火电厂直接空冷讲解
直接空冷系统
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喷淋水系统
❖ 为了有效地降低机组的背压，提高机组的效率， 平稳顺利地防暑过夏，二期空冷岛加装了喷淋水 系统，即为每个风机加了10个雾化喷头，使除 盐水经过雾化被风机直接吹到散热管束上，降低 散热管束的温度，从而使管束中的蒸汽能够更好 地被冷却。
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二期化学 除盐水箱
第1列
第1列
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空冷防冻
❖ 在机组处于空负荷或低负荷运行时，蒸汽流量很小，经 试验发现加上旁路系统的蒸汽流量也不能达到空冷凝汽 器全部投入时的设计流量。此时，即使将所有风机全部 停运，由于此时蒸汽流量很小，当蒸汽由空冷凝汽器进 汽联箱进入冷却管束后，在由上而下的流动过程中，冷 却管束中的蒸汽与外界冷空气进行热交换后不断凝结。 由于环境温度很低，远远低于水的冰点温度，其凝结水 在自身重力的作用下，沿管壁向下流动的过程中，其过 冷度不断增加，当到达冷却管束的下部（即冷却管束与 凝结水联箱接口处）时达到结冰点产生冻结现象。在冷 却过程中蒸汽不断凝结并不断在冷却管束的下部冻结，
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冲洗水系统
❖ 系统包括每纵冷凝器两侧的可移动扶梯、安装在扶梯上 的水流分配集管及安装在集管上方的雾化喷嘴。水流通 过一软管供给至扶梯。由於扶梯可平行于管束表面由人 工移动，这样水流分配均匀，清洁工作持续有效。先清 洗冷凝器一侧，然后在清洗另一侧。每一侧应清洗6遍。 (每个扶梯安放6个集管，1/6的管道可被同时清洗。这 样作的目的是为了限制清洁用水的水流量。) 清洁应自 上而下，从顶部母管开始，至中间母管，最后清洁底部 母管。高压水喷嘴均匀分布并与水流分配集管固定，全 部垂直于管束，并通过一软管与供水装置/泵连接。最 好在机组停运、ACC处於真空状态下期间实施清洁，在 机组运作时亦可实施清洁。
自然通风直接空冷系统简介介绍
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2.国内NDC的发展历程
1993年比利时HAMON-LUMMUS公司首先提出Natural Draft Condenser的概念，即后来被广泛谈论的NDC系统，它的核心概念就 是用自然抽风冷却塔替代ACC系统的风扇强制鼓风。但该研究只停留 在空冷凝汽器塔内屋脊水平布置的层面上，简单的说，就是去掉ACC
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３.目前NDC的最新发展
最近SPX公司提出了他们特有的自然通风冷却
系统 (NDC)，该系统正在专利申请中。
该技术是基于现有成熟技术的基础上通过创新 发展起来的: (１）自然通风 间接空冷塔的冷却三 角布置 ；（2）六角型直接冷却的垂直SRC布置 （3）ACC系统；（4）单排管(SRC--Single Row tube Condenser ) 。
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表面间接空冷机组原则性汽水系统
国内该系统早期（1993.11 ）在山西太原二厂安装，近期300MW和 600MW机组大量安装。
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1.2混和间冷 又名海勒系统。在汽机房内安装有喷射混合式凝汽器，汽机房外建有自然 通风空冷塔。散热器一般也是以冷却三角的方式布置塔外周圈，在冷却三角的 缺口处装有百叶窗，该百叶窗用于调节冷却风量，并且是防冻的主要手段。该 系统还配有循环水泵、能量回收（兼调压）水轮机和膨胀水箱等设备。
