空冷岛简介
电厂空冷岛的工作原理(一)
电厂空冷岛的工作原理(一)空冷岛的概念空冷岛是指热电站中用于冷却蒸汽的一种独立的冷却系统，它采用水循环冷却的方式代替了传统的冷却塔。
空冷岛系统包括散热器、泵站、水平回转器、热水器和冷却风扇等设备。
与传统冷却塔的对比传统冷却塔会造成水沉淀、污染环境等问题，并需要地面大面积的占用空间，而空冷岛则不需要使用水，避免了这些问题，也减少了水资源的消耗；同时空冷岛只需要占用较小的面积，可以更加灵活地进行设计和设置。
空冷岛的工作原理空冷岛系统的工作原理基本上是将热度从液态转化到气态，然后利用风扇将热气排出，从而实现冷却目的。
散热器散热器是空冷岛系统中最核心的部分，它的作用是将液态的蒸汽通过管道送进散热器，然后让热量转移到散热器上，并散发到空气中。
冷却风扇冷却风扇是另一个重要的部件，它的作用是将热气从散热器中排出，从而实现冷却目的。
冷却风扇可以使用自然风力和机械风力两种方式。
其他辅助部件除了散热器和冷却风扇之外，空冷岛系统还包括泵站、水平回转器、热水器等辅助部件。
泵站用于将液态蒸汽送入散热器，水平回转器可以将风扇具有方向性地控制，热水器则用于在低温环境下保持散热器的工作状态。
优点和应用空冷岛系统相较于传统冷却塔有以下优点：•不需要使用水资源，避免水资源浪费和环境污染•占用面积小，更加灵活•降低了运行成本和维护成本。
目前空冷岛系统广泛应用于核电站、火电站、热力站等能源产业中，也被一些新型数据中心采用。
由于其独特的优点和适应性，预计未来空冷岛系统还会得到更广泛的应用。
空冷岛系统的效率空冷岛系统的效率取决于多个因素，如风速、温度差、气压、相对湿度等。
一般来说，空冷岛系统与传统冷却塔相比，散热能力略有下降，但是能够节省大量水资源，也减少了环境污染。
空冷岛系统的发展趋势随着现代热电站和数据中心的不断发展，空冷岛系统的优点越来越受到重视，其应用领域也越来越广泛。
空冷岛系统的未来发展趋势如下：•提高散热效率，进一步减少资源消耗和运行成本•采用更加先进的材料和技术，提高系统的安全性和可靠性•结合其他新型绿色技术，形成更为完善的能源系统。
空冷岛系统及夏季运行分析
喷淋增湿装置原理
喷淋增湿装置将水成毫米级的雾状水珠喷入后，使得 空气的湿度增加，可使空气的温度降至接近其对应的 湿球温度。一般喷水后入口空气相对湿度大于90％， 这样空气温度将降低2～5℃；在内蒙气候的夏季炎热 干燥，空气温度的变化经常能达到5～7℃，这样机组 运行背压将下降。并且空冷单元内风机气流强大的旋 流作用将大部分细小水雾带到空冷凝汽器表面，水的 汽化潜热增大了传热系数来使得机组运行背压进一步 降低。
真空严密性对空冷岛传热的影响
蒸汽冷凝传热中，不凝结气体的存在将严重恶化其传 热过程。有研究发现，蒸汽中仅0.5%的空气使其传热 系数能降低50%。由于空冷凝汽器系统十分庞大，托 电一台空冷凝汽器及其相关管道的容积约为11800m3, 是湿冷机组的6~7倍，而真空严密性标准200Pa/min是 湿冷机组400Pa/min的一半。
投产至今，同各地空冷机组一样托电也遇到了一些共 性问题需要继续研究和探索。如夏季高温条件下机组 因汽轮机背压过高带不满负荷问题，凝汽器翅片管/管 束的积灰问题，冬季低温运行时由于凝汽器传热面积 过大带来的管束防冻问题等等。特别是夏季高温对空 冷机组经济性影响很大，在夏季降低汽轮机背压达到 节能降耗的目标是目前十分迫切的问题。
空冷岛夏季运行分析
吴迪
空冷系统介绍
空冷动画
ACC flash.exe
空冷机组共性问题
当前，在我国富煤贫水的西部地区投产的大容量直接 空冷技术的火电机组越来越多。空冷机组在节水和环 保方面优势明显。较湿冷机组节水率可以达到80%～ 85%。废水基本可以实现零排放，减少了对当地的水 污染。
空冷机组夏季运行情况
托克托电厂四台空冷机组在夏季因背压高普遍存在限 负荷运行现象，存在由于大风等引起背压突变机组RB 甚至跳闸的可能。
空冷岛
空冷系统分类:
空气冷却系统采用工艺流程的不同，而又将空气 冷却系统分成三种 : 1、直接空气冷却系统简称 ACC 系统。 （AirCooledCondenser） 2、采用喷射式（混合式）凝汽器的空冷系统又 称海勒式（HL）间接冷却系统。 3、采用表面式凝汽器的间接空冷系统。又称哈 蒙式间接空冷系统
热风回流
减少热风再循环的措施有：
（1）在空冷平台周围设置挡风墙。 （2）在不同的空冷凝汽器单元之间设置分隔墙 （3）降低空冷平台下面进风口的空气流速，减少负 压区。 （4）采用喷雾加湿系统。其主要原理是高气温时段 在空冷凝汽器迎风面喷雾除盐水，一部分与翅片管 束进行热交换，水雾在管束表面升温后蒸发，利用 汽化潜热吸收了热量；另一部分雾化后的小水滴与 环境空气直接换热，降低了环境温度，增大了传热 温差，强化了传热效果。
排气管道、蒸汽分配管及歧管 管径 变化
真空度低，会造成如下情况：
