汽轮机直接空冷应用

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汽轮机直接空冷凝汽器气密性试验

汽轮机直接空冷凝汽器气密性试验由于汽轮机的直接空冷系统是在负压下工作的，因此要尽最大努力防止空气进入真空系统，要求在直接空冷系统安装完毕后和系统运行时应进行气密性试验。

直接空冷系统的真空系统由下列部分构成：汽轮机及其辅机的真空系统、直接空冷系统的真空系统。

气密性试验的定义直接空冷停运时的气密性试验是指在设备安装完毕后或在任何需要时进行的“气压试验”。

直接空冷运行时的气密性试验是指电厂在运行期间进行的真空衰减试验，用以检查密闭气压试验，即真空严密性试验。

1.气压试验进行气压试验的范围直接空冷系统在安装完毕后应进行气压试验。

进行试验的部件：汽轮机后面的主排汽管道和蒸汽分配管道，空气冷凝器的换热器管束，尽可能多的凝结水管道、抽真空气管道，尽可能多的水箱（疏水箱，凝结水箱），在进行试验时相邻的系统和管路应进行密封隔离，比如：应将主排汽管道的爆破片取出，并将管口封盖、应用端板密封主排汽管道管口、其他所有进入蒸汽管道、抽真空系统、汽轮机系统的管路和管口、蒸汽减压的旁通及其附属设备、凝结水泵等。

进行气压试验所需材料隔离各种管口所用的端板、空气压缩机，要求压缩空气应不含油和水，可以在气压试验的压力下（通常为1.5bar(abs)）使压缩机完全卸载的安全阀、气压软管、根据附图的连接设施、两只压力表，-1到0.5barg，或0到1.0barg、环境空气温度计、装有肥皂泡液体的容器、连接空气压缩机的接口位置应放在易于安装和维护的地方，比如：排汽管道上。

气压试验程序安装完毕后，被隔离的系统将进行气密性试验：1) 应将正常测量仪表拆除或用球阀将它们密封隔离。

2) 如果试验仪表继续用于气密性试验，则它们必须可以承受试验压力。

3) 相连的管路和管口都被端板密封。

4) 相应阀门应开关完毕。

5) 将系统充压至0.5bar。

6) 再次检查系统以确保已经按照规定的边界线将系统隔离。

7) 检查易损的连接位置、法兰、和焊缝。

8) 将管道充压至最终试验压力。

空冷简介

空冷凝汽器简介摘要：建设一座湿冷电站的耗水量可以建设4-10座同容量空冷电站，可减少发电厂补水量的75%；空冷（简称ACC）根据蒸汽冷凝方式不同可分为直接空冷和间接空冷两种，其中间接空冷又分为海勒式间接空冷和哈蒙式间接空冷。

直接空冷的工作原理是将汽轮机排汽缸的乏汽通过管道引至空冷凝汽器中被空气冷却，而成为凝结水。

空冷设备主要有散热器、轴流风机等。

一般轴流风机的负荷调节范围为额定负荷的0％～110％。

关键词：空冷凝汽器（Air Cooling Condenser），节水，环保，直接空冷，环境温度，顺流区，逆流区，翅片管，轴流风机，凝结水温，溶氧量。

我国北方地区气候比较干旱,水资源十分宝贵，特别是我厂所处的地理位置是在毛乌素沙漠边缘地带，煤炭资源丰富缺水现象严重。

此外，环保方面也对冷却水的排放提出了更为严格的要求。

而空冷机组因其卓越的节水性能而备受青睐, 建设一座湿冷电站的耗水量可以建设4-10座同容量空冷电站，可减少发电厂补水量的75%。

所以考虑到我厂的实际情况，在扩建的三期工程2×135MW汽轮发电机组中采用直接空冷来代替湿冷，在此我简单介绍一下空冷的一些概况。

空冷（简称ACC）根据蒸汽冷凝方式不同可分为直接空冷和间接空冷两种，其中间接空冷又分为海勒式间接空冷和哈蒙式间接空冷。

在此主要介绍直接空冷，直接空冷是指汽轮机排汽通过大直径排汽管引至空冷器由冷空气直接冷却，热交换发生在空冷器中。

直接空冷在国外最早是在20世纪30年代末德国的鲁尔煤矿坑口电厂，而在国内最早是20世纪60年代，但是真正发展应用是在近一两年内才出现的，主要有山西榆社、神二、大二、漳三、古交、河曲、大唐云冈等单机容量为300MW－600MW的电厂。