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初步掌握了间接空冷系统设计技术。近年来，国内设计院通 过自主研发和与国外公司联合设计，逐步掌握了３００MW 、６００MW间接空冷系统设计技术。 我国直接空冷系统设计同样经历了与国外公司联合设计 到自主化设计的发展过程。大同二厂二期（２X600MW）扩 建工程为我国投产的首座600MW 大型直接空冷电厂，采用 联合设计模式，空冷系统由GEA 能源技术有限公司负责基 本设计和提供整体性能保证，华北院负责施工图设计；通辽 三期（1×600MW）工程为我国直接空冷系统国产化示范工 程，空冷岛全部由我院自主设计、哈空调自主制造，顾问集 团公司牵头与哈空调组成的联合体共同承担国产化示范工程
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
电厂直接空冷系统方面的问题分析
从 运行 电站空 冷系统 比较 ， 直接 空冷系统 具有 主要 特点 ： 背压 高 ， 由于强制 通 风的风 机 ， 使 电耗大 ， 强制 通风 的风机 产 生噪 声大 ・ 钢 平 台 占地 ， 要 比钢 筋混 凝 土塔 为小 ， 效 益要 比间接 冷却 系 统大 ３ ０ ％ 左右， 散 热 面积 要 比间 冷少 ３ ０ ％ 左 右； 造价 相 比经 济 。 ２ ． Ｉ 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 。
行的。 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２ ０ ０ ＭＷ空冷 机组 运行 实 践证
明了这 一点 。
情况下都能满足风机驱动轴上的总机械扭矩及功率值。 ④采用直流制动方式， 能够使 风机的转动 随变 频器启 动（ 在两方 向上飞速 重启） 。 采用磁 通控制技 术 ， 通 过控制磁通电流和输出频率， 动态控制剩磁的释放 ， 使正向运行风机平稳、 无冲 击迅速反方向重启。 ｎ Ｄ 局部操作及仪表板功能在就地控制柜给出的局部操作仪
Ｌ Ｅ Ｄ Ｊ ￣和Ｌ Ｃ Ｄ 屏 同时显 示 ， Ｌ Ｃ Ｄ 屏 可进 行 中英文 显示 切换 。 ⑥就地控 制 柜的设 计时要考 虑到 由功率损 失会 引起 的冷 却和散 热 ， 且保 证气流 不被 内置 的装置 阻 隔。 在控制 柜 的上部 安装 轴流 风机 ， 每小 时换 气 次数不 少于４ ０ ０ 次。 ⑦变 频器 选 型考虑 风机 的二 次力 矩曲线 。 ④ 风机 电机 装有２ 个 正温度 系数热 敏 电阻（ Ｐ ＴＣ ） 用 于 电机 的热保护 。 Ｐ ＴＣ 由变 频器检 查 ， 且 当高温 时 电机 的运行 被切 断。 ⑨考虑变 频器与风 机驱动 电机之 间 电缆 的类型及 长度等局 部情 况。 变 频控制 装置在任 何
空冷岛概述
空冷凝汽设备的作用有两个：
（1）在汽轮机排汽口建立并维持一定的真空。
（2）回收洁净的凝结水作为锅炉给水的一部分
共四十页
空冷系统分类:
❖
空气冷却系统采用工艺流程(ɡōnɡ yì liú chénɡ)的不同，
而又将空气冷却系统分成三种 :
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中规定的标准进行验
收。
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空冷岛查漏主要
(zhǔyào)
有三个方法
一、是运行中采用氦质谱检漏仪圈定范围，然后用风冷系统漏泄
监测仪确定具体的泄漏点，有一定效果；
必须达到图纸规定的
设计要求，经检查合
格后再进行吊装。
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钢平台
(píngtái)
吊装结束后注意事项
一、保证平台的水平度、
直线度、以及高强螺栓
的扭矩，符合图纸设计
