浅析直接空冷技术及应用现状
空冷技术介绍讲课稿
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REPORTING
• 引言 • 空冷技术的基本原理 • 空冷技术的应用场景 • 空冷技术的未来发展 • 结论
目录
PART 01
引言
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WENKU DESIGN
主题简介
空冷技术
空冷技术的优势
一种利用空气自然对流或强制对流换 热，替代传统水冷技术的冷却技术。
THANKS
感谢观看
REPORTING
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电力领域的应用
电力领域是空冷技术的另一个重要应用领域，特别是在火电 和核电行业中。在这些行业中，空冷技术可以用来冷却发电 机组和核反应堆，保证其正常运行和安全。
例如，在火电厂中，空冷技术可以用来冷却锅炉和汽轮机， 保证其正常运行；在核电中，空冷技术可以用来冷却核反应 堆，保证其安全和稳定。
建筑领域的应用
应用于太阳能、风能等新能、高效率的化工生产 流程。
汽车工业
应用于电动汽车、发动机等部件的 冷却。
未来发展的挑战和机遇
挑战
技术更新换代快，需要不断投入 研发力量；市场竞争激烈，需要 提高产品质量和服务水平。
机遇
随着环保意识的提高，市场需求 将进一步扩大；国家政策支持， 为空冷技术的发展提供了有力保 障。
PART 05
结论
REPORTING
WENKU DESIGN
总结空冷技术的特点和优势
高效节能
空冷技术利用空气作为冷却介质，相比水冷技术 能够大幅度降低冷却水的消耗，从而节约水资源 。同时，由于减少了冷却水的循环系统，也降低 了电能的消耗。
适应性广
空冷技术适用于各种气候条件，特别是缺水地区 或高温干燥地区。此外，由于其模块化的设计， 空冷设备可以灵活地适应不同的冷却需求，方便 用户根据实际需要进行定制。
直接空冷技术在中国发展探讨
环境 风 风 温受昼 夜 、 节 影响 很 大 ， 季 因为 多数 空冷 电站建设 在 中西部 地 区， 这些地区的昼夜温差较大， 极端温差甚至可以超过４ ℃， ０ 这对空冷岛的安
全 运行 及 电站运 行人 员的 素质提 出了巨大 的 挑战 。 冬季 时这些 区域 的环境 温度较低 ， 由于 空冷 岛的翅 片管管束直 接裸露在 且 外 界环 境下 ， 这样 部分 翅片管 可能 由于换 热能 力较 大 ， 致使管 内温度 过低 是 内 部 的汽 轮机排 汽直 接结冻 ， 冻 的翅片管 会 阻塞 内部蒸 汽的正 常流通 ， 整个 结 使 空冷 岛无法 运行 。 如果 温度 过低 ， 部分 翅片管 由于 热胀 冷缩的 作用 可能会被 冻 裂 ， 使空 冷岛难 以维 持其真 空度 ， 对 电站的 安全经 济运行 造成 了很大 的 隐 致 这 患 。 以 为 了保 护 空冷 岛 ， 所 在机 组停 运时 ， 首先 将空 冷 岛中残 留 的凝结 水 或 应
的问题 。 ２ １环 境 风作用 下 的热风 回流 问题
蒸汽排尽， 以免使滞留在空冷岛中的凝结水或者蒸汽在低温下冷却凝结， 阻塞 管 道流 通。 或者在 机组 在低 负荷运行 时 也应该 注意 机组 的防冻 ， 此时 汽轮机 排 汽减 少 ， 入每个 翅片管 的蒸汽量也 减少 ， 进 如果恰逢 在冬季 ， 此时空冷 岛换热 温 差大就是是内部蒸汽快速凝结， 极端情况下就使 内部管束结冻。 与之相 反 的是 ， 季时 外部 的环境 温度又 很高 ， 在夏 空冷 岛的平均 换热温 差 急剧减小， 空冷岛换热能力也与之迅速下降， 致使空冷岛冷却能不不足， 使凝汽 器 背压 过高 ， 直接 影响 机组运 行 的经济 运 行。 国外研 究空 冷 电站 起步 较早 ， 已经积 累了较 为大 量的实 际运行 经验 ， 国 但 内由于开发研究直接空冷技术时间比较短， 在实际运行理论及操作上难以和国 外水 平相 匹敌 ， 这也是 空冷技术 自从 引进 国 内后出现很 多 问题 的一个很重 要 的 原因。 举例 来说 ， 季如何 依据 机 组 负荷 、 冬 环境 气 温和环 境 风 向来 调 节风机 群 的运 行 方式 、 投入 空冷 风机的 数量 以及 哪些风机 参 与运行 ， 这是 我们 当前迫 切 需要 向国外学 习的 。
直接空冷技术的发展和应用
２０ ０ ６年 第 ２ 卷 第 ２期 １ （ 总第 ７ ５期 ）
文章编号 ： １０ —６ ４ （０ ６ ０ ０ ５ ５８ ２ ０ ）２—０ ８ １ ６—０ ４
电
力 学
报
Ｖｏ ． １Ｎｏ ２２ ０ １２ ． ０ ６
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＥＣ ＯＦ ＥＬ ＴＲＩ ＯＷ ＥＲ ＣＰ
ａｓａ ｃ ｍ ｄｎ ｈ ｒｓ ｎ ｉｅ ｔ ｉ ｃｏｉ ｙ ｔｍ ｌ ｃ ｏ ｉ ｔ ｔ ｅｐ ｅｅ ｔｄｒｃ ｒ ｏ ｌ ｓ ｓｅ ｇ ｏ ａ— ｇ ｎ
接接触蒸发 ， 损耗较大， 若冷却塔为机力通风， 运行
成本也很高 ， 但技术简单 ， 机组 背压稳 定。缺水地
区采用 这种 方式 较多 。
一
难， 结冻后设备损坏严重。
次冷却介质， 这就是直接空冷技术。
１４ 混 合 式 凝 汽 器 、 式 晾 水塔 间接 空 冷 ． 干
这种系统也称“ 海勒” 式冷却系统， 汽轮机排汽 与循环水直接接触混合换热， 混合后 的水， ２％ 约 送回热力循环系统 ， 其余送到冷却塔中表面式换热
造价 极 高 ， 环 水 阻 力 大 ， 行 成 本 较 高 ， 冻 困 循 运 防
随着 人 口增 加 、 境 变 化 和 工 业 的 增 量 发 展 ， 环
