电厂空冷技术的应用

电厂空冷技术的应用

课件制作：朱建顺空冷技术的采用大家都知道，北方地区有丰富的煤炭资源、但是水资源相对匮乏，近几年工业用水费用逐步升高。因此节约用水、提高水资源利用率已成为当今电力发展的重大课题。最近几年，国家审批的电力项目强调优先批准空冷机组，韩二二期以及准备建设的工程项目几乎全部为空冷机组。积极响应国家提出的科学发展观，走可持续发展的道路。所以应运直接空冷技术是大势所趋。发电厂空冷系统也称干冷系统，常规的湿式冷却塔把塔内的循环水以“淋雨”的方式与空气进行热交换，而空冷机组的空冷岛，其循环水与空气接触是通过散热器进行的，整个过程是“干”的状态。所以空冷岛也称作干式冷却塔。采用空冷系统的汽轮机发电机组简称空冷机组。电站空冷形式主要分为两种:直接空冷式和表面间接空冷式一、直接空冷式：优点：⑴不需要冷却水等中间介质，初始温差大。⑵设备少，系统简单,占地面积少,系统的调节较灵活。缺点：(1)真空系统庞大在系统出现泄漏不易查找漏点，易造成除氧器、凝结水溶氧超标。(2)采取强制通风，厂用电量增加。(3)采用大直径轴流风机噪声在85分贝左右，噪声大。(4)受环境风影响大。(5)启动初期，抽真空较难抽。(6)夏季效率低，换热效果差.(7)冬季管束解冻.

二、间接空冷式

优点：

（1）设备较少，系统较简单（2）

冷却水系统与凝结水系统分开，水质按各自标准处理，冷却系统采用除盐水，且闭式运行，基本杜绝凝汽器管束内结垢堵塞情况，大大提高换热效率

（3）循环水系统处于密闭状态，循环水泵扬程低，消耗功率少，厂用电率低

（4）冷却水在循环过程中完全为密闭循环运行，基本不产生水的损耗，理论上该系统耗水为零。

缺点：（1）冷却水必须进行两次热交换，传热效果差、（2）占地面积大。（3）缺点是要耗费一定的水，需要建冷却塔，投资大，因为要设置循环泵，系统比较复杂。（4）初投资较直接空冷大。

直接空冷系统的工作原理

直接空冷又称空气冷凝系统。就是指汽轮机排汽直接用空气来冷凝，空气与蒸汽间进行热交换。所需冷空气用多台风机供应。

直接空冷系统的流程图示意图

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7—凝结水升压泵8—低压加热器9—除氧器10—给水泵11—高压加热器12—汽轮机排气管13—轴流冷却风机14—立式电机15—凝结水箱16—除铁器17—发电机空冷岛外观动画展示空冷系统流程空冷岛(1).exe空冷系统的主要组成设备及特点：汽轮机排汽管道空冷冷却装置抽气系统凝结水回收系统通风系统一、汽轮机排汽管道1、对大容量空冷机组，排汽管道直径比较粗，韩二二期600MW直接空冷机组为2缸4排汽，采用2XDN6000左右直径管道排汽。2、排汽管道从汽机房引出后，采用横向排汽母管布置，大直径管道的壁厚优化和制造是难点，同时是影响工程造价的重点之一。3、排汽管道长而且复杂，其管道的热膨胀对机组安全运行影响很大。从夏季最高气温到冬季最低气温，管道位移达50mm以上，这样作用力容易施加到汽轮机上，使机组产生事故。

安装方法：

一般由钢管钢翅片所组成，为防腐表面渡锌。它上端同蒸汽母管焊接，下端与凝结水联箱联结。每8片或10片构成一个散热单元，每个单元的管束为60度角组成A型架构。

见图:

二、空气冷却装置空冷系统的核心部件是冷却管俗称翅片管，其性能直接影响空冷系统的冷却效果。对翅片管的性能基本要求：

1、良好的传热性能；

2、良好的耐温性能；

3、良好的耐热冲击力；

4、良好的耐大气腐蚀能力；

5、易于清洗尘垢;

6、足够的耐压能力,较小的空气侧阻力；7、良好的抗机械振动能力；翅片管结构

在蒸汽管束的上端装置排气口，与设置的抽汽泵相联。启动抽器泵，管道内建立负压。600MW机组的系统容积大约10000m3，时间约30分钟。抽汽泵运行同时使凝汽器排汽接近正常运行背压。抽汽泵正常运行时抽出不可凝结的蒸汽。维持保证系统背压的。三、抽气系统

冷却单元下端装有集水箱，从翅片管束收集的凝结水自流至凝汽器的热井，通过凝结泵再将凝结水送往凝结水箱并送回热力系统。

四、凝结水回收系统

直接空冷系统散热目前均采用强制通风，大型空冷机组均采用大直径轴流风机，风可为单速、双速、变频调速三种。在寒冷地区或昼夜温差变化较大的地区，或者随着机组负荷变化，采用变频调速使风机有利于节能。韩二期600mw采用56台风机。五、通风系统

直接空冷系统在国内处于起步阶段，在设计和运行上均缺乏更多经验，目前问题主要包括以下几个方面：

1、大风影响

风机对不同风向和不同风速影响比较敏感，特别是当风速过强时，气流紊乱甚至会降低风机效率。

2、热风再回流

正常运行时，冷空气通过散热器排出的热气上升，当风速过强时会出现热风再回流。这样的热风又被风机吸入，影响冷却结果。有的电厂还在空冷岛旁增设挡风墙来克服热风再回流。

3、真空管道长，