1、真空漏入空气，增加凝结水含氧量，在排气装置除氧及除氧 器除氧过程中就会消耗更多的能量，增加煤耗。凝结水中的 含氧量也越多，从而加速了相关管道、设备的腐蚀速度。 2、当蒸汽在冷凝过程中出现不凝结气体，凝结水液膜热阻将不 再是主要的传热热阻。此时管内换热表面被一层气膜覆盖， 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 相对应背压裕量，超过这个裕量（低压缸排气温度升高，腐 蚀汽轮机末级叶片，造成低压缸缸体变形）造成机组降负荷， 严重时机组跳闸。
空冷岛的工作原理ppt
THANKS
感谢观看
先进风扇技术
大风量风扇
采用大风量、低噪音的风 扇，确保空气流通畅通， 降低设备温度。
风扇调速技术
根据设备温度变化，自动 调节风扇转速，实现节能 降噪。
风向控制技术
通过改变风扇叶片形状或 安装导流板等措施，控制 风向，使散热更加均匀有 效。
智能化控制系统
温度监测
故障诊断与报警
实时监测设备温度，为控制系统提供 准确的数据支持。
散热器
负责将热量从冷却介质 中传递给空气，降低冷
却介质温度。
风扇
提供空气流动动力，使 空气流过散热器进行热
交换。
冷却介质循环泵
驱动冷却介质在系统中 循环流动，保证散热效
果。
控制系统
监测并控制冷却系统运 行状态，确保系统安全
、高效运行。
空气流动路径与热交换过程
空气流动路径
风扇吸入环境空气，引导空气流过散热器，最后排出热空气 。
在缺水地区的火电厂中，直接空冷系统可将汽轮机排汽通过空冷 凝汽器直接冷凝成水，具有显著的节水效果。
间接空冷系统
采用表面式凝汽器间接冷却汽轮机的排汽，通过冷却水系统将热量 传递给空气，实现热交换。
混合式空冷系统
结合直接空冷和间接空冷的优点，具有更高的冷却效率和灵活性。
化工行业应用案例
合成氨装置
空冷器用于合成氨装置中的气体冷却，提高合成效率和产品质量 。
当设备出现故障或异常时，控制系统 能够及时诊断并发出报警信号，便于 维护人员及时处理。
自动控制
根据温度监测结果，自动调节散热器 风扇转速和风向，确保设备在最佳状 态下运行。
2023
PART 04
性能评价与指标体系
2024空冷岛的工作原理ppt参考课件
空冷岛的工作原理ppt 参考课件•空冷岛基本概念及作用•空冷岛组成结构介绍•工作原理详解•性能评价与选型建议目•运行维护与故障排除方法•发展趋势与前景展望录CHAPTER空冷岛基本概念及作用空冷岛定义与分类定义分类发电厂中应用场景适用于水资源匮乏地区在水资源紧张或缺乏的地区，采用空冷技术可以大大节约水资源，降低发电成本。
适用于高温、干燥环境在高温、干燥的环境下，空冷岛的散热效果更好，可以确保汽轮机的正常运行。
适用于大容量机组随着机组容量的增大，对冷却系统的要求也越来越高。
空冷岛作为一种高效的冷却方式，可以满足大容量机组的冷却需求。
节能减排意义节约水资源01减少环境污染02提高能源利用效率03CHAPTER空冷岛组成结构介绍散热器类型材质选择布局方式030201散热器部分风机部分风机类型驱动方式布局方式支架和连接部件连接方式支架类型部件之间采用螺栓连接、焊接等连接方式，确保连接牢固可靠。
防腐处理仪表配置配置温度表、压力表、流量计等仪表，实时监测空冷岛运行状态。
控制系统空冷岛控制系统包括温度控制、风速控制、水位控制等，实现自动化运行和监控。
数据采集与传输采用传感器和数据采集系统，实现远程实时监控和数据传输。
控制系统及仪表CHAPTER工作原理详解空气循环过程描述环境空气被吸入空冷岛01空气在空冷岛内循环02降温后的空气排出空冷岛03热量传递方式分析对流换热辐射换热传导换热关键参数影响因素探讨环境温度环境温度的高低直接影响空冷岛的散热效果，环境温度越高，散热效果越差。
风速与风向风速和风向的变化会影响空气在空冷岛内的流动和散热效果，合理布置进排风口和考虑当地风向条件是提高散热效果的关键。
散热器材质与结构散热器的材质和结构直接影响其传热性能和使用寿命，选用合适的材质和结构形式是提高空冷岛性能的重要措施。
热流体参数热流体的温度、流量和成分等参数对空冷岛的散热效果也有重要影响，需要合理控制这些参数以保证空冷岛的正常运行。
空冷岛的工作原理
其他辅助设备
除了散热器、风机和控制系统外，空冷岛还包括一些辅助设备，如水泵、水箱、管道、阀门等。这些设 备的作用是保证空冷岛的正常运行和维护。
水泵负责将冷却水从水箱中抽出并送往散热器，水箱则用于储存冷却水。管道和阀门则用于连接各个设备 并控制冷却水的流向和流量。这些辅助设备共同构成了空冷岛的完整系统，确保其高效、稳定地运行。
设备因素
空冷岛的设计参数、设备配置、制造工艺等直接影响其性能表现。
运行管理
操作维护水平、设备保养状况、运行策略等对空冷岛性能有重要影响。
优化设计策略探讨
改进冷却技术
采用先进的冷却技术，如喷雾冷 却、复合冷却等，提高冷却效率。
优化设备配置