与常规的湿冷相比，其厂址选择自由度大、节水、环保、负荷可调、空气流量调节灵活简单，管内积垢少，管道腐蚀小，无泄漏危害，无需水质处理等优点。

但空冷系统庞大，厂用电消耗较湿冷大，特别是在启动机组时抽真空困难，启动时间长，真空较低，传热系数小，背压较水冷机组高等缺点。

汽轮机直接空冷系统工艺流程

汽轮机直接空冷系统工艺流程汽轮机直接空冷系统是一种用于蒸汽动力发电的冷却系统，其工艺流程如下：1.蒸汽供应：汽轮机的蒸汽来自锅炉或其他蒸汽源。

蒸汽通过管道输送至汽轮机，推动汽轮机转动，从而驱动发电机发电。

2.蒸汽调节：进入汽轮机的蒸汽通过调节阀进行压力和流量的控制。

这些调节阀根据汽轮机的负荷需求和系统压力的变化进行调节。

3.汽轮机转子及叶片：蒸汽在汽轮机内部膨胀并推动转子转动，转子带动叶片旋转，从而将蒸汽的动能转化为转子的旋转动能。

4.冷凝器：从汽轮机排出的蒸汽进入冷凝器，与冷却水进行热交换，使蒸汽中的水蒸气冷凝为水。

这个过程释放出蒸汽的潜热，将蒸汽转化为液态水。

5.冷却水系统：冷却水系统由水泵、冷却塔和循环管道组成。

冷却水被水泵从储水池中抽出，通过循环管道输送到冷却塔进行喷淋，与空气进行热交换，将热量传递给空气，使冷却水温度降低。

6.直接空冷：从冷凝器出来的水蒸气和液态水混合物进入直接空冷系统。

直接空冷系统由一系列空冷散热器组成，液态水混合物在散热器表面蒸发，吸收热量，使散热器冷却。

7.凝结水收集：在直接空冷系统中，液态水混合物在散热器表面蒸发后形成凝结水，凝结水通过凝结水管道收集并输送到储水池。

8.循环利用：从储水池中回收的凝结水经过处理后可以再次用于锅炉供水，实现水资源的循环利用。

9.控制系统：汽轮机直接空冷系统配备了一套控制系统，用于监控系统的运行参数、调节蒸汽流量和压力以及控制凝结水的回收利用。

控制系统由传感器、执行器和控制器组成，可以实现自动化控制和远程监控。

10.维护管理：汽轮机直接空冷系统需要进行定期的维护和保养，确保系统的正常运行。

维护内容包括清洗冷凝器和散热器、检查阀门和管道的密封性、更换损坏的零件等。

总的来说，汽轮机直接空冷系统的工艺流程涉及蒸汽的供应、调节、转化、冷却、空冷散热、凝结水收集、循环利用以及控制系统和维护管理等多个环节。

这些环节相互关联、相互影响，共同保障了汽轮机直接空冷系统的正常运行和发电过程的顺利进行。

600MW级超临界直接空冷凝汽式汽轮机概述

600MW级超临界直接空冷凝汽式汽轮机概述1.1概述二期工程2×600MW级超临界直接空冷凝汽式汽轮发电机组，汽轮机设备为东方汽轮机有限公司生产超临界空冷汽轮机，型号为：TC4F-26(24.2MPa/566℃/566℃)，型式：超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、直接空冷凝汽式汽轮机；该机组额定出力637MW；最大连续出力为662MW，汽轮机采用复合变压运行方式；具有七级非调整回热抽汽。

