空冷汽轮机简介
汽轮机直接空冷应用
汽轮机直接空冷应用在我国火力发电厂一般采用湿冷系统对机组进行冷却，但随着经济的发展，水资源的紧缺，此种传统的方法受到了限制，近年来随着直接空冷技术的日趋成熟，以及直接空冷技术在大容量机组中运行的实践经验，有着广阔的发展前景，特别对于富煤缺水地区，它的应用更能显示出优越性，它的应用将是未来的发展趋势。
1.空冷技术简介空冷技术是指采用空气来直接或间接地冷却汽轮机排气的一种技术。
当今由于大容量火力发电厂的正常运行需要充足的冷却水源，同时由于湿冷机组耗水量巨大，产生的废热排到江河、湖泊里造成生态平衡的破坏，而在缺水地区兴建大容量火力发电厂，就需要采用新的冷却方式来排除废热。
火力发电厂的排汽冷却技术主要分为两大类：水冷却和空气冷却（简称空冷）。
发电厂采用翅片管式的空冷散热器，直接或者间接用环境空气来冷凝汽轮机的排汽，称为发电厂空冷。
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。
发电厂空冷系统也称为干冷系统。
它相对于常规发电厂湿冷系统而言的。
常规发电厂的湿式冷却塔是把塔内的循环水以“淋雨”方式与空气直接接触进行热交换的。
其整个过程处于“湿”的状态，其冷却系统称为湿冷系统。
空冷发电厂的空冷塔，其循环水与空气是通过散热器间接进行热交换的，整个冷却过程处于“干”的状态，所以空冷塔又称干式冷却塔。
根据汽轮机排汽凝结方式的不同，发电厂的空冷系统可以分为直接空冷系统和间接空冷系统两大类。
2.直接空冷系统设备结构组成直接空冷系统，又称空气冷凝系统，汽轮机的排汽直接用空气来冷凝，冷却空气通常用机械通风或自然通风方式供应。
空冷凝汽器是由两或三排外表面镀锌的椭圆形钢管外套矩形钢翅片，或由单排扁平形钢管，外焊硅铝合金蛇形翅片的若干个管束组成。
这些管束亦称空冷散热器。
直接空冷系统的流程汽轮机排汽通过排汽管道送到室外的空冷凝汽器内，机械通风鼓风式轴流冷却风机使空气横向吹向空冷散热器外表面，将排汽冷凝成水，凝结水再经泵送回汽轮机的回热系统。
哈汽两缸660MW空冷机组介绍-print
660MW超临界空冷汽轮机介绍哈尔滨汽轮机厂有限责任公司汇报内容1.哈汽公司600MW等级空冷机组发展历程2.总体设计3.高中压缸设计4.低压缸设计5.轴系设计6.投运机组运行情况7.小结汇报内容1.哈汽公司600MW等级空冷机组发展历程2.总体设计3.高中压缸设计4.低压缸设计5.轴系设计6.投运机组运行情况7.小结600MWK01#600MW 大同电厂660MW 超临界CHK01A #660MW 轩岗电厂600MWK01B #600MW 武乡电厂2008 轩岗电厂940mm 末叶低压缸超临界高中压合缸660MW 超临界两缸CHK01A 2007 通辽电厂2×680mm 末叶低压缸亚临界高中压合缸600MW 亚临界三缸K01B-22006 武乡电厂2×620mm 末叶低压缸亚临界高中压合缸600MW 亚临界三缸K01B 设计2×940mm 末叶低压缸超超临界中压缸超超临界高压缸1000MW 超超临界四缸CCHK02设计940mm 末叶低压缸超超临界高中压合缸660MW超超临界两缸CCHK012007 大同电厂2×620mm 末叶低压缸超临界高中压合缸600MW 超临界三缸CHK012004 漳泽电厂620mm 末叶低压缸亚临界高中压合缸300MW 亚临界两缸K022005大同电厂2×620mm 末叶低压缸亚临界中压缸亚临界高压缸600MW 亚临界四缸K01运行电厂低压缸中压缸高压缸功率名称机组型号汇报内容1.哈汽公司600MW等级空冷机组发展历程2.总体设计3.高中压缸设计4.低压缸设计5.轴系设计6.投运机组运行情况7.小结积木块设计940mm末叶低压缸模块600MW超高、中压缸模块外形布置滑销系统热平衡图主要技术参数7 (3+1+3)给水回热级数（高加＋除氧＋低加）113000r/min 额定转速10喷嘴调节配汽方式90.013MPa额定排汽压力81872t/h 主蒸汽额定进汽量7566℃额定再热蒸汽进口温度6566℃额定主蒸汽温度524.2MPa 额定主蒸汽压力4660MW THA工况3CLNZK660-24.2/566/566汽轮机型号2超临界、一次中间再热、两缸、两排汽、单轴、直接空冷机组型式1数据单位项目编号750t 汽轮机本体重量177702.8kJ/kW.h THA工况热耗1830～90％变压运行负荷范围16高中压联合启动启动方式1521×10.5×7.5m机组外型尺寸（长、宽、高）148.32m 2低压缸末级叶片环形面积940mm 低压缸末级叶片长度低压缸末级叶片数据132×6级低压缸6级中压缸I+9级高压缸28通流级数12数据单位项目编号主要技术参数7795.27803.77798.260007300总计/加权热耗8223.98184.98153.01125225050%额定出力7850.37843.57828.752570075%额定出力7677.77700.37702.843504350100%额定出力kJ/kW.h kJ/kW.h kJ/kW.h h h680mm 620mm 940mm 3缸2缸年利用小时年运行小时数负荷两缸机组经济性汇报内容1.哈汽公司600MW等级空冷机组发展历程2.总体设计3.高中压缸设计4.低压缸设计5.轴系设计6.投运机组运行情况7.