根据实际需求，合理配置空冷岛 设备，避免资源浪费和性能不足。
强化运行管理
风机
风机是空冷岛的动力设备，其作用是驱动空气流动，使空气经 过散热器并带走热量。风机通常采用轴流式或离心式结构，具 有较大的风量和较低的噪音。
在空冷岛中，风机通常布置在散热器的上方或侧方，通过风道 与散热器相连。当风机启动时，产生强大的气流，使空气经过 散热器并带走热量，从而实现冷却效果。
控制系统
技术创新方向预测
高效能热交换器技术
01
研发更高效的热交换器，提高冷却效率，降低能耗。
智能化控制技术
02
应用先进的控制算法和传感器技术，实现空冷岛的智能化运行
和远程监控。
环保型冷却技术
03
发展低噪音、低污染、低能耗的冷却技术，满足日益严格的环
保要求。
行业应用拓展可能性探讨
01
02
03
电力行业
空冷岛可用于火电厂、核 电站等电力设施的冷却系 统，提高发电效率。
空冷岛培训课件
。
特点
冷却效果稳定，受环境温度影响 较小，但结构复杂，投资成本较
高。
混合空冷系统
定义
混合空冷系统结合了直接空冷系统和间接空冷系统的特点 ，既利用自然通风的空气进行热交换，又通过表面式凝汽 器和循环水系统进行冷却。
运行。
调试与运行
单机调试
对空冷岛的各个单机设备进行 调试，确保设备运行正常。
联动调试
按照设计要求对空冷岛的各个 设备进行联动调试，确保设备 之间的协调运行。
性能测试
对空冷岛进行性能测试，包括 冷却效率、能耗等指标的测试 ，确保空冷岛性能达到设计要 求。
运行管理
建立空冷岛的运行管理制度， 明确运行操作规程和维护保养 要求，确保空冷岛的安全、稳
03
空冷岛的安装与调试
安装前的准备
01
02
03
04
技术准备
熟悉空冷岛的原理、结构、性 能参数等，确保安装人员具备
相应的技术知识和技能。
物资准备
根据安装计划，提前采购所需 的设备、材料和工具，确保安
装工作的顺利进行。
场地准备
确保安装现场具备足够的空间 和安全条件，满足设备运输和
安装的需求。
人员准备
组建专业的安装团队，明确人 员分工和职责，确保安装工作
的协计要求进行基础 施工，确保基础稳固、
水平。
设备组装
按照设备说明书和图纸 进行组装，确保设备安
装正确、牢固。
管路连接
根据设计要求进行管路 连接，确保管路密封、
无泄漏。
电气安装
按照电气设计要求进行 电缆连接、配电柜安装 等，确保电气系统正常
空冷岛的工作原理ppt课件
加强环保措施
采用先进的环保技术和设备，减少空 冷岛运行过程中的环境污染。
推动智能化发展
利用人工智能、大数据等技术，实现 空冷岛的智能化运行和维护，提高运 行效率和降低维护成本。
加强国际合作
加强与国际先进企业和科研机构的合 作，共同推动空冷岛技术的发展和创 新。
空气质量流量
反映空冷岛处理空气量的参数，与冷却效率密切相关。
压力损失
空冷岛对空气流动产生的阻力，影响风机的能耗和冷却效果。
评价方法
采用综合性能指数，综合考虑冷却效率、空气质量流量和压 力损失等因素，对空冷岛性能进行全面评价。
影响因素分析
环境因素
环境温度、湿度和风速等 气象条件对空冷岛性能有 显著影响。
自动化技术
空冷岛的自动化技术包括自动启停、 自动调节和远程监控等功能，以提 高空冷岛的智能化水平和降低运行 成本。
控制策略
针对空冷岛的运行特点，可以采用 PID控制、模糊控制等控制策略，以 实现空冷岛的高效稳定运行。04空冷岛性能评价来自优化性能评价指标及方法
冷却效率
衡量空冷岛冷却效果的重要指标，通过比较进出口空气温度 差来计算。
泵等，确保正常运行。
保持空冷岛内部清洁，定期清 理散热器表面的灰尘和杂物，
防止堵塞影响散热效果。
定期对空冷岛进行维护保养， 包括更换润滑油、清洗过滤器 等，以延长设备使用寿命。
注意空冷岛的运行环境，避免 长时间暴露在高温、潮湿或腐 蚀性环境中，以免影响设备性
能。
常见故障类型及原因分析
风机故障
可能由于电机损坏、轴承磨损或 叶片变形等原因导致，表现为噪 音大、振动强烈或无法启动等。
空冷岛详解PPT
各位领导、同事们，大家晚上好！ 在开始讲课之前，先给大家介绍一下目前
朔州工地空冷岛的施工情况
全 景 图 一全 景 图源自二排汽、蒸汽分配管施工现状 管束顶部水平排列的是 蒸汽分配管，共六列，
每列7节，用25t塔机
这是排气管道
吊装完成,管道中心
竖直段，其中包含弯
标高46.7米
头、膨胀节和竖直管，
吊装前在地面组合成一
个整体一次吊装，重约
18吨
排气管道26m 层水平段、由弯头、
三通和一节直管 在地面组合整体吊 装，组合体重约24t
蒸
汽
分
配
管内 蒸汽分配管端板拉杆
蒸汽分配管下端板
部
施
焊接位置
工
现
场
情
况
两管束之间焊缝
管束上端板
挡风墙拉杆
挡风墙
管
束
现
场
管束排
情
况
热量，但水不蒸发。
看完刚才的视频，我们再来 简单的回顾一下空冷岛 的设计原理
直接空冷的优点
朔州直接空冷系统设计的情况介绍