给水系统采用2×50%汽动给水泵，不设备用泵，由于主汽轮机采用直接空冷汽轮机，其背压变化幅度较大，给水泵驱动汽轮机排汽不宜排入主汽轮机的空冷器中，每台给水泵汽轮机各自配置一台水冷凝汽器，给水泵驱动汽轮机排汽凝结水直接排入主汽轮机的排汽装置中，给水泵汽轮机本体疏水排入给水泵汽轮机凝汽系统中。

由于二期汽轮机乏汽采用空冷冷却系统，节省了一期湿冷系统的风吹、蒸发、排污等水量损失，年平均节约水量约1904m3/h。

其用水量比一期湿冷系统节水70％。

投资上与混凝式间接空冷系统相比，可降低工程投资35.7％；与表凝式间接空冷系统相比，可降低工程投资40.2％。

王曲电厂超临界机组与我厂一期亚临界机组相比汽轮机组热耗将低约4.5%。

超临界机组是指锅炉的新蒸汽的压力大于临界压力（22.115MPa）小于25MPa的锅炉和汽轮机发电机组。

在超临界和超超临界状态，水由液态直接成为汽态（由湿蒸汽直接成为过热蒸汽或饱和蒸汽），热效率高。

因此，超临界，超超临界发电机组已经成为国外，尤其是发达国家主力机组。

由于机组效率提高，污染物的排放也相应减少，经济效益十分明显。

超临界机组是火电机组大家族中的“节能减排新星”。

超临界机组和亚临界机组特点比较它具有如下特点：(1) 热效率高、热耗低。

可节约燃料，降低能源消耗和大气污染物的排放量。

(2) 超临界压力时水和蒸汽比容相同，状态相似，单相的流动特性稳定，没有汽水分层和在中间集箱处分配不均的困难，并不需要象亚临界压力锅炉那样用复杂的分配系统来保证良好的汽水混合，回路比较简单。

给水泵汽轮机排汽直接进空冷岛技术在300MW供热机组中的应用

给水泵汽轮机设计工况点为主机ＴＡ工况，Ｈ设计工况点轴功率为７７３Ｗ，９转速为５０ｍｎｋ０ｒｉ。０／汽源切换点为：０ ≤３％主机ＴＨＡ负荷（滑压运行） ≤４％主；Ｏ机ＴＡ负荷（Ｈ定压运行）。
１１小汽机汽源．
ＬｅＨＵＧｉｏｇＮＯＮＧＱｉｎ，ＨＡＯｈｎ・ｕ，ＩｉｎｙｎＩｉＷ，ＡＮＷｅ— ｎ，ｈａｇＺＺｅｇｙｎＬａ－ｉｇＪ
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：ｏｇｏｇＴｎｘａｏｄａｔｎｅｏｉｉｃｔｄｏｅｐｒｐｅｙｏｃａｇＭｉｅＦｅｄＴｅＬｗｅＴｎｇｎ－ａｇｉｎｇｌ－ｎｉｍｏｙｄｐｓｔｓｌａｅｎｔｅｉｈｒｆＤａｈｎｎｉｌ．ｈｏｒｏｈＤｖｎａＳｏｄＤＧｏｐａｄｈｒｎＧｒｕｒｅｍａｎｏｃｒｅｃｙｒｆｏｄａｔｎｅｎｉｉａｅｉｈｔｅｅｏｉｎ’ ｎｒｕｎｈａｏｐａｅｔｉｃｕｒｎｅｌｅｓｏｌ－ｎｉＰｈａｇｍｏｙｖｉｔｓｒａｉｗｈｃｎｈｎｈｆｌｎａｌｓｒｃｕｅｈｄｄｖｌｐｄｔｅｅａｅｓｖｒｌｏｄ－ｎｉｎｅｎ，ｎｈｅｃｅｃｂｏｍａｅｃｉｎｉｏｄａｄｆｕｔｔｕｔｒａｅｅｏｅ，ｈｒｒｅｅａｌａｔｇｍｏｙｖｉｓａｄｔｅｇｏｈｍｉａａｎｒｌｒａｔｓｌｏ

300MW直接空冷尖峰冷却系统的研究与应用

300MW直接空冷尖峰冷却系统的研究与应用1.前言我国西北地区煤矿较多，前期大量建造湿冷机组，但水资源缺乏，不适宜大容量湿冷机组；后期政策调整改为空冷机组，为了确保煤电的经济性，该地区大量投运空冷火力发电机组。