要求。
二、保证钢平台的安装长
宽跨距尺寸。
三、在各项指标都符合设
计要求后，进行(jì
nxí
ng)空冷平
台的二次灌浆。
四、灌浆结束后才能进行
直接空冷系统，又称为空气冷却系统，它是一种以节水为目的的火电厂冷却
技术，是一种以空气取代水为冷却介质的冷却方式，是指汽轮机的排汽直接
进入空冷凝汽器用空气来冷凝，空气与蒸汽进行热交换，所需的冷却空气通
火力发电厂空冷机组空冷系统简介
火力发电厂空冷机组空冷系统简介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：1 958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、197 8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6X68 6MW；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325M W(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。
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。
空冷系统简介
1空冷系统简介空冷技术方案介绍在火力发电厂中采用的空冷系统形式有：直接空冷系统、混凝式间接空冷系统、表凝式间接空冷系统。
直接空冷系统是将汽轮机排汽由管道送入称之为空冷凝汽器的钢制散热器中，直接由空气冷却。
混凝式空冷系统由于有水轮机和喷射式凝汽器等系统设备，设备多系统复杂，使得整套系统实行自动控制较难；而表凝式间接空冷系统与常规的湿冷系统比较接近，也是通过两次换热，以循环冷却水作为中间冷却介质，循环冷却水由水泵加压后，进入凝汽器冷却汽轮机排汽，热水进入自然通风冷却塔由空气冷却。
表凝式间接空冷系统与湿冷系统不同之处是在冷却塔内（外）布置着钢（铝）制散热器，热水与空气不接触，进行表面对流散热。
1.1.1 直接空冷系统直接空冷系统主要由排汽装置、大排汽管道（包括大直径膨胀节、大口径蝶阀等）、钢制空冷凝汽器、风机组（包括轴流风机、电动机、减速机、变频器等）、凝结水系统、抽真空系统（包括水环式真空泵）、清洗系统等设备构成。
空冷凝汽器布置在汽机房A列外的高架空冷平台上。
直接空冷系统是将汽轮机排出的乏汽，通过排汽管道引入钢制空冷凝汽器中，由环境空气直接将其冷却为凝结水，多采用机械通风方式。
其特点是：设备较少，系统简单，调节灵活，占地少，防冻性能好，冷却效率高；直接空冷受环境风的影响较大，运行费用较高，煤耗较大，风机群产生一定噪声污染，厂用电较高。
1.1.2 表凝式间接空冷系统表凝式间接空冷系统是指汽轮机排汽以水为中间介质，将排汽与空气之间的热交换分两次进行：一次为蒸汽与冷却水之间在表面式凝汽器中换热；一次为冷却水和空气在空冷塔里换热。
该系统主要由表面式凝汽器与空冷塔构成，采用自然通风方式。
表凝式间接空冷与直接空冷相比，其特点是：冬季运行背压较低，所以煤耗较低；由于采用了表面式凝汽器，循环冷却水和凝结水分成两个独立系统，其水质可按各自的水质标准和要求进行处理，使水处理系统简单、便于操作；表凝式间接空冷塔基本无噪声，满足环保要求；空冷塔占地大，冬季运行防冻性能较差。
大型火电厂直接空冷系统简介(upload)
大型火电厂直接空冷系统简介1、直接空冷系统简介凝汽设备在电站热力系统中的主要功能是保证汽轮机排汽不断凝结成水。
凝汽器与真空抽气装置一起工作，以维持汽轮机排汽缸和凝汽器内的真空，并把凝结水回收，作为锅炉的补给水。
按蒸汽的不同冷却方式分类，电站凝汽器可以分为水冷式凝汽器和空冷式凝汽器。
目前，国内外空冷电站分为两大类，一是间接空气冷却系统，二是直接空气冷却系统。
所谓直接空冷是指将汽轮机的排汽气直接用空气来冷凝，可减少常规二次换热所需要的中间冷却介质,换热温差大,效果好，故直接空冷系统可避免湿式冷却系统的蒸发、风吹和排污损失的水量，因而直接空冷系统以其技术成熟、调节方便、节水效果明显在干旱地区得到较快的推广。