• 华电朔州热电2×300MW级工程为直接空冷燃煤机组，直接空冷系统 由华电重工股份有限公司设计。
• 钢结构平台紧靠#1机主厂房A列外，各单元排成矩形方阵，空冷钢结 构平台标高为35m。
#2空冷钢结构目前施工现场情况
#2空冷钢结构平台
抽
真
空
抽真空管道
管
支吊架
道
现
场
抽真空管道
安
装
情
况
风机组现场安装情况
风筒 风叶
电机 减速机
风机盖板
《空冷岛培训》课件
空冷岛的应用场景
在石油、化工、电力、冶金等工业领 域中广泛应用。
适用于处理高温、高压、易燃易爆或 有毒有害的工艺流体。
空冷岛的工作原理
工艺流体在管内流动，空气在管外流 动，通过热交换将工艺流体的热量传 递给空气，达到冷却的目的。
通风装置的作用是使空气在散热器表 面形成一定的流速，带走散热器表面 的热量，并将其排入大气中。
节能过程
钢铁厂对原有的湿冷岛进行了拆除，并安装了新的空冷岛系统。在节能过程中，钢铁厂采 用了先进的控制技术和优化算法，对空冷岛的运行状态进行了智能控制和调节。
节能效果
改造后，钢铁厂的冷却效率得到了显著提高，耗能也大幅降低。同时，智能控制技术的应 用也提高了空冷岛的运行稳定性和可靠性，减少了维护成本和故障率。
控制装置的维护和保养对于保证其正 常运行和使用寿命非常重要，需要定 期进行检查和维护。
控制装置通常包括温度传感器、湿度 传感器、压力传感器和控制器等部件 ，能够实现自动控制和远程监控等功 能。
03
空冷岛的安装与维护
安装前的准备工作
技术评估
评估空冷岛的规格、性 能和兼容性，确保其符
合工程要求。
场地准备
效率，降低散热阻力。
强化散热器材料
选用导热性能更好的材料制作散热 器，如铜、铝等，以提高散热器的 热传导效率。
优化散热风扇
改进风扇设计，提高风量、风压和 空气流量，增强散热效果。
提高能效比
优化压缩机和冷凝器匹配
通过合理匹配压缩机和冷凝器的性能参数，提高系统的能效比。
优化制冷剂充注量
根据系统需求和制冷剂的特性，合理充注制冷剂，避免过量或不足 。
应用效果
空冷岛的应用大幅提高了化工厂的冷却效率，满足了生产需求。同时， 也减少了生产过程中的能源消耗和排放，符合绿色环保的要求。
空冷岛流程及安装工艺
钢构吊装
使用吊车等吊装设备将组装好 的钢构吊装至基础上方。
钢构定位与调整
通过测量和定位设备确保钢构 的准确位置，并进行必要的调 整。
钢构固定
使用螺栓等连接件将钢构与基 础牢固连接。
设备就位与固定
设备检查
在安装前对空冷岛设备进行检查，确保设备 完好无损。
设备定位与调整
通过测量和定位设备确保空冷岛设备的准确 位置，并进行必要的调整。
设立明显的安全警示 标志，标明危险区域 和禁止行为。
高空作业安全防护
高空作业人员必须佩戴安全带，并正 确使用安全绳、安全网等防护设施。
遇有恶劣天气或风力较大时，应立即 停止高空作业，并采取相应安全措施 。
高空作业前应对作业平台、吊篮、脚 手架等进行检查，确保其稳固可靠。
电气设备安全操作
电气设备安装、调试、运行和维 护必须遵守国家和地方电气安全
检查冷却水流量、温度等参数是否正 常，清洗冷却器表面污垢，确保冷却 器散热效果良好。
振动异常
检查设备基础是否牢固，轴承是否磨 损严重，必要时加固基础或更换轴承 。
05
安全防护措施
施工现场安全规定
严格遵守国家和地方 的安全生产法规，确 保施工现场安全。
定期对施工现场进行 安全检查，及时发现 和消除安全隐患。
要点二
原理
空冷岛的工作原理基于热力学定律和流体力学原理。当高 温蒸汽从汽轮机排出时，它进入空冷岛的散热器中。散热 器通常由大量管束组成，这些管束被设计成能够最大限度 地增加与周围空气的接触面积。当空气流过散热器时，它 会吸收蒸汽中的热量，使蒸汽冷凝成水。冷凝水随后被收 集并返回到锅炉中，以完成循环。
验收标准
空冷岛设备的验收标准包括设备性能、安全性能、环保性能等多个方 面，具体标准根据设备类型和用途而定。
空冷岛温度在线监测项目
项目实施前应充分规划和准备，明确项目目标、任务和时间节点等， 以确保项目按计划推进。
技术发展趋势预测
智能化监测技术 随着物联网、人工智能等技术的不断发展，未来空冷岛温 度在线监测将更加智能化，实现自动化监测和预警。
大数据分析应用 大数据技术将对空冷岛温度在线监测产生深远影响，通过 对海量数据的分析和挖掘，可以更加精准地预测设备故障 和制定维护计划。
功能模块划分
明确各层功能模块和职责，实现模块化 设计和开发，提高系统可维护性和可扩 展性。
关键技术难点及解决方案
传感器布点优化
通过仿真模拟和实验验证，优化传 感器布点方案，提高温度场测量的
准确性和代表性。
数据处理算法
研究温度场重构算法、温度异常检 测算法等，提高数据处理精度和效
率。
系统抗干扰能力
采取硬件和软件抗干扰措施，提高 系统抗干扰能力，确保温度在线监 测的稳定性和可靠性。
进行标准化、归一化或离散化等处理， 以适应不同算法需求。