随着国内火力发电技术的发展和进步，以及国家对空冷机组能耗要求的提高，空冷机组主要的技术经济效益，成为了研究重点和难点。

在进行火力发电过程中，空冷汽轮机组在汽轮机组尾部的排汽冷却采用空气冷却，但近年来北方地区环境温度逐年提升，夏季高温季节时段延长，导致空冷机组夏季不能满负荷运行，且运行背压偏高，经济性严重受到影响。

2.空冷机组冷端特点因国家政策的调整，火力发电机组现阶段的供电煤耗普遍偏高，特别是空冷机组，因其采用空气冷却的方式，不仅换热效率低，而且耗电量大，增大了厂用电率，空冷机组冷端参数的特点主要有：1.空冷机组随负荷变化真空的变化较大；2.空冷机组的排汽焓值高；3.空冷机组较同等量湿冷机组乏汽量大；4.空冷机组排汽干度大；5空冷机组真空变化受环境温度影响较大。

以上原因导致空冷机组经济性差，从冷端角度来分析，解决空冷机组煤耗高的方法是加强冷端散热能力，加强冷端散热能力的方式有很多种：1、前几年很多空冷机组对空冷岛进行了加装喷淋装置的改造，喷淋的水采用软化水，费用昂贵，而且喷淋后由于空气中污染物较多，会对空冷岛翅片造成腐蚀，甚至使空冷岛翅片受力变形。

翅片内有高温乏汽，在60-70℃下，外部的喷淋水极易对翅片造成结垢现象。

2、增加空冷岛散热单元，这种改造费用昂贵且需要有足够的场地，一般电厂A排外就是发电机出线至变电站，很难有场地。

3、尖峰冷却系统，这是一种将空冷机组部分乏汽通过分流冷却的方式，降低空冷岛的散热压力，以降低机组背压。

相当于双冷源运行，效果确实很好，但是耗水量也较大。

如果附近有城市中水或其他水源可以考虑。

在机组空冷性能曲线中，随着环境温度的升高，机组背压呈递增式的提高，同样，机组排汽量增大后，背压也呈递增式的提高。

空冷器在汽轮机乏汽冷却中应用分析

一
由散热功率可得：每小时的散热量Ｑ＝３３５６０×
３６００＝１２０８１６０００ｋＪ／ｈ。
台为开工抽气射气器，一台为一级抽汽器，一开一
收稿日期：２ｏ１３—０６—１２
水的比热容为：４．２ｋＪ／（ｋｇ・ｃ【＝）
２３９７耗一次水２５ｔ／
ｈ，日消耗一次水６００ｔ，年消耗１９８０００ｔ。由此可见，
空冷器的采用能够节约大量的水资源。
凝绌水槽
图１空冷系统工艺流程图
经凝结水管进入凝结水箱。流程图见图ｌ。
２与应用水冷器的比较
苏双良集团提供，该装置由疏水系统、凝结水系统、
空气供应系统、凝气系统、抽真空系统、钢结构、排气管道等组成。
（１）疏水系统：包括疏水槽和疏水泵。负责收集汽轮机排气口和排气管道内的水，并通过疏水泵
可靠运行３年之久，其中各项工艺指标达到设计指标，真空稳定，机组安全，真空能够稳定在一６０ＫＰａ（Ｇ）以上。其中多伦当地夏天气温最高３４ ℃，冬季
最低气温一３５ ℃，均能正常运行。乏汽没有采用循
环水或一次水冷却。２．１对节约用水起着积极的作用
在干旱少雨且地下水不丰富的地区，节约用水
机组成。可以根据负荷按照编排好的程序自动调整
运行风机的台数和转速，以达到最佳的运行模式。

汽轮机直接空冷系统概述

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

国内外直接空冷系统的发展及现状

国内外直接空冷系统的发展及现状近年来，国内外发电厂空冷技术得到飞速发展，成果显著。

为了加强对空冷技术的了解与利用，文章主要从空冷系统概述、国内外直接空冷系统的发展状况、直接空冷系统的现状、电站空冷技术的前景及展望四方面对国内外直接空冷系统的发展及现状进行论述，以供参考。