小结相似性比较高压缸设计参数418.6417.8高压缸焓降kJ/kg四瓦可倾瓦四瓦可倾瓦2#轴承形式405×285405×2852#轴承尺寸D ×L mm ×mm 四瓦可倾瓦四瓦可倾瓦1#轴承形式405×205405×2051#轴承尺寸D ×L mm ×mm 943.6943.6高压缸平均根径mm I+9I+9高压缸通流级数60006000轴承跨距mm 566566主蒸汽温度℃24.224.2主蒸汽压力MPa 30003000转速rpm 600660功率MW 沁北轩岗相似性比较中压缸设计参数397.4396.7中压缸焓降kJ/kg四瓦可倾瓦四瓦可倾瓦2#轴承形式405×285405×2852#轴承尺寸D ×L mm ×mm 四瓦可倾瓦四瓦可倾瓦1#轴承形式405×205405×2051#轴承尺寸D ×L mm ×mm 11651165中压缸平均根径mm I+9I+9中压缸通流级数60006000轴承跨距mm 566566再热蒸汽温度℃ 3.813.81再热蒸汽压力MPa 30003000转速rpm600660功率MW 沁北轩岗相似性比较12122.421.7900Ⅰ高压缸9.548.940.720.635.005.0368.95 8.94 0.78 0.71 4.69 4.73 58.94 8.94 0.79 0.72 4.69 4.72 49.97 9.95 0.80 0.73 5.56 5.60 39.96 9.97 0.81 0.75 5.57 5.61 29.96 9.97 0.83 0.77 5.46 5.50 1中压缸8.82 8.84 1.27 1.18 1.04 1.05 98.82 8.84 1.28 1.16 0.97 0.98 813.17 13.16 1.82 1.69 1.81 1.82 713.15 13.16 1.81 1.65 2.02 2.03 613.18 13.16 1.82 1.68 1.90 1.90 513.16 13.15 1.82 1.70 1.77 1.77 413.15 13.16 1.82 1.72 1.59 1.60 313.14 13.17 1.82 1.76 1.57 1.58 213.16 13.15 1.82 1.75 1.81 1.82 1动叶％静叶％动叶°静叶°动叶％静叶％面积增加角度增加叶高增加级号缸号面积调整结构设计特点夹层冷却系统 结构设计特点降低内外缸温差降低内外缸压差应力场、温度场有限元分析 结构设计特点中压转子冷却系统 结构设计特点中压转子冷却系统 结构设计特点高中压转子寿命 结构设计特点高压喷嘴防止固粒腐蚀设计 结构设计特点高中压通流设计特点高中压通流设计特点高中压通流设计特点12Cr2Mo112Cr2Mo1中压导汽管11ZG15Cr2Mo1ZG15Cr2Mo1再热主汽调节联合阀体1012Cr2Mo11Cr9Mo1VNbN 主汽导汽管9ZG15Cr2Mo1ZG1Cr10MoWVNbN 主汽调节联合阀体8ZG15Cr2Mo1ZG1Cr10MoVNbN 高压内缸71Cr12Mo 1Cr9Mo1VNbN高中压1-3、中压1-3级隔板61Cr12Mo 1Cr9Mo1VNbN 喷嘴510705BU 10705BU 高压2、3级动叶片410705BU 10705MBU 高压I 、1、中压3级动叶片310705BU MTB10AA 中压1-2级动叶片230Cr1Mo1V 30Cr1Mo1V 高中压转子1亚临界材料超临界材料名称序号高温材料选择高温材料选择ZG1Cr10MoWVNbN1Cr12Mo叶片强度汇总隔板强度8756调节级298294289266223183148152121许用应力MPa126116143163158149146146112最大计算应力MPa 第9级第8级第7级第6级第5级第4级第3级第2级第1级高压隔板强度汇总28723617716612488许用应力MPa2141851641647149最大计算应力MPa 第6级第5级第4级第3级第2级第1级中压隔板强度汇总3.高中压缸设计叶片强度汇总动叶强度高压动叶强度汇总425297222228213177许用应力MPa268258220208183163总应力MPa 第6级第5级第4级第3级第2级第1级单位中压动叶强度汇总439310429225191248190146157151许用应力MPa144 128 121 127 139 127 117 106 105 72 总应力MPa 第9级第8级第7级第6级第5级第4级第3级第2级第1级调节级汇报内容1.哈汽公司600MW等级空冷机组发展历程2.总体设计3.高中压缸设计4.低压缸设计5.轴系设计6.投运机组运行情况7.小结低压缸设计特点汽缸与转子系统同心转子支撑转子支撑新设计原设计落地轴承、内缸低压缸设计特点落地轴承、内缸 低压缸设计特点落地轴承低压缸设计特点低压缸设计特点落地轴承、内缸落地内缸空冷末级叶片系列自带围带拱形围带围带凸台套筒凸台松拉筋凸台松拉筋松拉筋拉筋连接形式叶片实体2/442/42222排汽口数目圆弧四齿型斜三齿型圆弧三齿型五叉型四叉型四叉型五叉型叶根形式13～1511151315159.18设计背压KPa 直接空冷间接空冷直接空冷间接空冷冷却方式660/1000600/660300/600200135-150100-150200功率等级MW 940680620600520450710末级动叶高度mm940mm空冷末级叶片性能验证试验气动设计和结构设计2007200620052004940mm 叶片开发历程12%Cr材料阻尼凸台/套筒+自带围带整圈连接连接形式圆弧枞树形叶根形式70叶片支数8.32m 2环形面积1880mm 根径940mm叶高940mm 叶片设计参数940mm空冷末级叶片基本设计参数940mm空冷末级叶片设计进度安排48英寸末级叶片阻尼围带装配状态运行状态蒸汽方向旋转方向凸台/套筒旋转方向阻尼围带高抗振衰减性凸台套筒高抗振衰减性12Cr不锈钢高强度薄叶片高效率减少离心力圆弧枞树型叶根降低叶片重量降低离心力940mm空冷末级叶片结构特点940mm空冷末级叶片强度计算结果940mm空冷末级叶片强度计算结果940mm空冷末级叶片强度计算结果940mm空冷末级叶片强度计算结果三维等马赫数线末三级子午面流线轴向和切向复合倾斜末级静叶940mm空冷末级叶片气动计算结果顶部截面的气动损失叶片出口马赫数能量损失系数a) 顶部截面b) 中部截面等马赫数线c) 根部截面940mm空冷末级叶片试验装置5孔探针模型汽轮机系统模型汽轮机试验汽轮机径向探针末三级模型转子应力、频率测量装置进汽汽流角β2相对叶高h/HL-0动叶片进汽汽流角L-0动叶片出口总压分布相对叶高h/HL-0出口轴向速度比模型汽轮机试验结果：L-0效率L-0相推效率试验结果与计算结果吻合末级叶片在设计工况和部分负荷工况下都有很高的效率940mm空冷末级叶片气动试验结果940mm空冷末级叶片强度、振动试验结果940mm空冷末级叶片强度、振动试验结果940mm空冷末级叶片强度、振动试验结果。
10MW及30MW机组介绍
风路系统介绍
汽轮发电机结构介绍－ 汽轮发电机结构介绍－机端自并励
汽轮发电机结构介绍－ 汽轮发电机结构介绍－无刷励磁