特征提取
从原始数据中提取出与温度监测相关的 特征参数，如均值、方差、极值等。
数据降维
采用主成分分析、线性判别分析等方法 降低数据维度，提高计算效率。
温度场分布特征提取技术
03
基于热像仪的图像处理技术
基于传感器的数据融合技术
利用热像仪获取空冷岛表面温度分布图像， 通过图像处理技术提取温度场特征。
加强项目团队之间的沟通与协作，确保各项工作能够按照计划有序进行。
质量管理策略及实施效果
制定严格的质量管理计划和标准， 明确各项工作的质量要求和验收
标准。
建立完善的质量管理体系，包括 质量检查、监督和反馈机制，确
保项目质量得到有效控制。
空冷技术介绍讲课稿
配管，进入空冷散热器，汽轮机的排汽被空气 冷却后形成的凝结水由汇集管道进入凝结水总 管，流入凝结水箱，最后由凝结水泵打出供给 锅炉。 环境中的冷空气被轴流风机加压后横向吹向空 冷散热器，吸收了热量的冷空气变成热空气后 经空冷散热器散发到环境中。其中，由于真空 系统不严密处漏入的空气和汽轮机排汽中的不 凝气体被抽真空设备由空冷散热器的逆流管束 的顶部抽出。
ACC系统的组成和设备结构（六）
2．在国外的惯例中，空冷系统还应包括以 下设备：抽气器；凝结水泵；水的精处理 *斜顶鼓风式的空冷凝结器．
其中需特别关注的是：排汽管道，空冷凝汽器管束，凝结 水箱和风机。
ACC系统的组成和设备结构（七）
1）凝结水箱：它除具有储水作用，还含有除 氧，预热以减少凝结水过冷度等作用。
（4）测量装置能测量风速和风向，都被主控制室显示和记录，与控制逻辑没有 关联。
（5）凝结水温度在冷凝器每侧的集箱处被测量。这些信号用于显示过程逻辑联 锁和临界工况警告。第2点温度在公共冷凝箱上测量，这个集箱位于排管 道凝结水收集装置的上游。在控制系统中仅用于显示。
（6）抽气温度在每个冷凝器的单侧被测量，温度测量在抽气管道和逆流管束连 接处的下游被测量。在每排的抽真空收集管道处被测量，所有输出都送如 控制系统，都用于主动控制。
空冷岛运行中的典型问题（四）
空冷岛的热风再循环 产生的原因：
（1）空冷器装置距离某些高温设备太近， 吸进了高温气流。 。 （2）空冷器排出的热风，其中一部分又被 风机抽吸回空冷散热器，称之为热风再循 环。也有人称热风回流。
空冷岛运行中的典型问题（五）
防止热风再循环跳机的措施： 1）快速减负荷。 2）注意监视风向和风速的变化 3）背压设置尽量让风机保持调整裕量。
浅谈空冷岛系统的防冻处理
浅谈空冷岛系统的防冻处理发布时间：2021-06-23T02:30:05.189Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第5期作者：王贵文[导读] 1.1直接空冷系统，又称空冷岛，是指将汽轮机的乏气直接用空气来冷凝，所需冷却空气通常由机械通风方式供应，其散热器是由外表面镀锌的椭圆形钢管外套矩形钢翅片的若干个管束组成的。
晋能控股电力集团阳高热电公司山西阳高 038100摘要：北方地区缺水情况比较严重，针对缺水问题北方火电厂凝汽器排汽冷却系统采用空冷岛系统。
直接空冷系统具有环保、节能、节水等主要特点，空冷技术在北方大型火电厂应用比较广泛。
由于空冷机组在启动初期和低负荷运行期间，蒸汽流量较少，翅片管存在不同程度的冻结现象，给运行调整带来较大安全隐患。
本文主要对350MW空冷机组空冷岛防寒防冻进行分析探讨以提高机组经济性和安全性。
关键词：空冷岛防冻措施汽轮机；翅片管1、空冷岛系统概述1.1直接空冷系统，又称空冷岛，是指将汽轮机的乏气直接用空气来冷凝，所需冷却空气通常由机械通风方式供应，其散热器是由外表面镀锌的椭圆形钢管外套矩形钢翅片的若干个管束组成的。
采用直接空冷系统的优点为大幅减少了需水量，一次性投资低，易于在所有大气温度下实现冷却空气的均匀和稳定分布。
其缺点是风机消耗电力，冷却空气与汽轮机乏气直接进行热交换。
1.2阳高热电公司空冷系统采用直接空冷系统，空冷岛的主要组成部分包括：(1)汽轮机低压缸排汽管道；(2)空冷凝汽器管束；(3)凝结水系统；(4)抽气系统；(5)疏水系统；(6)通风系统；(7)直接空冷支撑结构；(8)自控系统；(9)清洗装置。
主要运行原理为：把由蒸汽轮机的低压缸内做完功后的乏气从汽轮机的尾部引入大口径的蒸汽管道，输送到汽轮机房之外的空冷平台上，再经过配气管送到众多翅片管换热管束内，外界的空气由大径轴流风机驱动穿越翅片管束的翅片间隙，继而把翅片管束内的蒸汽冷凝成凝结水，使其重力回流到凝汽器内。
2024年空冷岛培训课件
空冷岛培训课件一、概述空冷岛是火力发电厂的重要组成部分，其主要功能是利用空气作为冷却介质，对汽轮机排汽进行冷却，从而提高汽轮机的热效率，降低能源消耗。
空冷岛的安全、稳定运行对于火力发电厂的经济效益和社会效益具有重要意义。
为了提高空冷岛操作人员的专业技能和安全意识，本课件将对空冷岛的结构、工作原理、操作流程、维护保养和故障处理等方面进行详细讲解。