水资源越来越短缺， 价格也开始上涨。火力发电企 业作为用水大户， 从上世 纪 ３ ０年代末开始把冷却 能力 比水小得多 ， 但更廉 价、 无处不在 的空气作为
（ｕ ７） Ｓ ｍ．５
直 接 空 冷 技 术 的 发 展 和 应 用
谢 林
（ 陕西国华锦界能源有限责任公司， 陕西 神木 ７ ９ １ ） １３ ９
Ｄｅ ｅｏ ｍ ｅ ｎｄ Ａｐｐ ｉａ ｉｎ ｏ ｈｅＤｉｅ ｔＡｉ－ ｏ ｉ ｃ ｎｏ ｏ ｙ ｖ ｌ ｐ ｎｔａ ｌｃ ｔｏ ｆｔ ｒ ｃ ｒＣｏ ｌｎｇ Ｔｅ ｈ ｌｇ
我国火电直接空冷技术的创新与优化发展
ｄ ｖ ｌｐ ｅ ｔ ｌｎ ｆ ｅｅ ｔｉ ｐ ｗｅ ， ｆ ｃ ｓｎ ｎ ｒ ｂ ｅ ｎｃ ｕｎｅ ｅ ｅ ｅ ａ ００ ｅ ｅｏ ｍ ｎ ｐａ ｏ ｌ ｃｒｃ ｏ ｒ ｏ ｕ ｉ ｇ ｏ ｐ ｏ ｌ ｍｓ ｅ ｏ ｔｒ ｄ ｂｙ ｓ ｖ ｒ ｌ６ ＭＷ ｓ ｂｃ ｉ ｃ ｌ ｉｅ ｔｙ ａ ｒ ｕ ｒｔ ａ ｄｒ ｃｌ ｉ— ｉ
指 出我 国火 电空 冷 机 组 将 在 北方 七 大 煤 电基 地 建 设 的 同时 获 得 很 大 发 展 。 关键 词 ： 源 与 动 力 工程 ； 力 发 电 厂 ； 接 空 冷 ； 新 ； 展 能 火 直 创 发
中 图分 类 号 ： Ｋ ６ Ｔ ２７ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ １ ８ Ｘ（ ０ ８ ０ － ７ － １ ７ — ６ ２ ０ ） ３０ ００ ０ ２ ３
ｃ ｏ ｅ ｏ ｓｌ ｏ ｒｕ ｔ ｏ ｌｄ ｆ ｓ ｉ ｐ ｗｅ ｎｉ ｓ，ｓ ｌ ｔｏ ｓｆｒｐ ｓ ｉ ｅ ｓｏ ａ ｅｃ ｕｓ ｄ ｂ ｏ ｉ ｅ ｏ ｎｇａ ｄ ａ ｎ ｅ ｒ ｔｖ ｅ ｙ ｔ ｍ ｒ ｏ ｕｉ ｎ ｏ ｏ ｓｂｌ ｔｐｐ ｇ ａ ｅ ｙ ｈ ｔａｒｒ ｆ ｗｉ ｎ ｎ ｉｔ ｇａ ｉｅ ｎ ｗ ｓ ｓｅ ｆ ｌ ｏ ｓｅ ｍ ｉｃ ａ ｇ ｎｄ ａ ｒｃ ｏ ｉｇ ａｅ ｐ ｏ ｏ ｅ ｔ ａ ｄｓ ｈ ｒ ｅ ａ ｉ ｏ ｌｎ ｒ ｒ ｐ ｓ ｄ．Ｓ ｍｕ ｔｎ ｏ ｓｙ， ｉ ｉ ｐ ｉｔ ｄ ｕｔ ｈａ ｏｍｅ ｔｃ ａｒ ｃ ｏ ｅ ｏ ｓｌｐｏ ｒ ｉ ｌａ ｅ ｕ ｌ ｔ ｓ ｏｎ ｅ ｏ ｔ ｔｄ ｓｉ ｉ—ｏ ｌｄ ｆｓ ｉ ｗｅ ｕｎｔ ｌ ｒ ａｌ ｖ ｌｐｅ ｔ ｈｅ ｃ ｎｓｒ ｔｏ ｆｔ ａｇ ｏ ｌ ｏ ｒｂａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｎ ｒｈ ｐ ｒ ｆＣｈｉａ． ｉ ｗｉｌｂｅ ｇ ｅ ｔｙ ｄｅ ｅ ｏ ｄ ｗｉｈ ｔ ｏ ｔｕｃｉｎ ｏ ｈｅ７ ｌｒ ｅ ｃ ａ／ｐ ｗｅ ｓ ｓｉ ｈ ｏ ｔ ａ ｔｏ ｓ ｎ Ｋ ｅ ｗｏｒ ｙ ｄｓ：ｅ ｅ ｇ ｎ ｏ ｒｅ ｇ ｎ ｅ ｉｇ； ｆｓ ｉ ｐ ｗｅ ｌ ｎ ；ｄ ｒ ｃ ｉ ｏ ｌｎ ｎ ｒ ｙ ａ ｄ ｐ ｗｅ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｏ ｓｌ ｏ ｒｐ ａ ｔ ｉｅ ｔａｒ ｃ ｏｉ ｇ； ｉｎ ｖ ｔｏ ｎ ｏ ａ ｉｎ； ｄ ｖ ｌｐｍｅ ｅ ｅｏ ｎｔ
浅析火力发电直接空冷技术防冻措施
阳卫伟
（ 长沙 有色冶 金 设计研 究 院） ［ 摘 要 ］ 火力发 电直接冷 空技 术 以其投 资少 ， 占地 面积 少， 节水 节能 等特 点备 受关注 。文 章通 过对 直接 空冷 凝汽 器冻 结机 理分 析， 开展直 接空 冷系 统冬季 防冻 技 术研 究， 并提 出 了相 应 的防 冻措 施供 同行参 考 。 ［ 关键 词 ］ 接 空冷机 组 防冻 汽轮 机空 冷凝汽 器 直 中图分 类号 ：０ ５ ． Ｔ ０ １５ 文 献标识 码 ： Ａ 文 章编号 ：０ ９ ９ ４ ２ １ ） １ ０ ９ — ２ １ ０ — １Ｘ（０ ０ ３ — ２ ３ ０
１Ｉ接 空冷 系 统 １ １组 成部 分 直 接 空 冷 系 统 由排 汽 管 道 、空 冷 凝 汽 器 的冷 却 散 热 单 元 、 凝 结 水 系 统、抽 气系 统、疏 水系 统、通 风系 统 、直接 空冷支 撑结 构 、控制 系统 、空冷 凝汽 器 冲 洗设 备 等 设备 组 成 。 １ ２工作 原理 直接 空冷凝 汽系 统是将 在蒸汽 轮机 低压 缸 内做功后 的乏 汽从汽 轮机尾 部 引入大 口径 蒸汽管 道，输送 至 汽轮机 房外 的空 冷平 台上，经 由配 汽管送 至数 量众多 的翅片 管换 热管束 内：外界环 境空 气在大 直径 轴流 风机 的驱动 下， 穿 过 翅片管 束 的翅 片 间隙， 从而将 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 工作 循环 。 如 图 １ （ ） ２直 接 空气冷 凝器 冻 结机 理 当环境 温度低 于０ ℃时， 如果 空冷凝 汽器各 换热 单元 管排之 间 的热负 荷分 配 不均匀 ， 且有大 量不 凝结气 体存 在， 而 则很容 易发 生 因管 内流体凝 固而 堵塞 和冻 结 的事 故， 空冷凝汽 器 的传热 性能 大大 降低， 使 严重 时发 生空冷 凝汽 器损 坏 ， 至导 致 空冷 系统 及机 组 停运 。直 接冷 凝 器主 要有 三 种 ： 甚 多排 管 、两 排 管 以及单 排管 。不 同类 型冷 凝器 的冻 结机 理各 不 相同， 下面 分 别分析 它们 的 冻结机 理 。 ２ １ 多排 管束直 接空 气冷凝 器冻 结机理 直接 空冷 凝汽 器采用 多排 管或者 两排 管管 束时 其冻 结机理 是一 样 的。本 文 以两 排 管的直 接 空冷 凝 汽 器 为例 进行 分 析 。 如 图２ 所示， 汽轮机 排气 在两 排冷却 管 中的冷凝 过程 可 以分为凝 结阶段 和 过冷阶 段， 对应 的 区域 分 为凝结 区和 过冷 区。在 空冷凝 汽器换 热过 程 中， 排 各 管蒸汽 冷 凝 区的分 配 不 同， 排管 底 部和 顶 部与 空气 接 触 的先后 次 序 也不 同 。 底 部排 管首 先与冷 空气接 触， 若上 面排 管的冷 凝在 末端 结束， 则底 部排 管冷凝 会 在管子 中间结束， 剩余 管段就 形成冷 却区， 冷却 区凝结水 急剧过 冷， 低温 在 遇
