火电厂空冷凝汽器培训

空冷凝汽器1什么是火电站站空冷发电技技术？火电站空冷发发电技术是指指：使用空冷凝汽汽系统而不是是水冷凝汽系系统来作为火火力发电厂蒸蒸汽轮机的冷冷端，将在蒸蒸汽轮机低压压缸内做工后后的乏汽冷凝凝成为凝结水水，从而完成成一个做工循循环而进入下下一个做工循循环。中国首个大型型直接空冷发发电项目－山西云岗发电电有限公司2x200MW(北京大唐控股股)*2为什么要使用用空冷发电技技术？一般来讲，火火力发电厂经经常使用湿式式冷却塔来冷冷却废热，其其中效率最高高的莫过于使使用河水或海海水的开式循循环冷却。当当限于自然和和环保条件而而无法使用开开式冷却时，，可使用湿式式冷却塔进行行闭式循环冷冷却（即常见见的双曲面冷冷却塔），但但效率略低，，而且在运行行中要不停补补充大量的冷冷却水。传统的湿式冷冷却技术在条条件允许的情情况下得到了了广泛应用，，但当水源缺缺乏、空间有有限或存在其其它限制时（（富煤少水），就不能够够使用，于是是空气冷却凝凝汽技术，尤尤其是直接空空冷凝汽技术术，便应运而而生。*3空冷机组技术术指标序号电厂名称空冷机组的技术经济指标机组容量风机群总功率风机功率占机组额定功率的百分比年均供电煤耗发电装机取水量(方/秒/GW)空冷机组全厂热效率与同容量湿冷机组相比年节水率%年节水量吨/年/台增加供电煤耗百分比1宝日希勒发电600338.30.15540.332陕西国华锦界6.161332.60.464080500万3大唐云冈热电2002.161.080.4770.14.3754国电大同6005.0271.2323430.16139.63756.35内蒙托克托5.040.84352.50.1837.869745万8.16山西保德1351.20.88351.40.16535781705867鄂尔多斯6004.3990.733060．12840.984944万28青山3003.31.1347.438.9*4空冷汽轮机空冷技术在循循环冷端，通通过改变低压压缸的设计，，以增加能源源消耗的代价价来节约水资资源。空冷汽轮机的的设计背压是是湿冷汽轮机机的2～3倍，损失了约约5～8%的有效焓降，，机组的热效效率降低了3～5%，排汽容积流流量约为湿冷冷机组的1/2~1/3。在同样功率下下，新汽流量量增加了3～5%*5空冷汽轮机末末级叶片容积流量小，，末级叶片短短为适应高背压压以及背压变变化敏感的特特点，应提高高叶片级的根根部反动度。。背压变化大排汽容积变化化大要求低压缸长长叶片具有良良好的变工况况运行性能。。小流量高背压压工况和大流流量低背压工工况*6空冷系统分类类表面式凝汽器器间接空冷——哈蒙式混合式凝汽器器间接空冷——海勒式直接空冷*7间接空冷——海勒系统*8调压水轮机的的功能调整水轮机导导叶开度来调调整混合式凝凝汽器喷嘴前前的水压，使使水和蒸汽充充分接触回收能量，减减少冷却水循循环的功率消消耗*9海勒系统缺点点设备多系统复杂防冻性能差初投资较高*10间接空冷——哈蒙系统*11哈蒙系统缺点点空冷基建投资资大空冷设施占地地面积大两次换热都是是表面式换热热，效率低*12*13*14直接空冷系统统*15直接空冷发电电技术直接空冷发电电技术是目前前空冷发电技技术中最主要要的一种，其其工作原理为为：将在蒸汽汽轮机低压缸缸内做工后的的乏汽从汽轮轮机尾部引入入大口径蒸汽汽管道，输送送至汽轮机房房A列外的空冷平平台上，进而而经由配汽管管送至数量众众多的翅片管管换热管束内内；空气流在在大直径轴流流风机的驱动动下，穿过翅翅片管束的翅翅片间隙，从从而将翅片管管束内的蒸汽汽冷凝为凝结结水，使其在在重力作用下下回流至凝结结水箱，进入入下一个做工工循环。*16直接空冷与间间接空冷的比比较冷却系统直接空冷间接空冷混合式凝汽器表面式凝汽器运行效果良好适合负荷不宜带尖峰负荷可带尖峰负荷不宜带尖峰负荷防冻经验－43℃有一定防冻经验热风再循环有无厂用电风机耗发电功率的1.6％泵耗发电功率的0.3%占地面积（平米/MW）～1540～60散热面积11.3～1.4投资11.5*17不同冷却方式式投资比较湿冷：直接空空冷：间接空空冷＝2：3：5配套500MW机组冷却系统厂址德里赫尔辛基马德拉斯自然通风湿式冷却10.91.1直接空冷1.61.251.6自然通风间接冷却2.4522.5*18空冷技术在我我国应用1987年，山西大同同第二发电厂厂，200MW，海勒；八五期间，太太原第二热电电厂，200MW，哈蒙1992年，内蒙古丰丰镇电厂，4×200MW，海勒2000年后，直接空空冷2003，首台大容量量，大同平旺旺电厂，200MW2004，山西漳山电电厂，2×300MW2004，山西华能榆榆社电厂，2×300MW2005，大同第二发发电厂，2×600MW*19直接空冷系统统相对于间接接空冷系统的的优点相对于间接空空冷系统等其其它类型的空空冷发电技术术，直接空冷冷系统具有以以下突出优点点：无冷却塔，占占地少，布置置灵活，土建建工作量小系统结构简单单明晰系统运行简便便、自动化程程度高，可操操控性好，机机组系统控制制响应快可靠性高，运运行维护工作作量小冬季运行防冻冻性能好*20直接空冷和水水冷发电技术术的主要区别？？