10MW、30MW空内冷汽轮发电机 数据(一)
（1）产品型号 ） （2）产品代号 ） （3）额定容量 MVA ） （4）额定功率 MW ） （5）最大连续出力 MW ） （6）额定电压 V ） （7）额定电流 ）额定电流A （8）励磁电压 ）励磁电压V （9）励磁电流 ）励磁电流A QF-30-2 Q76B 35.2 30 33 10500 1941 183.7 379.3 QF-10-2 Q69C 12.5 10 11 10500 687 158.16 202.04
总体布置及结构特点
机座结构轻巧牢靠。 定子铁心采用优质硅钢片迭压而成。 定子线圈采用篮形半组式线圈，槽内部分 进行360°编织换位。 转子采用整体优质合金钢锻件。 护环由非磁性高强度合金钢锻件制成。
总体布置及结构特点
轴承采用压力强迫油循环的滑动轴承，具 有能自动调心的球面轴瓦。 分块平板式底板。 发电机采用径向双流式密闭循环通风系统。 空气冷却器地坑式部置，分四组并列，具 有良好的冷却效果。
30MW空冷汽轮发电机数据(续二)
(19)瞬变电抗 ′d （不饱和值） 21.26 瞬变电抗X′ 不饱和值） 瞬变电抗 (20)超瞬变电抗 ″d（饱和值） 11.1 超瞬变电抗X″ （饱和值） 超瞬变电抗 (21)噪音 （离机壳 米处测量） <90dB 噪音 离机壳1米处测量 米处测量） (22)承担负序能力 承担负序能力 稳态I 标幺值） 稳态I2（标幺值） 稳态I22t（标幺值） 稳态 （标幺值） (23)励磁型式 励磁型式 (24)临界转速 临界转速 一阶 二阶 1410rpm 1410rpm 1370rpm 3860rpm ≤10% ≤15秒 秒 ≤10% ≤15秒 秒 17.705 11.527 <90dB
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。
空冷135MW汽轮机设计简介 - 中国东方电气集团有限公司
高的经济性。同时，为了满足进汽流量增加的要 求，高压２—８级压力级通用湿冷１３５Ｍｗ高压缸 ３～９级，高压第９级新设计。ｖｗＯ工况（流量４８０ ｔ／ｈ）时，主汽阀（２一书１７０）喉部（２一由１４４）流速为
１０４．６ｍ／ｓ，调节阀（２一书１２０＋２一书１００）喉部（２一 书１０３＋２一书８６）四阎全开流速为１２０．５ｍ／ｓ。
空冷１３５ＭＷ汽轮机设计简介
高宏喜
（东方汽轮机厂产品开发处．四川德阳６１８０呻）
摘要：就东方汽轮机厂空冷型１３５Ｍｗ汽轮机同湿冷１３５Ｍｗ汽转机进行对比，对其热力特性和本体结构进行简要介招。
关键词：空冷汽轮机：安全性：经济性 中圈分类号：ＴＫ２６９ 文献标识码：Ａ 文章编号：ｌ００１—９００６（２００６）０ｌ～００１７—０３
及低压缸的中心线前３６０ｍｍ处。
ｍ 蹴夕 ／｛斗
２
空冷１ ３５ ＭＷ汽轮机的低压模 块设计
空冷汽轮机背压变化范围大且频繁，低压部分
图３
低压端汽封和轴承箱示意图
低压２级后抽汽口处轴向筋板留有１．５～２的变形间 隙。末级排汽导流环采用整体旋压成型焊接结构， 提高排汽窝壳的气动性能，降低排汽损失。空冷
４１０
顶部背弧进汽边设有１００ ｍｍ等离子淬火区域提高叶 片的防腐、防水蚀能力。低压末级隔板径向汽封处 设有去湿孔，见图４。
组的基础上进行的，由于其焓降比湿冷１３５ Ｍｗ机
组小１２０．４ ｌ（Ｊ／ｋｇ，因此选择２×４双分流低压通 流，书ｌ ３６０等根径设计。低压各级隔板采用椭圆汽 封圈（上下偏心０．３±０．０５）的办法解决由排汽温度
末级叶片加穿一道整圈松拉筋４１０ 未级Ｕ／Ｃｏ 未级内效率
ｏ ｍｍ
600MW等级超临界和超超临界空冷汽轮机简介及选型浅析
600MW等级超临界和超超临界空冷汽轮机简介及选型浅析摘要：简要介绍了三大主机厂600MW等级超临界和超超临界空冷汽轮机的设计特点和性能参数，对空冷汽轮机选型进行了初步论证并提出了建议。
关键词：600MW；超临界；超超临界；空冷汽轮机随着国家“十五”重大技术装备研制计划“600MW超临界火电机组成套设备研制”项目的成功实施，带动了我国超临界燃煤火电机组的快速发展，目前国产600MW级超临界燃煤火电机组已经成为我国在建火电工程的主力机型。
这对于优化我国电网中火电机组的装机结构、提高我国火电机组技术发展的整体水平和节能降耗及减排工作等方面都起到了积极的推动作用。
其中超临界和超超临界空冷汽轮机由于具有非常显著的节水效果，在我国北方缺水地区也已有了快速的发展。
下面对三大主机厂600MW等级超临界和超超临界空冷汽轮机的设计特点和性能参数进行简要介绍，对空冷汽轮机选型进行初步论证并提出建议。
1哈尔滨汽轮机厂有限责任公司哈尔滨汽轮机厂有限责任公司（以下简称哈汽）通过引进并吸收日本三菱技术，现已具有独立开发600MW等级超临界和超超临界空冷机组的能力。
哈汽600MW等级超临界和超超临界空冷汽轮机组采用模块化的设计方法，主要有两种机型：两缸两排汽机型和三缸四排汽机型。
超临界和超超临界参数汽轮机的关键部分在高中压部分，空冷汽轮机的关键部分在低压部分，600MW等级超临界和超超临界空冷汽轮机分别采用600MW等级超临界和超超临界湿冷汽轮机的高中压模块及600MW等级亚临界空冷汽轮机的低压模块，无论是两缸两排汽机型，还是三缸四排汽机型，均采用具有成熟运行业绩的模块，从而保证超临界和超超临界空冷汽轮机组的安全可靠。
哈汽600MW等级超临界和超超临界空冷汽轮机组主要有两种机型：两缸两排汽机型和三缸四排汽机型。
两缸两排汽机型为高中压合缸，一个低压缸、两个排汽口，低压缸末级叶片长度为940mm，高中压缸采用双层缸，支持轴承采用可倾瓦式，低压缸采用落地轴承、内缸，汽轮机总长约19m（汽轮机长度指汽轮机一号轴承中心线至发电机前轴承中心线的距离，下同）。
660MW超临界空冷汽轮机及运行
660MW超临界空冷汽轮机及运行随着社会对能源需求的日益增长，汽轮机作为重要的能源转换设备，其效率和可靠性对于满足人们的能源需求至关重要。
本文将重点介绍660MW超临界空冷汽轮机及其运行。
一、超临界空冷汽轮机简介超临界空冷汽轮机是一种高效、清洁的能源转换设备，它采用了超临界蒸汽技术，可以在高温高压下提高蒸汽的效率，从而实现能源的高效利用。
这种汽轮机主要应用于大型火力发电厂、石油化工等领域，为工业生产和人们的生活提供稳定的电力供应。