标签：直接空冷系统；定义；发展；现状前言近年来，随着经济的发展，国内直接空冷电站发展空前迅速，空冷技术受到广大的关注。

距今为止，电厂空冷技术的提出已有60余年的历史，在这期间，空冷技术逐渐发展壮大，技术由不成熟到成熟，应用地区由小到大，其发展前景越来越广阔。

并且在今后，空冷技术将会得到更广阔的发展空间。

1 空冷系统概述1.1 空冷系统定义所谓的空冷系统，又称干冷系统，是指汽轮机的冷却系统以空气为冷却介质。

整个系统具有密闭循环、节水效果明显等特点，是一种较理想的节水技术。

1.2 空冷系统种类目前，国内外空冷系统主要有3种，分别是：直接空冷系统；间接空冷系统分为两种，其中一种是带有表面式凝汽器，又称哈蒙系统；另一种是带喷射式（混合式）凝汽器，又称海勒系统。

1.3 空冷系统作用火力发电产的建设须具备燃料和水两大丰富资源的条件，但是一些地区虽然燃料丰富，却极其缺水，如伊朗、沙特、南非、我国的“三北”地区等。

这极大地制约了火力发电，然而空冷系统的出现，就有效的解决了“富煤贫水”的问题。

2 国内外直接空冷系统的发展状况空冷系统有3种，本文主要对直接空冷系统进行论述。

直接空冷系统是指汽轮机的排汽直接用空气来冷凝，空气与蒸汽间进行热交换，是目前3种空冷系统应用最广泛的一种。

它具有结构比较简单，所需空冷元件比较少，投资较低等特点，能够有效的解决富煤贫水地区的发电问题。

2.1 国外直接空冷系统的发展状况直接空冷技术的发展历史已有60年，最早在20世纪30年代就已经在国外提出，后来逐渐引进到国内。

期间，直接空冷技术的发展大致经历了三个阶段，分别是：起步发展、扩大发展以及突飞猛进发展。

300MW给水泵汽轮机直排空冷火电供热机组采用高背压供热技术的分析

300MW给水泵汽轮机直排空冷火电供热机组采用高背压供热技术的分析摘要：为响应国家“十三五”节能减排规划，到2020年实现现役燃煤发电机组改造后平均供电煤耗低于310g/KWh的要求，同时为满足临汾市集中供热面积的需求，增加供热面，临汾电厂对1号机组实施高背压供热技术改造。

关键词：高背压；小机排汽直排；供热；效果1项目背景山西大唐国际临汾热电有限责任公司现有2台300MW机组，汽轮机为上海汽轮机厂生产的CZK300-16.7/537/537型亚临界、一次中间再热、双缸双排汽、直接空冷供热抽汽凝汽式。

供热季为临汾市区的主要热源，机组设计供热能力1200万㎡，2016～2017供热季极寒期机组实际供热面积约1150万㎡，接近机组最大供热能力。

为了积极响应国家节能降耗可持续发展战略、“十二五”节能减排规划和节能降耗相关政策要求，到2020年，现役燃煤发电机组改造后平均供电煤耗低于310g/kWh的要求；同时满足市区供热现状的需求，当年临汾热电公司通过对机组进行技术改造，采用高背压供热技术，实现机组冷端优化，降低机组煤耗，实现节能减排，同时提升机组的供热能力，推动清洁电力和热源，为临汾地方生态发展做出贡献。

2技术方案本技术应用机组为300MW直接空冷机组，配一台100%容量汽动给水泵，且汽动给水泵小汽轮机的排汽同主机排汽一起进入空冷岛，当年汽动给水泵汽轮机排汽直排至主机空冷岛技术为国内首家。

高背压供热技术成果以提高背压减少排汽损失为核心，摆脱要想采用高背压供热技术只有通过低压缸更换转子或高背压凝汽器与热泵机组串接使用的传统理念，在小汽轮机排汽进入主机排汽的基础上，不需要对汽轮机低压缸及转子进行改造，采用高背压供热技术，直接提高背压后，利用高背压凝汽器提取汽轮机乏汽对热网循环水进行一级加热，再用五段抽汽对热网循环水进行二级加热。

