电厂冷却技术概述
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开式冷却系统：以江、河、湖、海和水库的水 作为冷却水的供水系统。水资源充沛的地区， 采用开式冷却居多。
图1-1即为一湿式开式冷却水系统，河水经
循环水泵抽入凝汽器中作为冷却水对汽轮机排 汽进行凝结，冷却水吸收热量后直接排放入河 水中。缺点：夏季高温期，排水温度较高，对 环境产生热污染，生态平衡易受到破坏。
发电厂空冷技术
李华
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电厂凝汽器冷却方式
汽轮机做功后的乏汽，需经汽轮机凝汽设备冷却为凝结水 ；
凝结水泵将凝水送入回热系统，对水进行回热利用并循环加热；
按冷却方式，冷却系统可以分为湿式冷却系统(水冷系统)和干式冷 却系统(空气冷却系统)两大类。 湿式冷却系统即水冷系统，有开式冷却系统和闭式冷却系统两种。
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发电厂空冷系统的方式 —— 哈蒙式间接空冷系统
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发电厂空冷系统的方式 —— 哈蒙式间接空冷系统
1.特点 ⑴表面式凝汽器； ⑵散热器在塔内呈倾斜布置； ⑶增设了疏水膨胀箱，布置于空冷系统回路中，对冷却 水膨胀起补偿作用。 ⑷无蒸发损失。 2.优点 节约厂用电，设备少，冷却水系统与汽水系统分开，两者 水质可按各自要求控制。 3.缺点 空冷塔占地大，基建投资多，系统中需进行两次换热，且 都属表面式换热，使全厂热效率有所降低。
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发电厂空冷系统的应用场合
（2）调峰电厂 空冷系统应用较少， 特点：机组起停频繁，设计空冷系统时易采用 效率较高的铝管铝翅片散热器。 铝管铝翅片散热器内表面在制造厂已进行过防腐处理，可适应机组 频繁启停时工况的干湿变化。 （3）老电厂扩建 老电厂扩建增容时，水资源往往难于解决，可考虑采用空冷系统。 若老电厂场地狭窄，可采用直接空冷系统，将空冷凝汽器布置在汽轮机 厂房的屋顶上，减少占地面积： 若老电厂有湿冷塔群，可将部分湿冷塔改造为辅助通风的空冷塔， 采用哈蒙式间接空冷系统； （4）核电站 效率较高的直接氦循环高温气体冷却堆核电站可以使用空冷技术。 目前国外已投运的核电站空冷系统，多采用具有表面式的哈蒙式间接空 冷系统。
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发电厂空冷系统的方式 —— 直接空冷系统
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发电厂空冷系统的方式 —— 直接空冷系统
直接空冷汽轮机的排汽直接由空气来冷凝，热源为汽轮机排 汽，冷源为空气，热交换存在于蒸汽和空气之间，没有循环冷却 水系统。 与其他方式的空冷系统相比较具有如下优缺点。 其优点是： ①不需要冷却水等中间冷却介质，初始温差大； ②设备少，系统简单，基建投资较少，占地少； ③空气量的调节灵活，冬季防冻措施比较可靠。 其缺点是： ①空冷凝汽器体积比水冷凝汽器体积大得多，庞大的真空系 统容易漏气； ②大直径的排汽管道加工比较困难； ③直接空冷大多采用强制通风，因而增加了厂用电量，同时 也增加了噪声源。
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电厂凝汽器冷却方式
湿式闭式冷却系统：冷却水在 凝汽器与冷却塔之间进行循环 的冷却方式是。 适用于：水资源不太充沛的地 区，闭式冷却系统应用较多。 缺点： 闭式冷却系统冷却水的表面蒸 发和排污约占全厂耗水量的 65%以上，耗水量大，易形成 和其他国民经济部门争水的现 象； 过度的耗水，导致区域性水资 源供需矛盾突出； 甚至使 生态环境遭到永久性破坏。
特点 1，凝汽器为混合式； 2，增设了调压水轮机。 调压水轮机的功能 调整水轮机导叶开度来调整混合式凝汽器喷嘴前的水压， 使水和蒸汽充分接触。 回收能量，减少冷却水循环的功率消耗。 优点 以微正压的低压水系统运行，较易掌握。 缺点 设备多、系统复杂、需要凝结水精处理装置、 自动控制系统复杂、全铝制散热器的防冻性能 差。
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发电厂空冷系统的特点
——总体特点
（1）厂址选择条件不受耗水量限制
空冷电厂全厂耗水量按设计装机容量计算约为0.3~0.5 m3/(GW.s)。 因而厂址的选择基本不受水源地的限制。使在缺水地方建造大型电站成 为可能；