我国火力发电厂空气冷却技术的发展现状
Ｖｏｌ．９， Ｎｏ．１Ｆｅｂ．， ２００５国际电力 International Electric Power for China火力发电厂的蒸汽冷却技术主要分为两大类：水冷却和空气冷却（简称空冷）。
具体采取何种方式取决于电厂的选址、当地气候条件、机组特点以及社会和环保要求。
我国现有的火电机组中，大部分采用水冷技术。
随着经济的发展和水资源的日益紧缺，取水价格逐年上升，直接导致发电厂成本增加，同时还带来水气污染的环保问题。
因此，传统水冷技术已经越来越不适应时代的要求。
截止到目前，各种类型的空气冷却技术已经在国外许多大型火电机组项目中得以采用，我国也在２０世纪８０年代引进了间接空冷技术（包括海勒式间接空冷和哈蒙式间接空冷）。
进入２１世纪，随着社会的发展和技术的进步，我国开始逐步引进直接空冷技术。
１ 海勒式间接空冷１．１ 系统特点海勒系统是匈牙利的海勒教授在１９５０年提出的一我国火力发电厂空气冷却技术的发展现状Th e Status Quo of Dry Cooling Technologyof Thermal Power Plants in China摘 要：目前我国火力发电厂多采用水冷技术，面对越来越紧迫的水资源缺乏问题，火力发电行业的发展受到极大挑战，而空气冷却相比普通湿冷塔技术可以节水大约２／３。
文章介绍目前在国外许多大型火电机组项目中采用的各种类型的空气冷却技术及我国火力发电行业采用空气冷却技术的历史和发展现状。
关键词：火电厂；空气冷却；间接空冷；直接空冷；空冷凝汽器Abstract: Ｍｏｓｔ ｏｆ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔｓ ａｄｏｐｔ ｗｅｔ ｃｏｏｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｔｈａｔ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｒｅｂｅｃｏｍｉｎｇ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｓｃａｒｃｅ． Ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｆａｃｅｓ ｇｒｅａｔ ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ｄｒｙ ｃｏｏｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌ－ｏｇｙ ｃａｎ ｓａｖｅ ｗａｔｅｒ ｂｙ ｔｗｏ ｔｈｉｒｄｓ ｉｎ ｃｏｎｔｒａｓｔ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｈｒｅｅ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｄｒｙ ｃｏｏｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ｍａｎｙ ｌａｒｇｅｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔｓ ａｂｒｏａｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｈｉｓｔｏｒｙ， ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔａｔｕｓ ｑｕｏ ｏｆ ｄｒｙ ｃｏｏｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓ ｏｆ Ｃｈｉｎａ．Key w ords: ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ； ｄｒｙ ｃｏｏｌｉｎｇ； ｉｎｄｉｒｅｃｔ ｄｒｙ ｃｏｏｌｉｎｇ； ｄｉｒｅｃｔ ｄｒｙ ｃｏｏｌｉｎｇ； ａｉｒ－ｃｏｏｌｅｄ ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ中图分类号：ＴＫ２６４．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６－９１８６（２００５）０１－００１５－０４伍小林（华北电力科学研究院有限责任公司，北京 １０００４５）种火电厂间接冷却技术，冷却元件采用福哥型空气冷却器。
发电厂空冷技术的现状与进展
合 式 凝 汽 器 的 间接 空 冷 系 统 ｆ 即海 勒 系统 １ 。 三 种 空 气 冷 却 方 式 都 已 得 到 成 功 的 应 用 ，技 术 上 是 成 功 的 ， 行 上 是 可 靠 的 。 接 空 冷 系 统 无 论 在 单 机 容 量 还 是 在 应 运 直 用 上 都 发 展 较 快 ， 接 空 冷 系 统 的 发展 较 为缓 慢 。 间 当今 世 界 上 最 大 的 空 冷 机 组 单 机 容 量 ：直 接 空冷 机 组 为
