冷技术，也称干式冷却技术，按大类可分为直接空冷和间接空冷，细分和组合后又可衍生出并行空冷、混合式空冷等一系列具体的空冷发电技术形式。

火电厂直接空冷凝汽系统工作原理为：将在蒸汽轮机内做工后的乏汽从汽轮机尾部引入大口径蒸汽管道，输送至汽轮机房A列外的空冷平台上，进而经由配汽管送至数量众多的翅片管换热管束内；空气流在大直径轴流风机的驱动下，穿过翅片管束的翅片间隙，将翅片管束内的蒸汽冷凝为凝结水，使其在重力作用下回流至凝结水箱，进入下一个做功循环。

空冷技术的特点1、节水效果非常明显空冷机组的运行实践证明，空冷机组的节水效果非常明显。

以大唐云冈热电的直接空冷系统为例，空冷换热面积为51万平方米， 2004年累计发电水耗为千克/千瓦时，比同类型湿冷机组发电水耗设计值2千克/千瓦时低千克/千瓦时，节水%，年节水量477万吨，超出山西省确定的新型电力节水率达70%以上目标6个百分点，每年因节水少支出费用800多万元。

如果与目前一般老电厂8千克/千瓦时的发电水耗相比，年节水可达到2349万吨，少支出水费将近4000万元。

空冷技术工程Air cｏoｌed cｏndensｅr Eｎgineerｉng大唐环境科技工程有限公司空冷事业部Datang EnｖｉronmeｎｔTｅｃhnologｉeｓ＆Engineｅring Co、, Lｔｄ、Air Ｃoｏled ＣondenseｒBusineｓs Dｅparｔmｅnt一、空冷技术原理及特点●空冷技术得简介一般来讲,火力发电厂经常使用水来冷却乏汽,其中效率最高得莫过于使用河水或海水得开式循环冷却、当限于自然与环保条件而无法使用开式冷却时,可使用湿式冷却塔进行闭式循环冷却(即常见得双曲面冷却塔),但冷却效率略低,而且在运行中要不停补充大量得冷却水。

传统得湿式冷却技术就是目前应用最广泛得得冷却技术,但当水源缺乏或存在其它限制时,就不能够使用这种冷却方式、于就是,空气冷却凝汽技术应运而生。

空冷技术,也称干式冷却技术,按大类可分为直接空冷与间接空冷,细分与组合后又可衍生出并行空冷、混合式空冷等一系列具体得空冷发电技术形式、火电厂直接空冷凝汽系统工作原理为:将在蒸汽轮机内做工后得乏汽从汽轮机尾部引入大口径蒸汽管道,输送至汽轮机房A列外得空冷平台上,进而经由配汽管送至数量众多得翅片管换热管束内;空气流在大直径轴流风机得驱动下,穿过翅片管束得翅片间隙,将翅片管束内得蒸汽冷凝为凝结水,使其在重力作用下回流至凝结水箱,进入下一个做功循环。

●空冷技术得特点1、节水效果非常明显空冷机组得运行实践证明,空冷机组得节水效果非常明显、以大唐云冈热电得直接空冷系统为例,空冷换热面积为51万平方米, 2004年累计发电水耗为0、4７千克/千瓦时,比同类型湿冷机组发电水耗设计值２千克/千瓦时低1、５3千克/千瓦时,节水76、5%,年节水量477万吨,超出山西省确定得新型电力节水率达70％以上目标6个百分点,每年因节水少支出费用80０多万元。

如果与目前一般老电厂8千克/千瓦时得发电水耗相比,年节水可达到2349万吨,少支出水费将近4000万元。

直接空冷系统防寒防冻原理及解决方法摘要：本文介绍了大型火力发电厂直接空冷系统防寒防冻原理及解决办法关键词：直接空冷；防寒防冻；超临界1 背景我国是一个严重缺水的国家，水资源分布极不均衡。

在我国北方大部分地区，水资源紧缺严重制约着北方地区的经济发展，尤其是电力行业。

目前水冷机组冷端效率高，应用十分普遍，但在高效率的同时也存在着电厂选址的局限性，所以发展直接空冷机组能够改变原有的“以水定电”的格局，对我国调整现有能源结构，发展富煤缺水地区电力行业有着深远的意义。

直接空冷技术早在上世纪80年代末期开始应用于国内化工、电力领域，但在大型火力发电机组应用起步较晚，2008年7月，华电灵武电厂投运标志着直接空冷技术正式应用于大型火力发电机组中。

2013年底，某厂4×660MW大型直接空冷项目正式动工建设，笔者时任该厂发电运行部汽机主管，全程主持、参与直接空冷系统的基建、调试、运营工作。

该厂超临界直接空冷系统（ACC）通过向大气释放热量对汽机排汽进行冷凝，直接空冷系统每台机组由8列8排共64个空冷单元组成，每列由3个逆流单元与5个顺流单元组成。

大多数蒸汽在顺流单元凝结，少部分蒸汽在逆流单元中凝结，凝结水向下流入联箱汇集进入排气装置继续进行汽水循环，不凝结气体在逆流单元顶部汇集，由水环式真空泵抽出。

本文针对直接空冷系统冬季易冻结特点，对空冷岛翅片管束冻结原理进行了研究，得出了造成空冷系统结冻的主要原因，通过对原因的分析在运行中进行调整与改造，大大降低了空冷岛翅片冻结的风险。

2 直接空冷系统管束冻结原理2.1 单排管空冷管束的换热特点：单排管截面结构及汽水分布如图2-1所示，在单排管截面结构中，蒸汽分布在管束上方，由于凝结作用的影响，凝结水分布在管束的下方，若出现过冷现象，在水底部过冷度最高的区域会出现冻结现象。

2.2 冬季管束内蒸汽流动过程如下：如图2-2（a）所示，在顺流管束内，蒸汽和凝结的水经空气换热同时向下流动，随着流动进程蒸汽越来越少，而凝结的水不断增多。