高背压凝汽器工作原理：基于高背压凝汽器不锈钢管束表面式换热原理，将汽轮机及小汽机的一部分排汽排入高背压凝汽器，高背压凝汽器吸收排汽放出的汽化潜热对热网循环水回水进行一级加热，自身凝结为凝结水汇集在凝汽器底部，自流至主机排汽装置，实现汽水平衡。

空冷岛直接空冷技术-空冷器

优点：通径更大，抗冻能力强，耐腐蚀能力强，寿命长，阻力小，清洗方便；
缺点：加工难度大，制造成本高，对安装要求较高。
1、直接空冷凝汽器介绍
1.2、空气供给系统
空气供给系统包括：空冷轴流风机；变频电机；减速箱；振动开关；整流罩（风筒）；保护网；变频器。
1、直接空冷凝汽器介绍
1.3、空冷支撑结构
钢结构支撑框架
管束支撑A型架
1、直接空冷凝汽器介绍
1.4、排汽管道系统
从排汽装置出口到蒸汽分配管之间的管道，以及管道上的膨胀节、隔断阀、爆破膜等。
排气管道竖直段
排气管道水平段
蒸汽隔离阀
管道膨胀节
1、直接空冷凝汽器介绍
1.5、凝结水收集系统凝结水收集
系统由凝结水泵、凝结水管道及管道上的阀门、支吊架等组成。
计算流体力学
Ansys，AFT MERCURY
详图设计
Creo，Solidworks
2、节能直接空冷技术优势
2.2、优化了热力性能的空冷翅片管束 Nhomakorabea特点
• 死区(空气紊流区)小而且少，增加了翅片的有效面积
• 芯管各处的翅片高度完全相等, 因此翅片的有效换热效率高
冷却空气
• 扁形芯管: - 强化了传热 - 降低了空气侧压降
• 相邻管子之间无焊接或钎焊:
- 不会产生管子之间的内应力 -使更换单根管子成为可能 -清洗效果好
2、节能直接空冷技术优势
优化了热力性能的空冷翅片管束
未按比例
铝翅片
钎焊后的单排管（典型图）
单排管
钎焊连接铝层
碳钢管
2、节能直接空冷技术优势
2.3、主排气管道的优化设计

空冷机组直接空冷系统简介

空冷机组直‎接空冷系统‎简介目前国内外‎电站空冷是‎二大类：一是间接空‎气冷却系统‎，二是直接空‎气冷却系统‎。

其中间接空‎气冷却系统‎又分为混合‎式空气冷却‎系统和表面‎式空气冷却‎系统。

世界上第一‎台1500‎K W直接空‎冷机组，于1938‎年在德国一‎个坑口电站‎投运，已有60多‎年的历史，几个典型空‎冷机组是：1958年‎意大利空冷‎电站2X3‎6MW机组‎投运、1968年‎西班牙16‎0MW电站‎空冷    机组投运、1978年‎美国怀俄明‎州W odo‎k电站36‎5MW空冷‎机组投运、1987年‎南非Mat‎i mba电‎站6X66‎5MW直接‎空冷机组投‎运。

当今采用表‎面式冷凝器‎间接空冷系‎统的最大单‎机容量为南‎非肯达尔电‎站6X68‎6MW；采用混合式‎凝汽器间接‎空冷系统的‎最大单机容‎量为300‎MW级，目前在伊朗‎投运的32‎5MW(哈尔滨空调‎股份有限公‎司供货)运行良好。