图１ 单 排 管 示 意 图 （ ） 二 目前得 到 成 功 应 用 的冷 却 元 件 １铝管 套 铝 翅 片（ 勒 系 统１ ． 海 。
南非 马丁巴发 电厂（６ ＭＷ）具有表面式凝汽器的间接空冷机 ６５ ： 组 为 南 非 肯 达 尔 发 电Ｖ （８ ＭＷ１具 有 混 合 式 凝 汽 器 的 间 接 空 ６６ ；
９ ７ ＭＷ 。 ００
２， 口径热 浸锌 椭 圆钢 管 （６ ｘ ４ ｍ） 矩 形 钢 翅 片２ ．、 ｊ ３ ｍｍ １ｍ 套 排 管ｆ 有 表 面 式 凝 汽 器 的 间 接 空 冷 ） 具 。 ３大 １径 热 浸 锌 椭 圆钢 管 （Ｏ ｍｍ ２ ｍ 套 矩 形 钢 翅 片 ２ 管 ． ： ３ １ Ｏ ｘ Ｏ ｍ） 排 （ 接空冷） 直 。 ４椭 圆 钢管 绕 椭 圆翅 片３ 管 ｆ 接 空 冷 ） ． 排 直 。 ５单排 管（ 接 空 冷） ． 直 。这 些 冷 却 元 件 ， 内均 有 厂 家 制 造 。 国 四 、 片 管束 结构 翅 随 着 直 接 空 冷 单 机 容 量 的增 加 ， 减 少 占地 面 积 。 束 长 为 管 度 可 达９ １ ｍ。 — Ｏ 管 柬 迎 风 面 第 一 排 管 采 用 较 低 的 翅 化 比 ，第 二 排 管 采 用 较 高 的 翅 化 比 ， 样 可 使 管 束 各 管 排 的换 热 比较 均 匀 这 经 验 表 明 ， 束 的 顺 、 流 结 构 （／ 结 构１对 防 止 凝 结 水 管 逆 ＫＤ ， 的过 冷 乃 至 冻 结 ， 少 抽 气 器 的 负 荷 是 有 利 的 。顺 、 流 管 束 减 逆 面 积 比须 根 据 环 境 气 温 而定 。 管 束 普 遍 采 用 Ａ 结 构 ， 对 减 少 占地 面 积 是 有 利 的 型 这
空冷机组技术经济及存在问题浅析
占地少 ，基 建 投 资 相对 少 等 特 点 ，在 我 国得 到 了
广泛 应用 。
２ 空冷机组 的节水性分析
６０ Ｗ 空 冷 机 组 比 湿 冷 机 组 少 耗 水 量 约 ０Ｍ １０ ｔｈ左右 见表 ｌ ２０／ ，统计 数据 按 多工 程设 计 耗 水 量加 权 平 均 得 出 ） ，如 按 全 年 运 行 ６０ ００小 时 计 ， 水 费按 ０５ ． ｔ（ 地 下水 和地 表 水 ）计 算 ，则 按 ６０ Ｗ 空 冷 机 组 全 年 比湿 冷 机 组 少 耗 水 费 用 为 ０Ｍ １０ ０５・ ００＝ ６ ２０・ ． ６０ ３０万 元 ；当采 用 城市 中水 为 电厂水源 时 ，其水 质 不 能 满 足 电厂 的用 水 水质 要
表 １ ６０ ０ ＭＷ 发 电机组湿冷 、空冷耗水 指标 表 （ 多工 程设计平均耗水量统计 ） 按
３ 直 接 空冷 机 组 的热 经 济 性 分 析
１ Ｔ ）ＩＤ值 的确 定 ：ＩＤ称 为 初 始 温 差 。对 于 Ｔ
收 稿 日期 ：２ ０ ０ ０ ０ ７— ４— ５
直 接空冷 系 统 ，ＩＤ值 的定 义 是 汽 轮 机 排 汽 压 力 Ｔ 的饱 和蒸 汽温 度 与 环 境 空气 干 球 温 度 之差 。直 接 空 冷系统 汽 轮机 的排 汽 背 压 可 由设 计 气 温 与 优 化
中间冷却剂 ，一次为蒸汽和冷却水之间在混合式
凝汽 器里 换热 ，一 次 为 冷却 水 和 空 气 之 间 在 空冷 塔里 换热 。 ３ ）表 面 式 凝 汽 器 的 间接 空 冷 系 统 排 汽 与 冷 却水 之 间 的热 交 换 是 在表 面 式 凝 汽 器 里换 热 ，两
次换 热均 为表 面式 ，所 以其换 热效 率低 于海 勒 系统 。 上述 三 种空 冷 系统 在 我 国 均 有应 用 ，其 中直 接 空冷 系统 以其设 备少 ，系统 简单 ，防冻性 能好 ，
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。
直接空冷技术的应用与技术条件
文章 编 号 ：６ ２０ １ （０ ７ ０ —０ ２—６ １７ —２ ０ ２ ０ ）１ ０ ２０
直 接 空 冷 技术 的应用 与技 术 条 件
王 佩 璋
（ 山西 省 电力 勘 测 设 计 院 ， 山西 太 原 ０ ００ ） ３ ０ １
摘
要： 直接 空冷机组 已在我 国北方富煤缺水的地区不断建成 ， 电直接空冷技 术的最 大优 势是能大幅度 节水 ， 火 划
噪需付出相当的代价。
（） ５ 国内 ３ 大型动 力设 备制 造厂 （ 汽 、 个 上 哈汽 、
缺电， 导致 了 已储备 多 年的 大 型火 电直接 空 冷 机 组
及其空冷凝汽器系统的装备在北方富煤缺水的厂址
上纷纷 上马 建造 ， 成 北 方 火 电应 用 空 冷技 术 的热 形 潮 。在 ２０ ０ ３年 国内首 台 ２０Ｍｗ 火 电直 接 空 冷 机 ０ 组 投产发 电供 热 ；０４年 ３０Ｍｗ 机 组 及 ２０ ２０ ０ ０ ５年
定 了适 用直 接 空 冷 技 术 区 域 ， 直 接 空 冷机 组 的技 术 条件 ， 热 器 管 型 及凝 汽 器 性 能 等各 方 面 力发 电 ； 火 直接 空 冷 ； 件 ； 条 经验 中图 分 类 号 ： ２ ． １７ 文 献标 识 码 ： Ａ
６ ０ＭＷ 火 电直 接 空 冷 机 组 陆续 投 产 发 电 。据 统 ０ 计 ， ３年 仅 火 电 直 接 空 冷 机 组 装 机 容 量 达 ５ ２ 这 ．
历 时短 、 峰值不 高 。
（ ） 大 、 风 的季节较 长 。 ３风 有
（） ４ 国家 为保 护 环境 ， 制定 了厂 界 噪 声标 准 ， 火 电直接 空冷 凝汽 器 的轴 流 空 冷风 机 噪 声 较 大 ， 降 为
对直接空冷技术问题的探讨
…
高 新 技术
对直接空冷 技术 问题 的探讨
王 军