直接空冷系统是指汽轮机排汽在空冷凝汽器的翅片管束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的。
空冷系统建筑规模庞大，一般称为空冷岛。
包括凝结水系统（凝结水箱）、真空疏水系统（包括疏水泵）、排气/抽气系统（水环泵单元）、空冷凝汽器（ACC）等四套系统。
通过DCS集散控制系统，实现对这四套系统的自动检测、自动调节、顺序控制、自动保护等自动控制功能，其工作原理示意图如图所示。
1－汽轮机；2－空冷凝汽器；3－凝结水泵；4－发电机；5－凝结水箱；6－低压加热器；7－除氧器；8－给水泵；9－高压加热器；10－锅炉。
2、直接空冷系统的优势（1）采用直接空冷系统，可以大量节约电厂用水：直接空冷系统最大优势是可以大量节水，从而可使电厂选址不受水源限制。
在水冷凝汽器发电机组中，耗水量的90 %以上是在冷却塔中蒸发掉的。
直接空冷凝汽器采用空气冷却管束内的饱和蒸汽，省去了作为中间冷却介质的循环水。
因此，采用直接空冷凝汽器系统的机组比水冷凝汽器发电机组节水约90 %。
对于一台600 MW空冷电站，整个电站节水量在2000 t/h以上。
（2）通过优化设计，减少了系统占地面积：在水冷凝汽器系统中，循环冷却水塔和循环水泵房要单独占用一定的建设用地。
火电厂空冷系统基础知识火电厂空冷系统基础知识火电厂空冷系统基础知识火电厂空冷系统基础知识
火电厂空冷系统基础知识火电厂空冷系统基础知识火电厂空冷系统基础知识火电厂空冷系统基础知识空冷是指采用翅片管式的冷却器，直接或间接用环境空气来冷却汽轮机的排汽，目前国际、国内得到实际应用的电站空冷系统共有三种：直接空冷系统；采用混合式凝汽器的间接空冷系统；采用表面式凝汽器的间接空冷系统，后两项又称间接空冷系统空冷技术早在30年代末即应用于火力发电厂,国内空冷技术研究工作开始于60年代. 我国现在已引进（或合资）了直接空冷系统的设计和制造技术，但还没有较大机组示范电站运行，后两种间接空冷系统已应用在三座电站中。
电厂采用空冷系统的最大优点是大量节水，最大缺点是一次性投资高、煤耗高，因此，它最适宜用在富煤缺水地区建设。
从国内外投运的情况来看，直接空冷系统和表凝式间接空冷系统都有600MW 等级的机组正常运行，海勒式间接空冷系统因其系统复杂，循环水品质要求与凝结水品质相同而限制在300MW 等级以下，所以本工程进行只做直接空冷系统和表凝式间接空冷系统的优化比较。
翅片管是空冷系统的关键元件，翅片管按形式、材质、加工方式及在冷却元件中的排列而分为很多种类。
根据近年来空冷凝汽器开发与应用情况，直接空冷电厂采用的空冷凝汽器有三排管、双排管和单排管形式。
冷却元件各有特点，考虑到二排管（钢椭圆管套钢矩形翅片）在空冷电厂中使用较多，而且在国内电厂使用最多，国内具有丰富的安装运行及检修经验，本设计阶段目前暂按双排管形式设计。
空冷凝汽器形式的有关详细研究，将在下阶段结合相关制造厂更为准确的资料，做进一步地优化比较。
5.13.3.1 表面式间接空冷系统表面式凝汽器间接空冷系统由表面式凝汽器、空冷散热器、循环水泵以及充氮保护系统、循环水补充水系统、散热器清洗等系统与空冷塔构成。
该系统与常规的湿冷系统基本相仿，不同之处是用空冷塔代替湿冷塔，用密闭式循环冷却水系统代替敞开式循环冷却水系统，循环水采用除盐水。
表面式凝汽器间接空冷系统的工艺流程为：循环水进入表面式凝汽器的水侧通过表面换热，冷却凝汽器汽侧的汽轮机排汽，受热后的循环水由循环水泵送至空冷塔，通过空冷散热器与空气进行表面换热，循环水被空气冷却后再返回凝汽器去冷却汽轮机排汽，构成了密闭循环。
直接空冷技术在火电厂的应用
直接空冷技术在火电厂的应用王战锋(神东电力公司店塔电厂，陕西神木719300)应用科技脯要】目前我国火力发电厂多采用水冷教术，面对越来越紧迫的水资源缺乏问题，火力发电行业的发辰受到极大挑战，而直接空冷技术相比普通湿冷塔教术可以节水大约2／3，故倍受青昧。