二、空冷岛的结构与工作原理1.结构组成空冷岛主要由散热器、风机、减速机、电动机、联轴器、底座、导流板等部件组成。
散热器是空冷岛的核心部件，其作用是增大汽轮机排汽与空气之间的换热面积，提高换热效率。
风机负责将空气吸入空冷岛，对汽轮机排汽进行冷却。
减速机、电动机和联轴器等部件负责驱动风机旋转。
底座和导流板等部件则起到支撑和导流作用。
2.工作原理空冷岛的工作原理是利用空气作为冷却介质，对汽轮机排汽进行冷却。
具体过程如下：（1）汽轮机排汽进入空冷岛，通过散热器进行冷却。
（2）风机吸入空气，经过导流板进入散热器，与汽轮机排汽进行热交换。
（3）冷却后的汽轮机排汽重新进入汽轮机，继续完成热力循环。
（4）热量通过散热器传递给空气，空气温度升高后排入大气。
三、空冷岛的操作流程1.启动前的检查（1）检查散热器、风机、减速机、电动机、联轴器等部件是否正常。
（2）检查油位、冷却水系统、电气系统等是否正常。
（3）确认现场安全措施到位，如防护栏杆、警示标志等。
2.启动空冷岛（1）启动风机，观察风机转向是否正确。
（2）逐渐开启汽轮机排汽阀，使汽轮机排汽进入空冷岛。
（3）观察汽轮机排汽温度、压力等参数，调整风机转速，使空冷岛运行稳定。
3.运行监控（1）实时监控汽轮机排汽温度、压力等参数，确保空冷岛运行正常。
（2）定期检查风机、减速机、电动机等设备的工作状况，发现问题及时处理。
（3）保持现场环境卫生，防止杂物进入空冷岛，影响运行效果。
4.停止空冷岛（1）逐渐关闭汽轮机排汽阀，停止汽轮机排汽进入空冷岛。
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。
660MW空冷真空系统
• 利用每一单元的风机通过改变风机的频率 来冷却管束中的蒸汽，从而形成一定温度 的凝结水。
空冷岛图片
空冷系统蒸汽流程
• 排汽装置通过向大气释放热量对汽机排汽 进行冷凝。直接空冷系统，即汽轮机排汽 直接进入空冷冷却再回到排汽装置，其冷 凝水由凝结水泵排入汽轮机组的回热系统。
直接空冷（ACC）系统投运前检查与准备
• 检查空冷风机风筒与风机桥架的连接螺栓应无松动； • 检查空冷风机轮毂与变速箱输出轴的锁紧螺栓应锁紧； • 检查空冷风机轮毂轴套与风机轮毂支板的连接螺栓应锁紧； • 检查空冷风机轮毂上夹紧叶片安装角度应一致； • 检查空冷风机叶片安装角度应一致； • 检查空冷风机叶轮应灵活、无阻滞和卡涩现象； • 现场清理干净，空冷风机防护网上无杂物； • 检查空冷风机电机接地装置应完整良好；
• 2）检查所有风机转速已到底限 • 3）依次停运1～8列#7风机 • 4）依次停运1～8列#1风机 • 5）依次停运1～8列#5风机 • 6）依次停运1～8列#2风机 • 7）依次停运1～8列#4风机 • 8）依次停运1～8列3、#6风机 • 9）风机在停止过程中，先停隔离列的风机，再逐步停未隔离列的风
50Hz）；
• B.冬季启动顺序： • 4列#3、#6风机（15～30Hz）； • 5列#3、#6风机（15～30Hz）； • 3列#3、#6风机（15～30Hz）； • 6列#3、#6风机（15～30Hz）； • 2列#3、#6风机（15～30Hz）； • 7列#3、#6风机（15～30Hz）； • 1列#3、#6风机（15～30Hz）； • 8列#3、#6风机（15～30Hz）； • 随负荷及背压升高，逐渐提高风机转速
• 检查真空泵组接线牢固，地脚螺栓牢固，联轴器防护罩完 整，检查真空泵出口分离器水位及补水压力正常，开分离 器补水手动阀，补水至正常水位，投入分离器水位自动。
空冷岛
电站空冷岛简介1．电站空冷系统1．1 空冷系统的单机容量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1500KW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Wodok电站365MW空冷机组投运、1987年南非Matimba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％。
1．2 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*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200MW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。
2．2 直接空冷系统的组成和范围自汽轮机低压缸排汽口至凝结水泵入口范围内的设备和管道，主要包括：(1)汽轮机低压缸排汽管道；(2)空冷凝汽器管束；(3)凝结水系统；(4)抽气系统；(5)疏水系统；(6)通风系统；(7)直接空冷支撑结构；(8)自控系统；(9)清洗装置。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