（ 哈尔滨空调股份有限公司， 黑龙江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ７ ８ ）
摘 要： 空 气较之 水资 源 ， 更容 易获取 ， 资 源也 更 为 广泛 ， 因此在 冷却 介 质的 选择 上 ， 空气 因其低 成 本 、 广 资源 的特 点将 逐 渐 替代 水 ， 直接 空冷 技 术在 这样 的形 势 下应运 而 生。 关键 词 ： 直接 空冷 ； 空气冷 凝 器 ； 空 冷技 术 ； 节水技 术 中图分类 号 ： Ｔ Ｕ ８ ３ 文献 标识 码 ： Ａ １直 接空 冷技 术 简介 是这 样 又会 导致 冷却 系统 的成 本增 加 。 鉴 １ ． １直 接 空冷 系统 的组 成部 分 于直 接 空冷 机 组 的这 一特 点 ， 电 网调度 应 直 接 空 冷 系 统 主 要 由 以下 几 部 分 组 因地 制 宜 ，针 对其 特 点做 全 局 统筹 调 度 ， 成： ① 空冷 凝 汽器 系 统 。主要 有 椭 圆翅 片 不 强求 其 全年 的 满发 小 时数 。当 前 ， 直接 管束 ， 蒸汽分配管 ， 上、 下管束联箱 ， 以及 空 冷 机 组 的 额 定 功 率 设 计 背 压 一 般 为 支 撑 管 束 的 钢 构架 组 成 。② 空 气 供 应 系 ３ ０ Ｋ Ｐ ａ左右 。 机组 的特性 及 环境 的因素 ， 减少 热 风 回流 的措 施 目前 为 止 ， 只有 采 用 有效 的空 冷凝 器 的 布 置 ，尽 量 减 少 热 风 重 新 被 风 机 吸
人。
２ ． ５ 夏季 空冷 机组 出力达 不 到设 计值
的问题
统 。包 括调 速 风机 ， 电动 机 ， 减 速箱 ， 整 流 ２ ． ２ 关于 受大 风影 响 的问 题 罩， 保护网等。 ③排汽管道系统。 排汽管道 直 接 空 冷 系统 对 不 同 的风 向 和风 速 系 统 包 括 由 汽 轮 机排 气 阀到 空 冷 凝 器 蒸 感 应 的 比较敏 感 ， 当风 的速 度 超过 三 米 每 汽 分 配 管 之 间 的 管 道及 管道 上 所 安 装 的 秒 时 ， 直接 空 冷 系统 的散 热 效 果就 会 受 到 膨 胀 补偿 器 、 隔断 阀 、 安全阀、 爆 破 阀等 附 很 大 的影 响 ，当风 的速 度 超 过六 米 每 秒 属 设备 。 ④ 凝集 水 系统 。主要包 括空 冷凝 时 ， 不 同的风 向会 对 直 接空 冷 系 统形 成 热 汽 器 的汇水 管 ， 凝 结 水箱 ， 凝结 水 泵等 。 ⑤ 回流 ， 导 致风 机效 率 降 低 。为 了最 大 程 度 抽 空 气系 统 。 由真 空泵 、 其 他 抽气 器 及 相 的降 低大 风 对空 冷 系统 的 影 响 ， 在设 计 时 应 管 道组 成 。 ⑥ 空 气冷 凝器 清洗 系统 。主 要 对 夏 季 高 温 时 段 最 大 风 速 的 风 向进 行 要 包 括高 压水 泵及 清洗 管道 等 。 研究 ， 以便空 冷 系统 在布 置时 对 此 风 向避 １ ． ２直 接空 冷技 术 的优 点 开， 同时 还 需 加 设 挡 风 墙 ， 降 低 大 风 的 影 直 接 空 冷 技 术 相 对 于 其 它 冷 却 技 术 响 。 有 以下几 个优 点 ： ２ ． ３关 于 降低 噪音 的问题 ①节 水 ： 空 冷机 组 比水 冷 机 组节 水 一 为 了使 直接 空 冷 器不 扰 民 ， 就 要 降低 半 以上 。 ② 冷却 介质 ： 空 气可 免费 获取 ， 无 空冷 系 统风 机 的 噪声 ， 而 达 到这 一 目的所 附加 费用 ， 并 且资 源丰 富 。 ③ 厂址 ： 无特 殊 采用 的手段 是 ， 降低 空 冷 器迎 风 面 风速 及 限制 。④ 维 护费 用 ： 空 冷 机组 为 水冷 机 组 增加 空 冷器 换 热 面积 。由此 可 见 ， 空冷 系 的三分之一。 ⑤环保 ： 废水可实现零排放 ， 统 中 对 噪 声 的 控制 需 付 出相 当大 的成 本 无 汽水 飘 滴 现 象 ，对 周 围 电气 设 备 无 影 代价 ， 据 估 算我 国直接 空 冷凝 汽 器 造价 因 响。 对 噪 声 问 题 的处 理 需 增 加 三 分 之 一 的成
10 kw空冷燃料电池应用场景
10 kw空冷燃料电池应用场景10 kw空冷燃料电池是一种新兴的清洁能源技术，具有广泛的应用潜力。
本文旨在探讨10 kw空冷燃料电池在不同场景中的应用情况，并分析其在实际应用中可能遇到的挑战和解决方案。
首先，我们来看看10 kw空冷燃料电池在汽车领域的应用。
随着汽车工业的发展，传统燃油车辆所带来的环境污染问题日益严重，空气质量急需改善。
10 kw空冷燃料电池作为一种零排放、低噪音的能源替代技术，可以显著降低汽车尾气排放，减少环境污染。
目前已有一些汽车制造商开始将10 kw空冷燃料电池技术应用于汽车生产中，例如丰田、本田等公司推出了配备燃料电池系统的新能源汽车，为汽车行业的环保发展做出了积极贡献。
除了汽车领域，10 kw空冷燃料电池还在船舶领域有着广阔的应用前景。
航运业是全球温室气体排放的重要来源之一，传统船舶使用燃油进行动力推进，造成环境污染严重。
而10 kw空冷燃料电池可以通过氢气与氧气的电化学反应产生电能，驱动电动船舶，实现零排放航行。
在近年来，一些船舶运营公司已经开始尝试将10 kw空冷燃料电池技术应用于船舶的动力系统中，以减少航运业的环境负担。
此外，10 kw空冷燃料电池还具有在建筑领域应用的潜力。
传统建筑物的能源消耗主要依赖于电力和天然气等化石燃料，造成了能源浪费和环境污染。
而10 kw空冷燃料电池作为一种绿色能源技术，可以利用建筑物内部的氢气资源或外部供氢系统，为建筑提供电力、热能等需求，实现建筑的能源自给自足，降低对传统能源的依赖。