二、660MW超临界空冷汽轮机结构及特点1、结构：660MW超临界空冷汽轮机主要由进汽系统、主轴、叶片、发电机、控制系统等组成。
其中，进汽系统负责将锅炉产生的蒸汽引入汽轮机，主轴是支撑整个机组的核心部件，叶片则用于将蒸汽的动能转化为机械能，发电机将机械能转化为电能，控制系统则对整个机组进行监控和调节。
2、特点：660MW超临界空冷汽轮机具有效率高、容量大、可靠性强的特点。
其采用超临界蒸汽技术，可以在高温高压下运行，提高蒸汽的效率。
该汽轮机还采用了先进的密封技术和控制系统，保证了设备的可靠性和稳定性。
三、660MW超临界空冷汽轮机的运行1、启动：在启动660MW超临界空冷汽轮机之前，需要进行全面的检查和准备工作，包括确认设备状态良好、控制系统正常等。
启动后，汽轮机需要经过暖机、加速等阶段，直至达到额定转速。
2、运行：在正常运行过程中，660MW超临界空冷汽轮机需要保持稳定的转速和负荷，以实现高效的能源转换。
同时，需要对设备进行定期检查和维护，确保设备的正常运行。
3、停机：在停机时，需要进行逐步减速、停机等操作，同时进行设备的检查和维护。
还需要对设备进行定期的保养和维护，以延长设备的使用寿命。
四、结论660MW超临界空冷汽轮机作为一种高效、清洁的能源转换设备，对于满足人们的能源需求至关重要。
在实际运行中，需要采取科学合理的措施进行设备的监控和维护，以确保设备的稳定性和可靠性。
660MW超临界空冷汽轮机及运行
660MW超临界空冷汽轮机及运行660MW超临界空冷汽轮机及运行概述结构660MW超临界空冷汽轮机由压气机、燃烧室、高压涡轮机、中压涡轮机、低压涡轮机和空冷设备等组成。
压气机负责将空气压缩，通过燃烧室与燃料混合燃烧产生高温高压燃气。
高压涡轮机、中压涡轮机和低压涡轮机将燃气的能量转化为转动机械能，最终带动发电机发电。
空冷设备用于将汽轮机排出的废热通过空气冷却，提高装置的热效率。
超临界空冷技术可以有效降低冷却塔和水泵等设备的使用数量，减少水资源的消耗。
原理超临界空冷汽轮机采用超临界循环技术，利用高温高压的态势增加了汽轮机的发电效率。
超临界循环是一种介于常规汽轮机循环与超临界循环之间的状态，具有较高的过热温度和较高的过热压力。
超临界循环的特点是在液相区域具有较高的比熵，使得过热器的温差减小，进而降低了对锅炉管材的性能要求。
由于工质在液相时有较高的比熵，故压缩度小，外排温度升高，进而降低了冷却水的使用量。
空冷技术则通过利用环境空气对汽轮机的散热进行冷却，减少了对水资源的依赖。
相比传统的湿冷循环，空冷技术具有热效率高、环境保护性好的优势。
运行情况660MW超临界空冷汽轮机的运行情况非常良好。
其高效率和环保性使得其在电力行业得到了广泛的应用。
超临界空冷汽轮机的高效率使得发电成本得到了降低，进一步促进了可持续发展。
空冷技术的应用也减少了对水资源的压力，提升了能源的可持续利用性。
除此之外，超临界空冷汽轮机还具有运行稳定、可靠性好等特点。
其高负荷运行和快速启停的能力满足了电力行业对供电的需求。
，660MW超临界空冷汽轮机以其高效率、环保性以及运行稳定性，将成为电力行业的重要发展方向。
北重--100MW发电机简介
100MW汽轮发电机总体布置图
60MW汽轮发电机总体布置图
100MW空内冷汽轮发电机介绍
北京北重汽轮电机有限责任公司 电机技术部设计处 2010年10月
空冷机组特点
▪ 结构简单,辅助设备少 ▪ 安装、运行维护方便 ▪ 运行可靠 ▪ 运行费用低 ▪ 用水量少，适用于缺水地区使用
水氢氢冷却机组特点
▪ 定子绕组水内冷，转子绕组和定子铁心氢冷 ▪ 氢气作为冷却介质，导热系数是空气的7倍，导热
技术特点
大容量空内冷发电机关键技术是优化通 风冷却结构，降低定、转子绕组和铁心 温升，并降低热应力 ▪ 控制总风量，优化风量分布，减小转子 绕组温度不均匀系数。 ▪ 采用桨式风扇，提高风扇效率。
技术特点
▪ 优化通风系统，适当提高出风温升，控制 总风量，降低通风损耗
▪ 采用较小直径光滑转子，降低风摩损耗 ▪ 定子绕组采用不完全换位，以降低环流。 ▪ 适当增大气隙，降低附加损耗
总体布置及结构特点
▪ 密闭自循环通风防尘 ▪ 座式轴承结构，椭圆轴瓦 ▪ 刚性转子 ，单独基础，保证转子更好的动
态特性 ▪ 护环由非磁性高强度合金钢锻件制成，悬
挂式热套 ▪ 空气冷却器地坑式部署，分四组并列，具
有良好的冷却效果
风路系统介绍
三路进风： 1.定子绕组端部 机座 2.定、转子气隙 定子铁心
技术特点
▪ 定子绕组：空气表面(间接)冷却，采 用F级绝缘，减薄主绝缘厚度等新技 术。
空冷汽轮机
4、系统特点
优点：设备少，系统简单， 优点：设备少，系统简单，基建投资 占地少；空气量的调节灵活. 少，占地少；空气量的调节灵活 缺点：排汽管道密封困难， 缺点：排汽管道密封困难，维持真空 启动时建立真空困难（ 低，启动时建立真空困难（需很长时 间）。
5、空冷岛的结构 、
组成： 组成： 排汽管道、 排汽管道、 冷却装置、 冷却装置、 轴流风机、 轴流风机、 凝结水回 水管道、 水管道、 抽气管道、 抽气管道、 电气进出 线管、 线管、 支撑柱、 支撑柱、 桁架等。 桁架等。
（三）带表面式凝汽器间接空冷系统
系统组成： 1、系统组成：亦称哈蒙系 由表面式凝汽器、 统，由表面式凝汽器、空 冷散热器、 冷散热器、循环水泵以及 充氮保护系统、 充氮保护系统、循环水补 充水系统、 充水系统、散热器清洗等 系统与空冷塔构成。 系统与空冷塔构成。 该系统与常规的湿冷系统 基本相仿， 基本相仿，不同之处是用 空冷塔代替湿冷塔， 空冷塔代替湿冷塔，用密 闭式循环冷却水系统代替 敞开式循环冷却水系统， 敞开式循环冷却水系统， 循环水采用除盐水。 循环水采用除盐水。
2、末级叶片容积流量变化大 、
（1）气温低、背压低、负荷大时，汽轮机 ）气温低、背压低、负荷大时， 容积流量大，将导致以下不利后果： 容积流量大，将导致以下不利后果： 余速损失增大； 1）余速损失增大； 汽流作用力增大，使叶片弯曲应力增大； 2）汽流作用力增大，使叶片弯曲应力增大； 汽轮机轴向推力增大。 3）汽轮机轴向推力增大。
空冷汽轮机
一、发电厂空冷系统简介
（一）直 接空冷系 统 1、原则 性热力系 统