本文结合神华阳光电厂2x135M W CF B直接空冷发电机组就直接空冷系统的工作原理、牦点、妇成硬主要存在问题做一简单阐述。
联键词】直接空冷；工作原理；特点；组成；存在问题1直接空冷的工作原理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。
其中与湿冷相比，冷却介质由循环水变为空气。
散热器由若干组镀锌椭圆钢管外套矩形钢翅片的翅管组成，空冷凝汽器典型结构如图(1)。
汽轮胡排汽缸排出的乏汽经过管道引至空冷器的乏汽分配联箱，然后由乏汽分配联箱再分配到各个顺流区的翅管中，冷空气由轴流冈柳从空冷塔底部吸E来，在翅管外部流过来冷却管内的乏汽，‘热空气从空冷塔顶部排向环境，从而使乏汽凝结成凝结水，然后由凝结水管道回收至凝结水箱，没有完全凝结的乏汽继续流经逆流区翅管继续冷却回收。
在机组启动时轴流风机转速为额定负荷运行的20％左右，随着负荷的增加转速也逐渐增大，直到额定负荷，一般轴流风机的负荷调节范围为额定负荷的0％一”0％。
i]‘k：’广li蚓if，^^．、、／图①空冷獭器曲型结构2直接空冷系统特点直接空冷系统有如下特点：1)系统相对简单：2)真空系统体积庞大，密封性要求高；3)一般采用轴流风机调节冷却风量，调节方式灵活；4)汽轮机运行背压范围较大，必须能承受高背压工况，效率较低：5)采用棚械通风方式导致厂用电率高，风机运行产生噪音；6)受环境温度变化的影响较大；7)针对冬季防冻问题有较为灵活的调节手段i8)运行方式简单，控制灵活可靠，调峰能力强；9)直接空冷凝汽器—般都布置在汽机房房顶，或布置在汽机房坝4面的高架平台上，平台下通常布置电气或其它设备，整体占地面积减小。
发电厂直接空冷技术简介
发电厂直接空冷技术简介一、火力发电厂机组冷却方式分类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、海等自然水体中罗致必定量的水作为冷却水，冷却工艺离心机汲取废热使水温升高，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，增补因在冷却过程中损失的水非常难题，采用空气冷却的方式能很好地办理这一问题。
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活动的空气。
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(混淆式)凝汽器的间接空冷系统(海勒式空冷系统)。
直接空冷便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互换。
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形成，系统中的高纯度中性水进入凝汽器直接与凝汽器排汽混归并将加热后的冷凝水绝大部门送至空冷散热器，颠末换热后的冷却水再送至喷射式凝汽器进行下一个循环。
少少一部分中性水经由精处置惩罚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汽锅给水是离开，如此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构成，系统与通用的湿冷系统无比相似[1，2]。
据统计目前世界上空冷系统的装机容量中，直接空冷系统约占43%，表面式凝汽器间接空冷系统约占24%，混合式凝汽器间接空冷系统约占33%。
二、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流是在表面式空冷凝汽器内完成。
在直接空冷换热历程中，应用散热器翅片管外侧流过的冷空气，将凝汽器中从处于真空状况下的汽轮机排挤的热介质饱和蒸汽冷凝，末了冷凝后的固结水经处理后送回锅炉。
火电厂直接空冷系统优化应用