在许多国家和地区，已经出现了一些采用10 kw空冷燃料电池技术的示范建筑项目，为今后建筑业的绿色转型提供了借鉴。
然而，尽管10 kw空冷燃料电池在不同领域的应用前景广阔，但在实际应用中仍然存在一些挑战需要克服。
首先，由于10 kw空冷燃料电池技术尚处于发展初期，其成本仍然较高，制约了其在大规模应用中的竞争力。
其次，10 kw空冷燃料电池的供氢基础设施相对薄弱，需要建设更多的氢气产生和储存设施，以满足10 kw空冷燃料电池系统的需求。
空冷岛直接空冷技术-空冷器
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
电站空冷技术的现状及应用前景
中图 分 类 号 ：Ｍ６ １７ Ｔ ２
文 献标 识码 ： Ａ
Ｔｈｅ Ｐｒ ｓ ｎｔＳ ｔ ａ ｉ ｎ ａ ｐｌｅ ｏ ｐ ｃ ｉ ｅ ｏ ｈ ｒ Ｃｏ ｌｎ ｃ ｎ ｌ ｇ ｅ ｅ ｉｕ ｔｏ ｎｄ Ａｐ ｉ ｄ Ｐｒ ｓ ｅ ｔｖ ｆｔ ｅ Ａｉ ｏ ｉ ｇ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ
Ｋｅ ｒ ｓ ｐ ｗｅ ｌｎ ；ａｒｃ ｏ ｉｇ；ｗａ ｅ ａ ｉｇ；ｔｃ ｎ ｌｇ ；ｄ ｖ ［ｐ ｎ ；ｐ ｅ ｅ ｔｓ ｕ ｔ ｎ；ａ ｐ ｂ ｔ ｎ ｒ ｓ ｅ ｔ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ： ｏ ｒ ｐａ ｔ ｉ ｏ ｌ ｎ ｔ ｒｓ ｖｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｒｓ ｎ ｉ ａ ｉ ｔ ｏ ｐ ｌ ａ ｉ ；ｐｏ ｐ ｃ ｉ ｏ ｖ
核 电 站 是 我 国 电力 生 产 的 主要 企 业， 两者 均是用 水大 户 。一座 装机 容 量 为 １ ０ ０ ０ＭＷ 的常规水 冷燃 煤 电厂 ， 采 用 同收 利 用 等节 水 措 施 在 后， 年耗 水量依 然 可 高 达两 千万 吨 以上 。除 在建 时 需 消耗 大量水 资源 外 ， 行 中还会 对 环 境 产生 汽 雾 运 污染和 水体热 污染 。
扁管） 。单 排管 技 术 南 国外 公 司 于 ｌ ９ ９ ５年 开 发 成
功 。相对 另外 ２种管 束形式 而言 ， 具有 重量轻 ， 传热 效率 高 ， 冻性 能好等 优点 ， 抗 但单排 管材 料为单 面镀
铝 的钢基 管 ， 采用 钢 板 与铝 翅 片 进行 钎 焊 的组 装 Ｔ 艺 ， 料成 本较 高 。特 别是 单 面 镀铝 的钢 板 制成 钢 材
ｉ ｗｅ ａ ｎ Ｐｏ ｒ Ｐｌ ｎｔ
ＱＩ Ｓ ｕ ｉ Ｕ ｈ ｎ ｙ ，ＨＵ ｎ Ｙａ ｇ
（ ｅ Ｐ ｗｅ ｔ ｔ ｎ Ａｕ ｉ ａ ｙ Ｅ ｕ ｐ Ｐ ａ ｔ ＥＰ Ｔｈ ｏ ｒＳ ａ ｉ ｘ ｌ ｒ ｑ ｉ． ｌ ｎ ，Ｓ Ｇ，Ｓｈ ｎ ｈ ｉ ０ ０ ０，Ｃｈ ｎ ） ｏ ｉ ａｇａ２０９ ｉ ａ
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。
直接空冷技术及其应用现状
ｎ ａｄ肼】 ｓｏｃ． ｄｔｅｔｅｍ ｌ ｏ ｅ ｄ ｓｒｆｃｓｕｐ ｅｅ ｅ ｔ ｈ ｌｎｅ Ｔ ｏ ｐ ｒ ｉ ｒｉａｙｗ ｅ— ｏｌ ｇｔ ｈ ｏｏ ，ｈ ａｅ ｃｌｅ ａ ｒ ａ ｗ ｒｎ ｕｔ ａｅ ｎ ｒｃｄ ｎｅ ｃ ａｅ ｇ． ｏｃｍ ａｅｗｔ ｏｄｎｒ ａ ｒｃｏｉ ｃ ｎ ｌ ｔｅｗ ｒ ＇ ｎ ｈ ｈ ｐ ｉ ｙ ｄ ｌ ｈ ｔ ｎ ｅ ｙ ｇ ｔ ｃｎｂ ａｅ 】 ｔａ ／ ｅａｒｃｏｉｇｓｓ ｍ Ｗ Ｓｕｅ ． ｈ ｒ ｉｌ ｏ ｅｄｒｃ ａｒｃｏｉｇｃｎ ｅ ｓｒａｄｔｅｃａａｔ ｉｉｓｏ ｅ ｏ ｅｓｖｄ肼 ｈ ｎ２３ｉ ｔ ｉ－ｏｌ ｔ Ｏ ｓｄ Ｔ ｅ ｉ ｐｅ ｆｔ ｉ ｔ —ｏ ｌ ｏｄ ｎｅ ｈ ｃｅｓ ｃ ｔ ｆｈ ｎ ｙｅ ｐｎ ｃ ｈ ｅ ｉ ｎ ｎ ｈ ｒ ｒｔ ｆ ｈ ｄｖｌ ｍ ｎ ｒｃｓ ｗ ｒ ｔ ｄ ｃｄａ ｄ ＾ ｐ ｌ ａｉ ｔ ｕ ￡ｅｄｒｃ ｉ－ｏｌ ｇｔｃ ｎｌ ｏ ｄａ ｒａ ｄｂ ｉ ｉｇｅｅｇ — ｅｅｏ ｅ ｔ ｏｅｓ ｅｅｉ ｒ ｕｅ ｅａｐｉ ｔ ｎｓ ｓｏ ＾ ｉ ｔ ｒ ｃｏｉ ｈ ｏ ｇ ａ ｈ ｍ ａ ｂｏｄａ ｕｌ ｎ ｎ ｒ ｐ ｐ ｎｏ ｎ ｃ ｏ ａ ｆ ｔ ｅ ａ ｎ ｅ ｏ ｔ ｅ ｎ ｙ ｎ ｄ ｙ ｓ ｉ Ｏ ｅｃｉｅ ． ｏｓ ｅｉ ｅｃｎｔ ｃｉｎｏ ｐ ｗ ｒ ｌ ｔ ｉ ｅｗ ｒ ｄｔｅｓｕ ｉｎｏ ｒｃｕ ｔ ， ｉ ｃ ａｒｃｏｉｇｔｃｎｑ ｅ ｖ ｇ ａ ｎ Ｗ Ｓｄｓｒ ｄ Ｃ ｎｉ ｒ ｇｔ ｏ ｓ ｕｔ ｏ ｅ ａ ｓ ｎｔ ｏｌ ａ ｉ ａ ｏ ｏ ｏ ｎｒ ｄｒ ｔ － ｏｌ ｈ ｉｕ ｂ ｄ ｎ ｈ ｒ ｏｆ ｐｎ ｈ ｄｎ ｈ ｔｔ ｆ ｕ ｙ ｅ ｉ ｎ ｅ
（ ｒ ｈｎ ｌｃｒ ｏ ｅ ｉｅｓｙ Ｂ ｏ ｉｇ０ ０ ， ｅ ｅ， ｈｎ ） Ｎｏｔ Ｃ ｉａ ｅｔｃ ｗ ｒ ｖ ｒｉ ， ａ ｄｎ ７ ０ ３ Ｈ ｂ ｉＣ ｉａ ｈ Ｅ ｉＰ Ｕｎ ｔ １
直接空冷技术解读
汽轮机排汽温度与设计环境温度之差。
• ITD值应优化选择：取值大小对机组运行、初期投
资影响甚大。
• 初始温差ITD的取值特点：国外ITD取值都较
高，VODAK=41.7 ℃,MATIBA=39.2 ℃ 。
1.3直接空冷技术发展、应用概况
国外:
• 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， 1.5MW ；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。 • 最早投入运行大型直接空冷机组的是德国GEA公司生产的1978年装 于美国怀俄达克电站的365MW机组，是当时世界上单机容量最大的 直接空冷机组。这台直接空冷机组已安全运行20多年。 • 目前，世界上已投运的最大的直接空冷机组也是由德国GEA公司生 产，已于 1991 年建成的南非 Matimba 电站 6×665MW 机组，最后投 产的一台机组也已安全运行10年多。
GEA 散热器管排
风机
凝结水泵
间接空冷系统示意图（海勒式）
LP
LP
G
空冷塔
去 锅 炉
凝汽器
水轮机
凝结水泵
循环水泵
汽轮机
汽轮机膨胀节
`
汽轮机排汽过渡段
•
`
排水坑
1.2为何要采用直接空冷技术?
• 众所周知，我区以煤炭资源丰富、土地资源广阔，以及 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，国家审批的电厂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，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。
直接空冷技术的发展
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ａ ｉ ｒ ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｉ ｓ ｅ ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ，ｔ ｈ ｅ ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｅ ｏ ｆ ａ ｉ ｒ ｃ ｏ ｏ ｌ ｅ ｒ ｉ ｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ， ａ ｎ ｄ ａ ｎ ｏ ｖ ｅ ｒ ａ ｌ ｌ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｉ ｓ ｏ ｎ ｏ ｆ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｓ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ａ ｉ ｒ ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ｉ ｓ ｍａ ｄ ｅ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ ｐ ｅ ｒ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｏ ｆ ｓ ｅ ｖ ｅ ｒ ａ ｌ ｈｃ ｔ ｏ ｍ ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ ｇ ａ ｎ ｄ ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｍｉ ｃ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ．
气 冷 却 和 水 冷却 的优 缺 点 进 行 了 综合 性 对 比 。
【 关键词 】 空冷器 ； 工作原理 ； 经济性分析
Ｔｈ ｅ Ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｄｉ ｒ ｅ ｃ ｔ Ａｉ ｒ Ｃｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
直接空冷技术原理及其应用现状
直接空冷技术原理及其应用现状摘要：我国是一个煤炭资源丰富、水资源短缺的国家，存在着严重的“富煤缺水”问题，直接空冷技术的使用，不但可以降低环境污染、减轻能源消耗而且还能降低用水量、节约水资源。
由此可见，直接空冷技术在活火力电厂发电上起着不可替代的作用。
关键词：直接空冷；原理；空冷凝汽器；应用现状1火力发电厂排汽的冷凝方式1.1湿式冷却方式湿式冷却方式分直流冷却和冷却塔2种。
湿式直流冷却一般是从江、河、湖、海等天然水体中汲取一定量的水作为冷却水，冷却工艺设备吸取废热使水温升高，再排入江、河、湖、海。
当不具备直流冷却条件时，则需要用冷却塔来冷却。
冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换，使废热传输给空气并散入大气。
1.2干式冷却方式在缺水地区，补充因在冷却过程中损失的水非常困难，采用空气冷却的方式能很好地解决这一问题。
空气冷却过程中，空气与水（或排汽）的热交换，是通过由金属管组成的散热器表面传热，将管内的水（或排汽）的热量传输给散热器外流动的空气。
当前，用于发电厂的空冷系统主要有3种，即直接空冷系统、带表面式凝汽器的间接空冷系统（哈蒙式空冷系统）和带喷射式（混合式）凝汽器的间接空冷系统（海勒式空冷系统）。
直接空冷就是利用空气直接冷凝从汽轮机的排气，空气与排气通过散热器进行热交换。
海勒式间接空冷系统主要由喷射式凝汽器和装有福哥型散热器的空冷塔构成，系统中的高纯度中性水进入凝汽器直接与凝汽器排汽混合并将加热后的冷凝水绝大部分送至空冷散热器，经过换热后的冷却水再送至喷射式凝汽器进行下一个循环。
极少一部分中性水经过精处理后送回锅炉与汽机的水循环系统。
哈蒙式间接空冷系统又称带表面式凝汽器的间接空冷系统，在该系统中冷却水与锅炉给水是分开的，这样就保证了锅炉给水水质。