2、空冷凝汽器工作原理 、
汽轮机排汽通过粗 大的排汽管道送到 空冷凝汽器内， 空冷凝汽器内，轴 流风机使空气流过 空冷凝汽器的外表 面带走热量， 面带走热量，使排 汽凝结为水。 汽凝结为水。
汽轮机冷端系统-空冷系统简介
２ ０ １ ５ 年第２ １ 期 （ 总第３ ３ ６ 期 ）
悯南 熬 揍
（ Ｃ ｕ ｍ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ Ｎ ｅ ｔ ｏ ｙ Ｎ ． ２ Ｏ １ ． ２ ０ １ ５ 统—— 空冷 系统简介
刘 东
（ 甘 肃电投 金 昌发 电有 限责任公 司 ，甘肃 永 昌 ７ ３ ７ １ ０ ９ ）
ｌ 概 述
我 国南方水资源较丰富 ，但 中西部地区水资源 比较 匮乏，随着中西部地区经济建设的发展，水资源逐渐成 为制约我国中西部地区发展的重要因素。火电机组采用
空 冷 技术 后 ， 电厂 的耗水 量 比湿 式循 环 冷却 系统 耗 水量
分 为 以下三类 ：
２ ． ２ ． Ｉ 汽轮机做 完功 的乏汽与冷却水混合换热的 间接空气冷却系统。汽轮机做完功的乏汽排入混合式凝
过 凝 汽 器 中 不锈 钢 管 与 管 内流 动 的 冷 却 水 进 行 表 面 换 热 ， 乏汽 冷 凝 后 ， 用凝 结 水 泵送 至 热 力 系 统 中 进 行 循 环 。管 内流 动 的冷却 水 带走 热量 ，通 过 循环 泵升 压后 ，
送入 间冷塔 内的热水环管，通过热水环管将热水再送入
２ 发电厂空冷系统的方式
２ ． １ 直接空气冷却系统 直接 空 气 冷 却 系 统 ， 又 称 为 直 接 空 气 冷 却 凝 结 系
统 。汽轮 机 作完 功 的乏汽 经 排汽 大 管道 送至 布置 在 室外 的 空气凝 汽 器 的空 冷散 热器 中， 由冷却 风扇 将 空气 送至 空 冷 散 热 器 外 流 动 ，冷 却 管 内 的排 汽 ，使 排 汽 凝 结成
C空冷系列汽轮发电机产品介绍
2021/3/4
C-26
空冷发电机的通风系统图(多路通风)
2021/3/4
C-27
1.什么是传统机械按键设计？
传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动PCBA上的开关按键来实现功 能的一种设计方式。
传统机械按键结构层图：
按键
PCBA
开关键
传统机械按键设计要点：
1.合理的选择按键的类型，尽量选择 平头类的按键，以防按键下陷。
定、转子 绝缘全部采用“F”级绝缘，提高了绝缘可靠性 并将主绝缘厚度减薄一个等级及辅以定子整浸，显著改善 了定子绕组散热性能，控制了定子绕组温升
定子绕组
转子绕组
提高定 子绝缘 导热性 能
采用先进的薄绝缘系统VPI真 空整浸技术。端部线棒的固 定采用涤玻绳与径向支架和 多道绑环绑扎结构，整浸后 整体性好。
247
243
264
299
励磁电流 A 1350/1324 1451/1472 1643/1555 1218
1380 1543
1679 1796
效率 %
98.0 98.40 98.50 98.48 98.50 98.56 98.57 98.72
C-6
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空冷系列制造和运行业绩
总计99台：25MW1台,30MW4台，50MW4台，60MW39台， 82MW2 台,100MW8台，125MW1台,135MW25台,150MW13台 200MW2台
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C-16
135MW及其以上容量空冷发电机
机座与铁心隔振连接
2021/3/4
C-17
135MW及其以上容量空冷发电机 铁心轴向用高强度绝缘穿心螺杆压紧，减小端部 压板尺寸和损耗，更好压紧铁心齿部
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；—17—凝结水箱；15—立式电动机；14—轴流冷却风机；13．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，均大一电厂、特别是山西漳山电厂、有不同程度的降负荷现象，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。
东方超超临界空冷1000MW汽轮机技术特点介绍
中压转子冷却结构
(Sheet-35)
中压外缸冷却结构图
(Sheet-36)
低压模块
●对空冷机组来讲，低压模块的开发设计是重点，也是难点， 因为空冷机组与湿冷机组相比，它的低压模块承受着更为 恶劣的工作条件：
●设计背压高，背压变化范围大，且变化频繁。与背压变化相 对应，排汽温度也是变化范围大，变化频繁。
▲包括旁路系统、预暖系统、防高压缸过热通风 系统。
▲预暖系统：由高排送蒸汽对高压缸进行倒暖。 ▲通风系统：为防止启动时高压缸过热，在4#高
压导汽管处设有通风阀。
(Sheet-44)
四、汽轮机的材料及防 固体颗粒侵蚀的方法
(Sheet-45)
１、汽轮机主要部件的材料
部件 高中压转子
低压转子 高、中压内缸 高、中压外缸
600℃/600℃
已投运
(Sheet-4)
序 号
电厂
1 灵武
2 府谷
3 段寨
东汽超超临界空冷1000MW机组业绩
汽机制 造
容量
MW
汽机参数
压力/温度 MPa/℃/℃
末级叶片
汽轮机型 式
执行情 况
东汽
1000 25/600/600 770
双轴、四缸 本月投 四排汽 运
东汽
1000 26.2/600/600 770
(Sheet-13)
(Sheet-14)
3、主要设计特点
●可靠性高： ▲高、中、低压全部采用经运行考验的成熟结构； ▲对轴系稳定性进行了慎密校核； ▲高温部件的材料经过运行考验； ▲高温部件结构及冷却经精心设计；
●启动方式灵活，调峰及变负荷性能好； ●机组安装方便、检修性能好。
(Sheet-15)
空冷岛概述
空冷岛平台紧靠主厂房A排外，以单元群形式成矩阵布置，
每台机组共30个单元划分为5行、6列，全钢结构。砼柱顶标
高33.8m，平台顶部标高为35.00m，蒸汽分配管中心标高