空冷严密性试验
给所有的安装焊缝和法兰连接涂肥皂。 为 进行泄漏试验 必须在管道的各个点放置盲 进行泄漏试验， 板，例如在汽轮机的前面 ，在安全阀的前面, 在防爆膜的前面 在泵的前面等。 在防爆膜的前面， 在排 气管道安装完成后必须进行空冷凝汽器严密性 试验根据设备厂家图纸设计要求及中华人民共 和国电力行业标准《火力发电厂空冷塔及空冷 凝汽器试验方法》DL/T 552-95中规定的标准 552 95中规定的标准 进行验收。
2、采用空冷，厂址选择不受限 2 采用空冷 厂址选择不受限 制 3、由于空冷器空气侧压力降为 100‾200Pa 左右，所以运行 左右 所以运行 费用低。 4、空气腐蚀性低，不需要采取 任何清垢的措施 5、空冷系统的维护费用一般为 水冷却系统的 20‾30%
4、水的运行费用高，循环泵的 4 水的运行费用高 循环泵的 压头高 5、在水冷器中，某些生物能附 着在换热器表面上 需要停下 着在换热器表面上，需要停下 设备清除，增加了维护费用
国内电站空冷系统供应商现状： 国内电站空冷系统供应商现状
1、美国 美国SPX（斯必克）公司在中国空冷市场上的占有 率约35%，在天津、张家口分别设有两个独资管束生产 中 2、德国GEA（基伊埃）公司德国GEA公司系空冷技术 的创始人，其技术 直处于世界领先地位，在世界空冷 的创始人，其技术一直处于世界领先地位，在世界空冷 市场上的占有率超过60%，在中国空冷市场上的占有率 约35%。 3、首航艾启威冷却技术有限公司。首航艾启威冷却技 术(北京)有限公司是由北京首航波纹管制造有限公司和 瑞士IHW联合设计集团共同投资的中外合资企业。 联合设计集团共同投资的中外合资企业 4、北京龙源冷却技术有限公司、哈尔滨空调股份有限 公司等。 公司等
电厂配有两台排汽冷凝汽轮机。将每台汽轮 排汽管道连接到 套单 空冷冷凝 机排汽管道连接到一套单独的空冷冷凝器 (ACC)装置
每套空冷冷凝器装置主要包括下列项目 每套空冷冷凝器装置主要包括下列项目:
主排汽管道与蒸汽分配管包括:主管道和分流器、到每个
凝汽器列的蒸汽分配管、 6个冷凝器列（每个冷凝器列有5个带翅片管换热器冷凝 器单元;每列有3个纯顺流和2个混合顺流和逆流单元;）5 套通风系统(用于每个单元) 包括风机、变速箱和电气驱 套通风系统(用于每个单元), 包括风机 变速箱和电气驱 动; 冷凝水收集系统 抽真空系统包括：包括3x100%水环真空泵; 高压水清洗系统包括：1 x 100%喷水泵、每个凝汽器列侧 的清洗装置 清洗喷嘴单元 就地控制器 的清洗装置、清洗喷嘴单元、就地控制器 提升钢平台包括：周围挡风墙、楼梯塔入口、电梯入口 钢筋混凝土基础和平台支柱
空冷岛查漏主要有三个方法
一、是运行中采用氦质谱检漏仪圈定范围，然后用风冷系统漏 仪确定具 点 有 定效果 泄监测仪确定具体的泄漏点，有一定效果； 二、是运行中采取单列隔离办法，判定隔离列是否存在泄漏， 这种方法一方面会影响负荷，另一方面如果泄漏点较小还不 便于判断 因此采用较少 便于判断，因此采用较少； 三、是利用机组停机机会进行空冷岛各排单独打压查漏，这个 方法是目前效果最好的办法。 但目前还存在排汽管道部分查漏困难的问题，排汽管道从 0m一直到47m，垂直落差大，下方又是变压器和高压母线， 一旦存在泄漏，查找的确困难。
空冷系统分类:
空气冷却系统采用工艺流程的不同，而又将空气 冷却系统分成三种 : 1、直接空气冷却系统简称 ACC 系统。 （AirCooledCondenser） 2、采用喷射式（混合式）凝汽器的空冷系统又 称海勒式（HL）间接冷却系统。 称海勒式（HL）间接冷却系统 3、采用表面式凝汽器的间接空冷系统。又称哈 蒙式间接空冷系统
干球温度——普通温度计所测得的空气温度。(设计 干球温度 16.3 干球温度： 16 3℃,夏季满发干球温度:38.3 :38 3℃ ) 湿球温度——温度计感温球上包着一层经常湿润的棉 纱，置于风速5.0 m/s的气流中，所测得的空气温度。
空冷机组冷源的极限温度为大气干球温度， 湿冷机组冷源的极限温度为湿球温度，冷源温度 高直接影响汽机的排汽温度及背压，因此空冷电 站热效率低、煤耗高，但节水显著，两者运行费 用基本相抵消
选用单排管且夹角60°的原因：
1、经济性显著优越（硬件费用低，风机耗电量少） 2、技术方案更好（占地面积小，容易清洗 技术方案更好（占地面积小 容易清洗-污垢少-冻 结风险小，防腐抵抗力高）。 3、液泛汽体速度与基管高度的平方根成正比,基管高 度越高，液泛汽体速度越大，因此单排管换热管束 蒸汽设计流速可高于双排管、三排管。以防止液泛 发生的角度，单排管显然具有明显优势。 4、逆流管束与水平面的夹角在60-70度之间液泛汽体 速度最大。 度最大