全世界空冷‎机组的装机‎容量中，直接空冷机‎组的装机容‎量占60％，间接空冷机‎组约占40‎％。

直接空冷系‎统的特点，无论是直接‎空冷，还是间接空‎冷电厂，经过几十年‎的运行实践‎，证明均是可‎靠的。

但不排除空‎冷系统在运‎行中，存在种种原‎因引发的问‎题，如严寒、酷暑、大风、系统设计不‎够合理、运行管理不‎当等。

这些问题有‎的已得到解‎决，从国内已投‎运的200‎M W空冷机‎组运行实践‎证明了这一‎点。

从运行电站‎空冷系统比‎较，直接空冷系‎统具有主要‎特点：(1)背压高(2)由于强制通‎风的风机，使电耗大(3)强制通风的‎风机产生噪‎声大；(4)钢平台占地‎，要比钢筋混‎凝土塔为小‎；(5)效益要比间‎接冷却系统‎大30％左右，散热面积要‎比间冷少3‎0％左右；(6)造价相比经‎济。

2、直接空冷系‎统的组成和‎范围2．1直接空冷‎系统的热力‎系统，直接空冷系‎统，即汽轮机排‎汽直接进入‎空冷凝汽器‎，其冷凝水由‎凝结水泵排‎入汽轮机组‎的回热系统‎。

600MW机组直接空冷技术在国内的应用

・新技术应用・600MW 机组直接空冷技术在国内的应用武　俊(国电电力大同发电有限责任公司,山西大同037043)摘　要:论述空冷技术用于电站建设的意义,介绍国内外电站空冷技术的发展状况,对国内首台600MW 直接空冷机组建设项目和工艺流程作了详细的描述,并就大型直接空冷机组的设计和安装方面提出建议,为我国大力发展大容量直接空冷机组提供借鉴。

关键词:节约水资源;汽轮发电机组;直接空冷凝汽器中图分类号:TM 264.1 文献标识码:B 文章编号:100329171(2005)0320017204Appl ication of D irect A ir -cool i ng Technologyon 600MW Un it i n Ch i naW u J un(SP Pow er D atong Pow er Generati on Co ,L TD ,D atong ,Shanxi 037043,Ch ina )Abstract :T h is article expounds the i m po rtance of using of air 2coo ling techno logy in pow er p lant ,and introduces the developm ent of air 2coo ling techno logy bo th at hom e and abroad and also describes clearly the constructi on and p rocess of the first direct air 2coo ling unit of 600MW in Ch ina .It also gives suggesti ons to the design and installati on of large direct air 2coo ling unit ,p rovides references fo r develop ing large capacity direct air 2coo ling unit in Ch inaKey words :w ater conservati on ;steam turbo 2generato r ;direct air 2coo ling condenser 大力发展坑口火力发电,降低发电成本,提高洁净化能源的供应比例,是我国电力发展的主要方向。

直接空冷机组与间接空冷机组性能的比较

直接空冷机组与间接空冷机组性能的比较
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直接空冷系统
直接空冷系统，又称空气冷凝系统，直接空冷汽轮机的排汽直接由空气冷凝，是蒸汽和空气之间进行热交换，没有循环水系统。
图1 直接空冷机组原则性汽水系统
风机耗发电功率的1.6%
泵耗发电功率的0.3%
占地面积(m2/MW)
15
40~60
散热器面积(m2)
基数f
(1.3~1.4)f
冷却系统投资
100%
150%
谢谢大家！
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直接空冷与间接空冷性能的比较
冷却系统
直空冷
间接空冷
混合式凝汽器
表面式凝汽器
运行效果
良好
适带负荷
不宜带尖峰负荷
可带尖峰负荷
哈蒙式不宜带尖峰负荷
防冻经验
经受-43℃
有一定防冻经验
热风再循环
有
无
国内使用情况
有600MW机组运行
有200 MW机组运行
有SCAL式600MW及哈蒙式200MW机组运行
厂用电
混合式凝汽器的间接空冷系统
与其它方式的空冷系统相比较具有如下优缺点。其优点是：（1）混合式凝汽器体积小，由于传热充分，传热端温差较小，造价低，运行维护方便；（2）汽轮机排汽管道短，真空系统小，保持了水冷的特点；（3）可与中背压汽轮机配套，煤耗率较低；（4）为了保持循环水系统处于微正压状态，避免空气渗入封闭系统，便于发现泄漏点。其缺点是：（1）设备多，系统复杂，布置困难；（2）由于采用了混合式凝汽器，系统中的冷却水量相当于锅炉给水的40倍，增加了水处理费用；（3）自动控制复杂，全铝制散热器的防冻性能差，冷却效果受风的影响大；（4）循环水泵功耗较大。