47.53m，平面尺寸，73.5m X 62.81m, 安装在9根混凝土柱
子上，平台钢桁架连接而成，采用大六角高强螺栓连接。
公司等。
空冷系统主要设计参数：
❖
❖
❖
❖
❖
❖
❖
❖
❖
❖
❖
最低及最高环境温度：—28.9℃至43.2℃
平均环境温度： +10℃
夏季平均温度：+26.6℃
冬季平均温度：—10.4℃
平均环境大气压力：930.0hPa
平均相对湿度为：44%
平均降雨量：38.6mm
平均风速2.0m/s
最大设计风速：31m/s
全年盛行风向：东北
气膜具有更高的传热热阻。此外，随着不凝结气体和蒸汽的
混合汽体的过冷和不凝结气体比例的增大，凝汽器逆流单元
的传热热阻增大。
3、不凝气体的焓值较低，当气温下降到一定极限时，极易造成
空气冷 凝器管束内冻结现象的发生。
4、漏真空后，空气进入凝汽器产生气阻，导致汽轮机背压升高，
（汽轮机排气背压设计为15kPa（TMCR/THA工况））汽轮机有
离设备中，气体从下往上流动。当气体的流
速增大至某一数值，液体被气体阻拦不能向
下流动，愈积愈多，最后从塔顶溢出，称为
液泛。产生液泛时的气体速度或连续相速度
称为液泛速度。
对于空冷凝汽器来说，当液泛现象出现时，
流动压降显著增加，且不利于凝结水的排除。
空冷600MW汽轮机介绍
kg/kW.h 3.118
3.046 3.062 8473651 3.072
26
阻塞背压与流量关系曲线
9
阻塞背压(kPa)
8 7 6 5 4 3 2 1 0 500
580MM 620MM 680MM 线性 (680MM) 线性 (620MM) 线性 (580MM)
主蒸汽量(t/h) 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300
设计要求
• 应力水平适当 • 良好的热膨胀性 • 采用能承受负荷变化大、温度变化大、 动应力变化大的加强型结构
24
不同高度末叶的比较
• 580mm680mm620mm末级动叶的比较
580mm 环形面积 TMCR工况全年功率 TMCR工况全年平均功率 满发背压 阻塞背压 m2 kW kW kPa kPa 4.15 3515283464 639142 37.9 7.25 620mm 4.52 3525625566 641023 36.5 6.7 680mm 5.08 3536497850 643000 36.0 5.9
37
高中压缸积木块
高中压外缸
中压隔热罩 高压喷嘴 高压隔板套 汽封 推力轴承
高中压转子
高压内缸
高中压平衡环
支持轴承 主油泵
危机遮断器
38
低压通流特点
第5级动叶表面进行喷丸处理 第6级动叶顶部进汽边上，焊长260mm的司太立合金片， 根部出汽边采用复合镀膜，复合镀膜的范围为300×25mm
第1-4级动叶顶部汽封采用弹性汽封 第5、6级动叶顶部汽封采用硬汽封
进行直接 空冷、间 接空冷方 案论证
1960 第一阶段 1980 1990 第二阶段
国产三缸四排汽空冷600MW汽轮机介绍资料..
1. 1 21 3.23.1 23.223.324. 24.124.234.3 44.4 64.5694.7 95. 96 117 117.1 11127.3 14 8181.240+9622673+3+1538538273.13.3.13.20.0073.34.4.14961 264.26156 565656 5664.312341231234.41211 2291456124.54.715 01>-⨯e k N P C 02<-⨯e k N P Ck P e N1C 2C5.3212121221 120.10.2NZK600-16.7/538/538型汽轮机介绍资料6 气动部分（见专题报告“三缸600MW汽轮机全三维叶片开发设计”）7 力学分析7.1 高中压外缸力学分析高中压外缸的的材料为ZG15Cr2Mo1,材料的屈服强度为275MPa，分析的最大应力为237Mpa，最大应力处的温度为333.4度。
图7-1高中压外缸应力云图高压1级高压2级高压3级高压4级高压5级高压6级高压7级高压8级导叶型线 2.5241 2.5242 2.5242 2.5242 2.5242 2.5242 2.5249 2.5249h静叶高m 0.091 0.102 0.114 0.123 0.133 0.146 0.141 0.157 datp压差MPa 0.909 0.643 0.584 0.538 0.498 0.445 0.494 0.435 Nb静叶只数68 82 80 68 82 80 64 64Dm静叶平均直径m 1.04 1.06 1.07 1.07 1.08 1.087 1.076 1.092 xgmd进汽边叶顶应力MPa 1.14 3.55 -0.38 -0.19 -0.42 -0.81 -1.26 -7.45 xgmd1出汽边叶顶应力MPa -38.20 -43.01 -43.50 -37.66 -33.32 -28.80 -22.71 -31.13 xgmg进汽边叶根应力MPa 122.09 152.39 162.83 163.35 164.42 163.81 148.71 166.13 xgmg1出汽边叶根应力MPa 8.00 11.58 15.26 10.62 7.28 3.92 -32.51 -21.40工作温度505.5 487.2 469.3 451.1 432.9 414.8 398 377许用应力MPa126.75 154.2 181.05 212.35 247.2 278.17 290.14 294.29 焊缝应力MPa76.17 44.85 45.49 39.37 34.84 30.13 53.76 71.2焊缝许用应力MPa97.22 117.80 136.61 161.79 186.57 213.30 239.07 268.29高压9级中压1级中压2级中压3级中压4级中压5级中压6级导叶型线 2.5249 2.5230 2.5230 2.5230 2.5230 2.5230 2.5230h静叶高m 0.171 0.143 0.160 0.18 0.20 0.23 0.265datp压差MPa 0.402 0.422 0.310 0.267 0.232 0.210 0.174Nb静叶只数64 