直接空冷凝汽汽发电技术使用空气作为为最终冷却介介质无敞开式的蒸蒸汽/水同空空气间的换热热过程，无水水份蒸发/漂漂移损失，避避免工作用水水的水质污染染取消冷却塔，，可节省土建建投资和占地地，布置灵活活性高换热效率相对对较低，夏季季汽机背压略略高在寒冷地区冬冬季运行经济济性较好冷却系统可控控性很强水冷凝汽技术术使用水作为最最终冷却介质质存在敞开式蒸蒸汽/水同同同空气间的换换热过程，一一台60万常常规水冷塔机机组每小时蒸蒸发/漂移损损失水份达上上千吨，年耗耗水达1040万吨，并并且存在工作作用水的水质质污染除极个别具备备自然条件的的厂外，均需需要冷却塔或或冷水池，布布置灵活性小小，土建工作作量和占地较较大换热效率相对对较高，冬、、夏季汽机背背压差异小夏季厂厂用电电较低低*21直接空空冷分分类按结构构形式式分类类顺流式式、逆逆流式式、顺顺逆流流联合合式按冷却却空气气提供供方式式分自然通通风、、强制制通风风按管束束翅片片管排排数分分单排管管、多多排管管按管子子材质质与形形状分分*22按结构构形式式分类类顺流式凝结水与蒸汽流动方向相同液膜薄，传热效果好，汽阻小易过冷，除氧效果差，翅片管腐蚀，易冰冻逆流式过冷度小，不易冰冻水膜厚，传热差，汽阻大联合式以顺流为主，逆流为辅既提高传热性能，又可防冰冻*23按空气气提供供方式式自然通风自然通风冷却塔尺寸太大占地面积大，基建投资大强制通风占地面积小，投资小冷却风量易于控制300MW级别的散热面积、风机台数以及噪音水平已经达到最佳状态*24GEA单压双双级式式直接接空冷冷凝汽汽系统统使用空空冷凝凝汽器器的直直接空空冷发发电技技术GEA上世纪纪的专专利设设计－－－单单压双双级式式空冷冷凝汽汽系统统，如如今已已成为为业界界标准准在真空空状态态下运运行设计承承压1,5bar以上设计温温度120°°C*25*26立管阀阀立管阀阀红色是是蒸汽汽,蒸汽中中的空空气成成分比比例逐逐步增增加,到逆流流管束束顶部部,全部变变成空空气背压测测点抽空温温度测测点凝结水水温度度测点点旁路阀阀*27空冷流流程示示意图图CROSSSECTIONSECONDARYBUNDLECROSSSECTIONPRIMARYBUNDLEFANFAN顺流逆流STEAM/蒸汽STEAMBY-PASS蒸汽旁路DUCTDRAIN/管道疏水FAN顺流FAN顺流ATMSTEAMFLOW/蒸汽流向10/93VACUUMPUMPS真空泵TURBINEEXHAUSTBOXCONDENS.TANKDEAERATORCONDENSATE凝结水TOMAINCONDENSATEPUMPS/到凝结水泵顺流剖剖面图图逆流剖剖面图图图例:蒸汽汽空气气凝结结水水压力测测点凝结水水温度度测点点抽空温温度测测点抽空旁旁路阀阀*28*29原理图图:直直接接空气气冷凝凝器(机机械强强制通通风)风扇联箱/凝结结水收收集排汽和和配汽汽汽管管道蒸汽/凝结结水冷却空空气换热管管束*30主凝汽汽器：：顺流流分凝汽汽器：：逆流流，空空气冷冷却区区管束布布置*31单排管管优势势管束两侧换热面积充分利用，总换热面积减小，总造价和工期缩短空气流动阻力减小，电耗下降，运行费用下降管束内不凝结气体不易积聚，过冷度小，不易冰冻总质量小，钢架轻，节省投资容易清洗*32蒸汽在在双排排管中中的冷冷凝过过程*33此处为为过冷冷区，，低温温下易易冰冻冻第一排排管冷冷却能能力强强，蒸蒸汽流流量大大，阻阻力大大，第第二排排管出出口压压力大大于第第一排排管子子出口口压力力，导导致第第二排排管出出口空空气倒倒流至至第一一排管管内。。GEA的两种种换热热管束束产品品－双双排和和单排排翅片片管换换热系系统双排管管设计计热浸镀镀锌钢钢芯钢钢翅片片管单排管管设计计大管径径钢芯芯铝翅翅片系系统A–Tube双排管管系统统ALEX单排管管系统统*34*35*36*37*38*39*40*41*42*43*44*45防止冰冰冻的的技术术措施施确定最小防冻流量，考虑热偏差的影响确定最小防冻热负荷风机自动调节，根据背压、过冷度来调节采用单排管束采用大直径椭圆管束，椭圆管冰冻时变成圆管，可防止对设备的破坏，设置挡风墙设置阀门，实现分