（2）空冷设备地位重要。成为锅炉、汽机和发电机之后，电厂的主要 设备。 （3）节水。湿冷电厂全厂耗水量约为1 m3/(GW.s)。空冷电厂可节约 湿冷电厂耗水量的65%以上。 （4）环境污染小。空冷电厂没有逸出水雾汽团，不发生淋水噪声，更 没有冷却水对天然水体的排放，因此减轻对环境的羽流污染、噪声污染 和热污染。
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发电厂空冷技术应用的必然性
湿冷：耗水量大，易造成用水矛盾； 空冷：节水，可有效缓解用水矛盾； 空冷：起源于20世纪30年代，采用翅片管式的空冷散热器，直接 或间接用环境空气来冷凝汽轮机的排汽； 采用空冷技术的冷却系统称为空冷系统； 采用空冷系统的汽轮发电机组称为空冷机组； 采用空冷系统的发电厂称为空冷电厂； 发电厂汽轮机排汽空冷技术的应用和发展为在严重缺水的煤矿和 电力负荷中心区域建设大型火力发电厂开辟了一条经济、安全、 可靠的途径，也为水资源丰富区域保持生态平衡提供了有利条件。
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发电厂空冷系统的特点
——总体特点
（5）减少占地面积
采用直接空冷系统时，不仅可以取消湿冷系统的大型湿冷塔、水泵 房、深埋地下管线等占地面积，还可以在空冷凝汽器装置平台下面布置 电气变压器，充分利用主厂房A列外侧空间。
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发电厂空冷系统的方式 —— 间接空冷系统
根据凝汽器型式的不同及所采用冷却介质 的不同，间接空冷系统可分为：
具有混合式凝汽器Байду номын сангаас间接空冷系统；
具有表面式凝汽器的间接空冷系统。
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发电厂空冷系统的方式 —— 海勒式间接空冷系统
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发电厂空冷系统的方式 —— 海勒式间接空冷系统
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发电厂空冷系统的应用场合
（1）带基本负荷的电厂 直接空冷系统、海勒式间接空冷系统和哈蒙式间接空冷系统 均得到广泛的应用。 直接空冷系统目前采用的单机最大容量为890MW(巴林)， 海勒式间接空冷系统目前采用的单机最大容量为325MW(伊 朗)， 哈蒙式间接空冷系统目前采用的单机最大容量为686MW(南 非)。 只要能建造湿冷机组的地方，无论纬度同低、气候干旱与湿润 等都可建造空冷。
图1-1即为一湿式开式冷却水系统，河水经
循环水泵抽入凝汽器中作为冷却水对汽轮机排 汽进行凝结，冷却水吸收热量后直接排放入河 水中。缺点：夏季高温期，排水温度较高，对 环境产生热污染，生态平衡易受到破坏。
发电厂空冷技术
李华
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电厂凝汽器冷却方式
汽轮机做功后的乏汽，需经汽轮机凝汽设备冷却为凝结水 ；
凝结水泵将凝水送入回热系统，对水进行回热利用并循环加热；
按冷却方式，冷却系统可以分为湿式冷却系统(水冷系统)和干式冷 却系统(空气冷却系统)两大类。 湿式冷却系统即水冷系统，有开式冷却系统和闭式冷却系统两种。
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发电厂空冷系统的方式 —— 哈蒙式间接空冷系统
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发电厂空冷系统的方式 —— 哈蒙式间接空冷系统
1.特点 ⑴表面式凝汽器； ⑵散热器在塔内呈倾斜布置； ⑶增设了疏水膨胀箱，布置于空冷系统回路中，对冷却 水膨胀起补偿作用。 ⑷无蒸发损失。 2.优点 节约厂用电，设备少，冷却水系统与汽水系统分开，两者 水质可按各自要求控制。 3.缺点 空冷塔占地大，基建投资多，系统中需进行两次换热，且 都属表面式换热，使全厂热效率有所降低。
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发电厂空冷系统的应用场合
（2）调峰电厂 空冷系统应用较少， 特点：机组起停频繁，设计空冷系统时易采用 效率较高的铝管铝翅片散热器。 铝管铝翅片散热器内表面在制造厂已进行过防腐处理，可适应机组 频繁启停时工况的干湿变化。 （3）老电厂扩建 老电厂扩建增容时，水资源往往难于解决，可考虑采用空冷系统。 若老电厂场地狭窄，可采用直接空冷系统，将空冷凝汽器布置在汽轮机 厂房的屋顶上，减少占地面积： 若老电厂有湿冷塔群，可将部分湿冷塔改造为辅助通风的空冷塔， 采用哈蒙式间接空冷系统； （4）核电站 效率较高的直接氦循环高温气体冷却堆核电站可以使用空冷技术。 目前国外已投运的核电站空冷系统，多采用具有表面式的哈蒙式间接空 冷系统。