68 70 70 70 72 74Dm静叶平均直径m 1.104 1.313 1.326 1.344 1.357 1.387 1.419xgmd进汽边叶顶应力MPa -7.23 -0.87 -0.1 -0.56 -0.32 -0.65 -0.33xgmd1出汽边叶顶应力MPa -28.85 -9.17 -10.86 -9.64 -7.16 -7.10 -5.13xgmg进汽边叶根应力MPa 173.91 67.13 65.92 67.68 67.34 75.43 76.10xgmg1出汽边叶根应力MPa -26.1 -4.8 -3.96 -4.27 -5.79 -6.23 -7.45工作温度356.3 538.2 508.8 478 446.4 413 377许用应力MPa297.60 87.79 121.8 168 221.03 281 294.29焊缝应力MPa65.85 57.21 68.85 60.54 45.08 44.31 32.16 焊缝许用应力MPa271.60 69.84 93.46 127.29 167.94 216.00 268.297.366 49轴承号轴承直径（cm）轴承有效宽度（cm）轴承类型轴承比压（MPa）轴承支反力（N）轴承静态标高（mm）Brg1 40.5 25.0 四瓦可倾 1.503 152225.2 13.17 Brg2 40.5 28.5 四瓦可倾 1.517 174778.0 3.55 Brg3 48.26 35.56 四瓦可倾 1.751 300718.2 2.50 Brg4 48.26 35.56 四瓦可倾 1.738 298489.6 0.33 Brg5 48.26 35.56 四瓦可倾 1.738 298489.6 0.00 Brg6 48.26 35.56 四瓦可倾 1.772 304677.2 0.30 Brg7 50.0 40.54 可倾瓦 1.696 344120.2 0.49 Brg8 50.0 40.54 可倾瓦 1.600 324957.0 11.14 Brg9 30.48 12.7 可倾瓦0.359 12851.1 17.72 7.3.3 轴系临界转速计算表7-2 武乡三缸空冷600MW汽轮发电机组轴系无阻尼临界转速（单位：r/min）振型高中压转子低压I转子低压II转子发电机转子一阶1703 1634 1656 780二阶3907 3867 3596 2073 判别准则：国产机组避振要求：临界转速避开额定转速±15%，西屋公司避振要求：过去是用临界转速避开额定转速±10%，同时考核不平衡响应。
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。
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水量统计数据及表 １的数据为准，按 年运行小时 数 ６ ０００ ｈ计算 ，则节水率约为 ３８．７％０
ｂ．对 ３００ ＭＷ 机组 而言，采用干冷 后 ， 最 大 节水量将为表 ２中前两项之和，相对 于表 ２中相 对 比较 先进耗水 指标 ，可求 出其最 大节水 率为
６２％ 。
满发条件
年多耗
年 Ｆ｛－水 量
表 ２ 典型 ２ ｘ ３００ ＭＷ 火 电机组耗水Ｉｔ
序
需水量 回收水量 耗水量
号
项目
备
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
／ｍ３＂ｈ一１ ／ｍ３ ＂ｈ 一１ ／ｍ３·ｈ一ｉ
注
湿冷塔蒸 发 损 失
９７６
取 Ｐ１＝１．４６＇ｘ，， 循环 水 量 ６６ ８８０ ｍ３ ／ｈ
— 还原水工况。 当风速大于 ４ ｍ ／ ｓ ，对 冷却效果发生影响 ；风
速 ５一７ ｍ／ ｓ时，可使 空 冷塔 效 率下 降 １０％一 ２５％，丰镇 电厂与北大进行风洞模拟实验 ，初步得
出了改善大风影响的具体工程措施 。 ４．４ 河南永城煤电联营 ２Ｘ３００ ＭＷ 机组
该项 目已由国家计委批复项 目建议书。 分 配 给电厂的水量为 １ １７０ ｍ３ ／ｈ，不能满足纯湿冷却 时耗水量１ ７２３ｍ３／ｈ的要求 ，缺少率 为 ３２ ％。经 分析 比较 ，采用干湿并列联合冷却方案。即常规 的水冷凝汽器部分，每台 ３００ ＭＷ 机组按 ２００ ＭＷ 容量配备 ，而干冷系统按 １００ ＭＷ 机组配备 机械通风直接空冷。这样 比较下来 ，联合冷却的
将采用机械通风直接空冷机组。 ４．６ 最近有消息称，大同二厂２００ ＭＷ ＃ ７机组， 拟采用直接空冷 ，并将成为国内采用脱硫 、废水 回 收再利用等技术的示范性工程 。 ４．７ 据悉上海电气集团已有能力向用户提供
５ 工 业 用 水 ５２６
６ 生活用水 ５
厂 区 除灰 用水
厂 外 除灰 用 水
太原第二热电厂 ７ ，ｓ 号 机 组首次采用 国产表
口综 述
面式 凝 汽器 自然 通 风 间 接 空 冷 系 统，分 别 于 标在 ０．８５－１．０ ｍ３ ／ｓＧＷ，而９０年代末期新建电
１９９３，１９９４年投运。２Ｘ２２０ ＭＷ 机组 年节水量 厂的耗水指标 ０．８５一０．９ ｍ３ ／ｓＧＷ ，典型２ Ｘ ３００
该系统的特点是 ，表面式凝汽器温度端差大 ， 投资较多 ；普通的循环水泵 ，循环水的水质要求低
低造价和消除湿式冷却塔出口雾雨的 目的。
４ 国内的应用情况
于凝结水 ，但仍要使用除盐水，可掺人防冻液以免 ４．１ 大同第二发电厂
冻坏冷却元件，冷却元件用镀锌钢管加鳍片组成。
大同第二发电厂的 ５ ，６ 号 机组首次引进 了匈
国综
至混合式凝汽器 ２，由喷嘴喷人汽机排汽 中 ，形 成
世界上应用该系统的最大单机容量机组有美
闭式循环。
国怀俄达克（Ｗｙｏｄａｋ）电厂的３３０ ＭＷ 机组，该厂 有冬季严寒低温下运行的经验，以及 １９８８年一
１９９２年陆续投运的南非马丁巴（Ｍａｔｉｍｂａ）电厂的 ６Ｘ６６５ ＭＷ 机组。
顺便指 出，南非 是 全 球 火电厂综合节水发电
结水在冷却元件 内易结冰。
可以说 ，空冷机组实际上是 以能源换水资源 ， ２．２ 海勒 系统
较适合于富煤少水的西 、北部地区，应当在综合考 虑能源和水资源后采用。
它采用混合 式 凝 汽 器。主要构成部件有混合 式凝汽器 、凝结水泵 、空冷塔 、水轮机 、节流阀等