哈蒙式空冷系统由表面式凝汽器与空冷塔组成，系统与常规的湿冷系统非常相似。
2直接空冷系统的工作原理汽轮机排汽在空冷凝汽器中被空气冷却而凝结成水，排汽与空气之间的热交换是在表面式空冷凝汽器内完成。
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浅析直接空冷技术及应用现状
作者：于洋
来源：《中国新技术新产品》2013年第08期
摘要：为了解决水资源短缺的问题，我国使用了直接空冷技术，在很大程度上解决了这一难题。
因此，本文主要从空冷系统的种类、直接空冷系统的概念、直接空冷系统工作原理、直接空冷系统的优缺点、直接空冷技术的应用现状五方面对直接空冷技术进行论述，以供参考。
关键词：直接空冷技术；种类；工作原理；优缺点；应用现状
中图分类号：TH18 文献标识码：A
1 空冷系统的种类
目前，用于发电厂的空冷系统主要有三种，分别是：带喷射式（混合式）凝汽器的间接空冷系统（海勒式空冷系统）、带表面式凝汽器的间接空冷系统（哈蒙式空冷系统）以及直接空冷系统。
其中，直接空冷系统使用的最多也最受欢迎，这是因为间接空冷凝汽器系统相对于直接空冷凝汽器系统设备多、造价高、维修量大、运行难度大且可靠性较差。
由此可见，直接空冷凝汽器将是今后电厂冷却系统发展的重要方向。
因此，本文主要对直接空冷技术进行分析。
2 直接空冷系统的概念
所谓的直接空冷系统指的是利用空气直接冷凝从汽轮机的排气，空气与排气通过散热器进行热交换。
3 直接空冷系统工作原理
3.1 组成直接空冷系统的主要成分
直接空冷系统主要由直接空冷凝汽器、汽轮机、风扇机组等主要元件组成。
其中直接空冷凝器负责将排汽进行冷凝，进而成为冷凝水；汽轮机负责排汽；风扇机组一般安装在直接空冷凝汽器管束下面进行强制通风。
3.2 直接空冷系统的工作流程
工作流程主要分三部：第一部是：经过空气冷凝器的作用将汽轮机中排出的汽体进行冷却，然后凝结成水。
第二部是：排汽与空气之间会进行热交换，其中热交换是在表面式空冷凝汽器内完成。
这两个过程主要是利用散热器翅片管外侧流过的冷空气进行作用，使处于真空状
态下的汽轮机排除的热介质饱和蒸汽冷凝。
最后一部是：将冷凝后的凝结水进行处理，然后送回锅炉。
4 直接空冷系统的优缺点
4.1 直接空冷系统的优点
（1）用水量小。
我国是一个水资源短缺、煤炭资源丰富的国家。
在现今的火力发电厂中，一般采用的是湿冷却方式，这种方法的缺点就是需要使用过多的水，据统计，冷却塔的蒸发损失量很大，约占全厂耗水量的 90%以上。
然而使用直接空冷系统就降低了用水量，这是因为，它采用的是空气冷却，从而减少了中间的水冷过程。
同使用水冷凝方法相比，采用直接空冷技术会节水70%以上。
（2）整体经济性较高。
从短期看，虽然直接空冷系统机组的造价很高、而且工作中热耗率也很高，但是从长远利益看，我国水资源日益紧张、水价不断提高、而且受到环保要求的限制，使用直接空冷系统是非常经济的，因此，可以说整体经济性较高。
（3）所占空间较小。
水冷凝汽器系统中含有循环冷却水塔和循环水泵房，它们占地面积十分大。
但是同其比较，直接空冷系统组成简单，不含循环冷却水塔和循环水泵房，只需建在厂房外，利用厂房与升压站空间，所占空间十分小。
（4）使用安全、工作效率高。
直接空冷机组不是一个整体，而是将整个系统划分为若干个单元，每个单元独自工作、独自发挥功能，这样划分的优点就是当某个单元出现问题，维修人员可以将出现故障的单元与整体隔离，而不至于影响整个系统的工作。
因此，可以说，使用安全，工作效率高。
4.2 直接空冷系统的缺点
（1）汽轮机被压范围窄。
汽轮机作为直接空冷系统机组的重要组成部分，其工作能力直接影响机组整体功能的发挥。
其中，汽轮机存在的一个缺点就是被压范围窄。
如：直接空冷系统是利用空气冷却汽体，但是空气热容量远远小于水，冷却能力低，当汽轮机被压在超出设计范围时，汽轮机将被迫降低出力，影响机组效率。
（2）热空气再循环影响冷却效果。
直接空冷系统采用的是空冷强制通风，当机组在夏天运行时，热气出口的空气可能被空气入口吸入进行再循环，这种热空气的再循环会严重影响凝汽器的冷却效率。
因此，这也是直接空冷系统存在的一个缺点。
5 直接空冷技术的应用现状
5.1 国外直接空冷系统的应用现状
电厂直接空冷技术应用已经有几十年的历史，并且发展较快，至今为止已运行的直接空冷机组超过800 台，最大的直接空冷机组容量达 665 MW。
在国际上，伊朗、美国和南非空冷机组应用最广泛，如：伊朗新建火电机组的 2/3 采用空冷技术。
由此可见，直接空冷技术发展空间十分宽阔，且发展前景良好。
5.2 国内直接空冷系统的应用现状
在20世纪60年代，我国开始了直接空冷系统研究工作。
而且随着空冷系统研究工作的进行，近些年，我国已经投资运行了很多直接空冷系统机组，实践证明效果良好。
尤其是在我国华北、西北地区，煤炭资源丰富，淡水资源短缺，这从人均淡水拥有量仅为全国平均水平的1/4就可以看出。
然而火力电厂发电急需水资源，“富煤缺水”现象已经成为我国华北、西北地区亟待解决的问题。
为此，我国大力发展直接空冷技术。
而且空冷技术不但可以缓解水资源短缺的问题，还可以降低环境污染、减轻能源消耗。
由此可见，直接空冷技术发展空间十分广阔。
结语
我国是一个煤炭资源丰富、水资源短缺的国家，存在着严重的“富煤缺水”问题，直接空冷技术的使用，不但可以降低环境污染、减轻能源消耗而且还能降低用水量、节约水资源。
由此可见，直接空冷技术在活力电厂发电上起着不可替代的作用，而且随着我国经济的持续发展，我国的电力需求将会逐年增加，因此可以说，直接空冷技术的发展前景十分光明。
参考文献
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