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发电厂空冷系统的方式 —— 直接空冷系统
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发电厂空冷系统的方式 —— 直接空冷系统
直接空冷汽轮机的排汽直接由空气来冷凝，热源为汽轮机排 汽，冷源为空气，热交换存在于蒸汽和空气之间，没有循环冷却 水系统。 与其他方式的空冷系统相比较具有如下优缺点。 其优点是： ①不需要冷却水等中间冷却介质，初始温差大； ②设备少，系统简单，基建投资较少，占地少； ③空气量的调节灵活，冬季防冻措施比较可靠。 其缺点是： ①空冷凝汽器体积比水冷凝汽器体积大得多，庞大的真空系 统容易漏气； ②大直径的排汽管道加工比较困难； ③直接空冷大多采用强制通风，因而增加了厂用电量，同时 也增加了噪声源。
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电厂凝汽器冷却方式
湿式闭式冷却系统：冷却水在 凝汽器与冷却塔之间进行循环 的冷却方式是。 适用于：水资源不太充沛的地 区，闭式冷却系统应用较多。 缺点： 闭式冷却系统冷却水的表面蒸 发和排污约占全厂耗水量的 65%以上，耗水量大，易形成 和其他国民经济部门争水的现 象； 过度的耗水，导致区域性水资 源供需矛盾突出； 甚至使 生态环境遭到永久性破坏。
特点 1，凝汽器为混合式； 2，增设了调压水轮机。 调压水轮机的功能 调整水轮机导叶开度来调整混合式凝汽器喷嘴前的水压， 使水和蒸汽充分接触。 回收能量，减少冷却水循环的功率消耗。 优点 以微正压的低压水系统运行，较易掌握。 缺点 设备多、系统复杂、需要凝结水精处理装置、 自动控制系统复杂、全铝制散热器的防冻性能 差。
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发电厂空冷系统的特点
——总体特点
（1）厂址选择条件不受耗水量限制
空冷电厂全厂耗水量按设计装机容量计算约为0.3~0.5 m3/(GW.s)。 因而厂址的选择基本不受水源地的限制。使在缺水地方建造大型电站成 为可能；
（2）空冷设备地位重要。成为锅炉、汽机和发电机之后，电厂的主要 设备。 （3）节水。湿冷电厂全厂耗水量约为1 m3/(GW.s)。空冷电厂可节约 湿冷电厂耗水量的65%以上。 （4）环境污染小。空冷电厂没有逸出水雾汽团，不发生淋水噪声，更 没有冷却水对天然水体的排放，因此减轻对环境的羽流污染、噪声污染 和热污染。
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发电厂空冷技术应用的必然性
湿冷：耗水量大，易造成用水矛盾； 空冷：节水，可有效缓解用水矛盾； 空冷：起源于20世纪30年代，采用翅片管式的空冷散热器，直接 或间接用环境空气来冷凝汽轮机的排汽； 采用空冷技术的冷却系统称为空冷系统； 采用空冷系统的汽轮发电机组称为空冷机组； 采用空冷系统的发电厂称为空冷电厂； 发电厂汽轮机排汽空冷技术的应用和发展为在严重缺水的煤矿和 电力负荷中心区域建设大型火力发电厂开辟了一条经济、安全、 可靠的途径，也为水资源丰富区域保持生态平衡提供了有利条件。
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发电厂空冷系统的特点
——总体特点
（5）减少占地面积
采用直接空冷系统时，不仅可以取消湿冷系统的大型湿冷塔、水泵 房、深埋地下管线等占地面积，还可以在空冷凝汽器装置平台下面布置 电气变压器，充分利用主厂房A列外侧空间。
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发电厂空冷系统的方式 —— 间接空冷系统
根据凝汽器型式的不同及所采用冷却介质 的不同，间接空冷系统可分为：
具有混合式凝汽器Байду номын сангаас间接空冷系统；
具有表面式凝汽器的间接空冷系统。
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发电厂空冷系统的方式 —— 海勒式间接空冷系统
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发电厂空冷系统的方式 —— 海勒式间接空冷系统
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发电厂空冷系统的应用场合
（1）带基本负荷的电厂 直接空冷系统、海勒式间接空冷系统和哈蒙式间接空冷系统 均得到广泛的应用。 直接空冷系统目前采用的单机最大容量为890MW(巴林)， 海勒式间接空冷系统目前采用的单机最大容量为325MW(伊 朗)， 哈蒙式间接空冷系统目前采用的单机最大容量为686MW(南 非)。 只要能建造湿冷机组的地方，无论纬度同低、气候干旱与湿润 等都可建造空冷。