加上把空冷发电技术 和 干 法 除灰、渣结合，并 （图 ２）。汽机排汽在混合式凝汽器 ２中直接与喷
ＭＷ 火电机组耗水量及分配见表２０
表 １ 不 同容ｆ火电厂设计耗水 ，
２００ Ｍ Ｗ
３００ Ｍ Ｗ
序
＿＿
项 目 耗 水 量 百 分 比 耗 水 量 百分 比 号
／角３．ｈ－ ／％ ／ ｍ３·ｈ一ｉ ％
１ ３５
其特点是不需内径很大的排汽管 ，布置方 便 ， 到推广。目前应用该系统的最大机组容量为 ２００
空冷塔可远离厂房 ；混合式凝汽器传热端差小 ；采 ＭＷ 级。如匈牙利加加林市 Ｇｙｏｎｇｙｏｓ电厂的 ２
用高压头循环水泵 ，干塔冷却元件 内水压高于大 Ｘ ２２０ ＭＷ机组，前苏联拉兹丹（Ｒａ ３ ｃｌａｎ）电厂的
１０一１５ ０ 由于凝汽 器传热 温差 大 ，系 统 比较 简单 ， 但 排
一６５ ０
３－５ ０ 汽管 直 径非 常 大 ，真 空 系统 体积 大 ，范 围广 ，易漏
大
小 空气 ，且 起 动 时真 空 建立 困难 ，找漏 不 易 ，冬 季凝
为５２０万 Ｍ３ ｏ ４．３ 丰镇电厂
丰镇电厂＃ ３－ ＃ ６ 机 ４ Ｘ ２００ ＭＷ 采用国产 海勒式系统，但尚未安装小水轮机（待进 口），暂用
节流阀运行 。 丰镇电厂 空 冷 机 组水化学工况按“分段”原则
进行 ，即冷却水回路与除氧器之间为中性— 氧 化水工况 ，除氧器之后至锅炉前为 中性— 低氧 工况 ，炉 内则采用 添加不 挥发性 碱化剂 的碱性
净化站 、 化水设备
不可 预 见 及漏 渗 透
计
５０ ０ ５０
折合装机水耗 ２ ４８５ ８０ １ １ ６８４ ０．７８ ｍ３ ／－，ＧＷ
５ 空冷机组的节水效果
５．３ 节水的佑计
ａ． ８０年代大型机组 的 设 计 耗水量（见表 １）
ａ．电力工业全 国 节 水 先进单位大 同第二发
ｂ． ２０世纪 ９０年代 中前期新建电厂的耗水指 电厂的发电装机水耗指标为 ０． ６８９ ｍ３ ／ｓＧＷ，比
口综
之８０年代 ２００ ＭＷ 湿冷火电机组的平均耗水指 ６．１．２ 空冷机组经济效益（见表 ４）
标 １．２ ｍ３ ／ｓＧＷ，节水率为４３％；以 ４．１节的年节
表 ４ 空冷 机 组 经 济 效 益
＜ ２３ 估计 ４００
口综 述
关于空冷机组的一些粗浅认识
国 内专 家 的 一 般 看 法
塔冷却系统 。干塔系统又可分为直接空冷和间接 空冷两大类 。间接空冷又可分为采用混合式凝汽
ａ．随着火电厂容量不 断 增 大，耗水量明显增 器和采用表面式凝汽器两种。
加，而水资源又 日益紧张。为解决这一矛盾 ，采用 ２．１ 直接干塔冷却 系统
１ 循环水补充水
１０
２
除灰用水
５论
３ 炉补给水
１： ２１
４ 冷却 、空 调、取样 ２ 抖
５ 生活用水
印 ６２
小 计
６２
１０１１．５ １４ ２．５ １０
６８２ ６ ８
７５１０５ １０ ．５
５２
门／
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８４
气
︸︑
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以
９８ ０．９２
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０
ｎｌｊ
折合为 ｍ３／ ｓ ＧＷ
的典范。该国供电委员会所属 ２８个火电厂总装
机容量约为 ３１．２ ＧＷ，其 中节水型空冷电厂 ５座 总容量为 １０．６ ＧＷ。经过 ２０年的努力，该国目
前综合耗水指标为０．６２５ ｍ３ ／ｓＧＷ０
图 ２ 采用混合式凝汽器的间接 空冷凝汽 系统原理图
３．２ 海勒 系统 海勒系统 １ ９５ ５ 年 首先应用于匈牙利 ，以后得
空气凝汽器由许多并联 的带鳍片状散热片的
项目
空冷 机组
湿冷 机组 钢 管 作 为 冷却元件 ，一般按“人”字型布置在汽机
热 耗 增 加 ／％ 造价提高／％
节水率／％ 供电煤耗增大／％ 运行受 环境温度的影响
６一９ ０ 房 顶 或汽 机房外 侧 ，通常采用 机 力通 风冷却 。
输煤系统 冲洗 、抑 尘
部分 回 收，部 分 用第 ３项排水 只 考虑 厂 区职 工 用水
１４５ 用第 ３项排水
３００ ＭＷ 干冷式机组。
４．８ 在去年举行 的中国电力工业高科技论坛上， 国电公司原副总经理陆延昌提出，在最近 ５－巧 年内，我 国将研发 ６００ ＭＷ 的大容量空冷 火电机
组。
气压力 ，不易漏空气 ；易于启动。但 由于增加了小 ４Ｘ２２０ ＭＷ 机组。
水轮机 ，系统复杂 ；循环水泵要具有凝结水泵的性 ３．３ 表 面式干冷系统
能 ，效率差，体积大 ，且需布置在凝汽器下部深处；
表面式干冷系统于 ２０ 世 纪 ７０年 代末期 出
由于循环水与凝结水混合 ，水质要求严格。
现 ，以后迅速发展。 目前应用该系统的最大容量
空冷凝汽技术是一条可选 的比较好的技术途径。
用空气将汽机排汽直 接 在 空 气凝汽器中冷却
ｂ．干塔冷却系统和湿塔冷却系统相比较 ，有 凝 结成水。一般 由排汽管 、空气凝汽器、风机和凝
利因素是可使发 电补给水量减少 ２／３以上 ，从而 结水泵组成（图 １）。排气经排汽管 ２进人空气凝
可把电厂建在矿上 ，减少铁路运输费用 ，对环境 的 汽器 ３，空气从凝汽器外侧将蒸汽冷却凝结 成水 ，
３ 国外采用空冷机组的情况
３．１ 直 接 空 冷 系统
１９３９年首先在德 国 鲁 尔 煤矿发 电厂，以后在 许多发电厂成功应用。
牙利 ２００ ＭＷ 海勒式空冷设备，即混合式凝汽器 自然通风间接空冷系统，分别于 １９８７，１９８８年投 运 ，２ Ｘ ２２０ ＭＷ 空冷机组年节水量约 ４００万 ｍ＿ ０ ４．２ 太原第二热电厂
向的影响而使 汽机背压升高过快机组 跳闸的情
况。这是由于锅炉房侧来风 ，在冷却器 区产生涡
流使冷却效果下降，导致汽机背压上升速度超过
允许值。后经对 汽机 房及冷却器 区的挡 风墙 改 造 ，取得明显效果。 ３．４ 干湿 串联 系统
一分 习 ３
图 ３ 采用表面式凝汽器的间接空冷系统
２０世纪 ８０年代 在 德 国 建造干湿串联系统，采 用低矮通风筒加多台辅助抽风及送风机的合建辅 助通风塔。干冷和湿冷的负荷分配为 １：４，用于 １ ３００ ＭＷ 核电机组，从而达到合理利用水资源，降