直接空冷汽轮机组优化设计与运用

ａ）轴承标高的相对变化使轴承的负荷分配发
生变化。
厂国内首台３０Ｍｗ直接空冷机组。空冷汽轮机０与湿冷汽轮机同属凝汽轮机，在热力机理上不存在质的差别，但空冷汽轮机末端运行存在高背压、背压变化范围大、背压变化频繁等不利条件。
撑方式比较复杂。当排汽缸温度产生变化时，低压轴承中心会发生变动，这对背压和温度变化范围较
——＿
１号２号
———
３号４号
—
５号６号
图１轴系简图
２３０Ｍｗ空冷汽轮机本体结构优化设计０
本机组高压共９级，有二段回热抽汽。一段是高压第６后，一段是高排。为满足第６级后抽汽级
原电力学校热动专业，工程师。
・
，
需要，原设计机组由高压内缸安装高压第１６级 —
４・８
维普资讯
如果末端设计考虑不周，会产生末级动叶承受
ｂ）改变了轴系振动系统参数。为了克服排汽缸温度变化对机组振动的不利影
响。目前，空冷机组在轴系布置时采用落地低压轴承解决措施。低压轴承全部落地可以有效避免排汽缸温度变
化对轴承支撑标高的影响，同时，也可以加强轴承
较大附加动应力，有时甚至发生颤振破坏；末级动

直接空冷和间接空冷的比较

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。

直接空冷凝气系统流程

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2. 空气冷却：在直接空冷凝汽器中，蒸汽与空气进行热交换。

汽轮机直接空冷系统工艺流程

汽轮机直接空冷系统工艺流程直接空冷是指汽轮机排汽在空冷凝汽器中被空气冷却而冷凝成凝结水。

排汽与空气之间的交换是在表面式空冷凝汽器内完成的。

直接空冷的冷源是空气，热介质是饱和蒸汽。

处于真空状况下的汽轮机排汽经排汽管道至凝汽器中，冷空气在散热器翅片管外侧流过，将管内饱和蒸汽冷凝。

冷凝后的凝结水由凝结水泵送至汽轮机回热系统，最后回至锅炉。

汽轮机排出的乏汽由主排汽管道引出汽机房A列外，垂直上升至一定高度后，改为水平管道，再从水平管道分出若干支管分别与空冷凝汽器顶部的蒸汽分配管相连。

蒸汽从顺流空冷凝汽器上部配汽管进入，与空气进行表面换热后冷凝，未凝结的蒸汽、空气混合物从逆流散热器下部进入，进一步冷凝，然后由抽气器抽出排入大气。

冷凝水由凝结水管汇集，排至凝结水箱，由凝结水泵升压，送至锅炉给水系统。

直接空冷系统工作原理在直接空冷系统中，既要提高传热性能，又需防止凝结水冻结，空冷凝汽器绝大多数采用顺逆流联合方式的结构，即由顺流（指蒸汽和凝结水的相对流动方向一致）管束和逆流管束两部分组成。

顺流管束是冷凝蒸汽的主要部分，可冷凝80%左右的蒸汽。

剩余蒸汽携带不凝气体进入逆流式管束，在其中蒸汽由下而上，凝结水由上而下。

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，同时因为逆流式空冷凝汽器还要冷凝剩余的部分排汽，在空冷凝汽器翅片管热交换过程中，排汽与管外空气热交换包含了与管壁凝结水膜的热交换。

此时无论是顺流还是逆流管束，其管内的水膜被加热，保持较好的等温状态而避免了冻结。

以我厂二期空冷系统为例，空冷凝汽器一共分8列，每一列共7个单元，其中第1、2、4、5、7单元为顺流单元，每一个单元包括10个翅片管束，每个管束有40根翅片管；第3、6单元为混流单元，每个混流单元的10个翅片管束中6个管束为逆流管束，4个管束为顺流管束，即逆流管束占混流单元的3/5。