排气管道、蒸汽分配管及歧管 管径 变化
真空度低，会造成如下情况：
1、真空漏入空气，增加凝结水含氧量，在排气装置除氧及除氧 器除氧过程中就会消耗更多的能量，增加煤耗。凝结水中的 含氧量也越多 从而加速了相关管道 设备的腐蚀速度 含氧量也越多，从而加速了相关管道、设备的腐蚀速度。 2、当蒸汽在冷凝过程中出现不凝结气体，凝结水液膜热阻将不 再是主要的传热热阻。此时管内换热表面被一层气膜覆盖， 气膜具有更高的传热热阻 此外 随着不凝结气体和蒸汽的 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 定极限时 极易造成 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15kP （TMCR/THA工况））汽轮机有 （汽轮机排气背压设计为15kPa（TMCR/THA工况））汽轮机有 相对应背压裕量，超过这个裕量（低压缸排气温度升高，腐 蚀汽轮机末级叶片，造成低压缸缸体变形）造成机组降负荷， 严重时机组跳闸。 严重时机组跳闸
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 每台机 共30个单元划分为5行 行、6列 列，全钢结构。砼柱顶标 全钢结构 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。 (螺栓强度等级10.9S）. 每个冷却单元由12个冷却翅片管束组成，管束安装在平台 导向槽上 散热管束分为顺流管束和逆流管束 逆流管束上 导向槽上。散热管束分为顺流管束和逆流管束，逆流管束上 部为不凝汽抽出点。 每列60个管束，其中顺流52个，逆流8个。管束下方布置 有风机环 风机桥架及其上安装的变频电机 减速机 轮毂 有风机环、风机桥架及其上安装的变频电机、减速机、轮毂、 风叶等设备。空冷凝汽器主吊机械为250T履带吊。
S te a m fro m S te a m T u rb in e
C o o lin g A ir O u tflo w
C o n d e n sa te re tu rn
C o o lin g A ir In flo w
顺、逆流单元流动图解
顺流单元工作原理: 1.正常运行时，顺流列 管内自上而下凝结水量 逐渐增加，而蒸汽量逐 渐减少； 逆流单元工作原理: 2.在逆流列管内，自下 而上，蒸汽量依次减少， 空气量逐渐增加
空气冷却的缺点 ：
1、由于空气比热小，且冷却效 果取决于空气的干球温度，不 能将流体冷却到环境气温。 2 空气侧换热系数低 空气比 2、空气侧换热系数低，空气比 热小，所以空冷器需用较大的 面积。 3、空冷器性能受环境气温、雨 雪、大风的影响。 4 空冷器不能靠近大的建筑物 4、空冷器不能靠近大的建筑物， 以免形成热风再循环。 5、空冷器要求采用特殊制造的 翅片管
管束结构
翅片管的选择
翅片管是空冷器的核心和关键部件 它的性能直接影响空冷器的性能和作 用。对翅片管的基本要求如下：
①良好的传热性能。 ②良好的耐温性能。 ③良好的耐大气的腐蚀性 ③ 好 大气 腐蚀 能。 ④良好的耐热冲击力。 ④ ⑤易于清理尘垢。
⑥较低的制造费用。 ⑦足够的管内耐压能力， 较低的管内压降。 ⑧较小的空气侧阻力。 ⑨良好的抗机械振动性能。 ⑩易于取得的金属材料
B：水冷却优于空气冷却：
水冷却的优点 ：
1、水冷却能将 艺流体冷却到 1、水冷却能将工艺流体冷却到 接近环境湿球温度 2、水冷却器结构紧凑，冷却面 2 冷却 结构紧凑 冷却 积比空冷器要小得多。 3、水冷却对环境气温的变化不 敏感。 4 水冷 4、水冷器可以放在其它设备之 放在其它设备之 间。 、 般的管壳式换热器即可满 5、一般的管壳式换热器即可满 足要求。
冷凝器 ：
每个冷却单元由12个冷却翅片管束组成，管束安装 在平台导向槽上。散热管束分为顺流管束和逆流管束， 逆流管束上部为不凝汽抽出点。每列60个管束，其中顺 流52个，逆流8个。 对空冷器材采用顺流管束和凝流管束串联的方法， 称之为K/D结构，直接空冷凝汽器采用适当的顺逆流比 例配置，在环境温度较低或低负荷工况下，能有效地防 止蒸汽过冷却以及凝结水结冰，避免空冷凝汽器冻结， 在寒冷地区 一般为 在寒冷地区， 般为 6:4或7:3。新疆哈密大南湖电厂顺 新疆哈密大南湖电厂顺 逆流比例为6:4，空冷凝汽器的这种组成方式有效地提 高了冷凝器的防冻性能
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 平均环境温度： +10 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 平均降雨量 平均风速2.0m/s 最大设计风速：31m/s 全年盛行风向：东北 夏/冬主要风向：东北/东北