火电厂直接空冷系统优化应用作者：折子平来源：《名城绘》2020年第10期摘要：空冷技术是解决富煤缺水地区火力发电的重要选择。
目前，国内采用直接空冷技术的机组越来越多。
但在运行过程中也存在着冬季防冻、热风再循环、散热器脏污等诸多影响机组安全稳定的问题，这些问题制约了直接空冷机组安全性能和节能水平的进一步提升。
因此，对不同季节运行方面的问题进行探索性研究和改进，必将提高机组的安全稳定运行水平。
关键词：火电厂;直接空冷;防冻;优化措施一、火电厂空冷系统的型式及特点1.1直接空冷系统直接空冷系统主要由钢制空冷凝汽器、汽轮机排汽装置、大直径钢制排气管道、凝结水系统、抽真空系统、清洗设备等几部分组成。
一般情况下，空冷凝器安装在汽机房的高架空冷台上面。
直接空冷系统的工艺流程为：汽轮机将乏汽排出后，会通过汽轮机排汽装置和大直径排汽管道从汽机房排出来，并垂直上升到一定高度，然后通过排汽支管进入空冷凝汽器的蒸汽联箱中，最后蒸汽会通过空冷凝汽器蒸汽联箱进入空冷凝汽器中，和空气进行表面换热，从而达到冷凝的目的。
在冷凝过程中，冷凝水会通过凝结水管流至汽轮机排汽装置中，然后利用凝结水泵将冷凝水提升到凝结水系统中，实现冷凝水的循环利用。
用水量可以降低80%左右。
1.2混合式凝汽器间接空冷系统混合式凝汽器间接空冷系统主要由混合式凝汽器、自然通风冷却塔、全铝制福哥型冷却三角散热器、充水泵组、循环水泵组、储水箱、稳压泵组、预热/尖峰冷却器、水轮发电机组、散热器清洗系统等几部分组成。
混合式凝汽器间接空冷系统的工艺流程为：混合式凝汽器将冷却水喷射成水膜，汽轮机的排汽接触到冷却水膜后，直接凝结，凝结水和高温冷却水混合后，汇集在凝汽器底部的热井中，其中有98%的混合水经过循环水泵提升到自然空冷冷却塔中，通过散热器和空气进行对流换热冷却，冷却后的水经过水轮发电机组回到混合水凝汽器中，从而形成一个闭合循环系统}剩余的2%混合水会通过凝结水泵进入精处理装置进行处理，然后送回汽轮机回热系统中。
火电厂直接空冷系统的特征和动态特性探析
火电厂直接空冷系统的特征和动态特性探析发表时间：2018-10-18T10:00:17.163Z 来源：《电力设备》2018年第18期作者：李相胜[导读] 摘要：最近几年，直接空冷机组的优势凸显，促使其在煤炭资源丰富但缺水的地区得到了广泛应用。
（华电重工股份有限公司北京市 100070）摘要：最近几年，直接空冷机组的优势凸显，促使其在煤炭资源丰富但缺水的地区得到了广泛应用。
但在实际应用过程中，直接空冷系统技术仍存在一系列问题，大直径轴流风机配置的应用，其需要大量的投资，耗电量比较大。
虽然增加风机风量有助于降低运行背压，促使汽轮机出力，但是消耗电能量也会同样提升。
所以，对我国直接空冷系统运用的实际情况进行分析，掌握其特征与动态特性，有助于充分发挥直接空冷系统在火电厂中的作用。
关键词：火电厂直接空冷系统；特征；动态特性 0.引言空冷机组运行系统对于保障机组安全性、经济性以及稳定运行情况具有重要的作用。
空冷系统比较庞大，其对技术要求水平较高。
所以，加强对火电厂直接空冷系统特征以及动态特性进行研究非常有必要，促使直接空冷系统正常运作，充分发挥自身的效能。
1.火电厂直接空冷系统的概念与特征1.1火电厂直接空冷系统的概念直接空冷系统也被叫做空气冷凝系统，在空气作用情况下促使汽轮机排汽发生冷凝。
直接空冷系统应用的原理是促进空气和蒸汽间进行热量交换，而系统运行过程中主要是机械通风作用下而供给的冷凝空气[1]。
借助排汽体管道将汽轮机乏汽排出，排汽会将其送到室外空冷凝汽器内部，并在系统风力作用下将排汽凝结成水排除。
1.2直接空冷机组的特点对于直接性空冷机组来说，其主要优势是能够节约用水。
通过数据调查，其结果显现：应用直接空冷技术大约能节约65%以上的水资源。
由于其节水量比较大，被广泛应用于电厂中。
与此同时，直接空冷机组还有助于减少水源地的建设规模，促使水源地建设成本进一步下降。
直接空冷机组除了能节约用水以外，其优点还包括以下几个方面。
330MW火力发电厂直接空冷冬季防冻探讨
330MW火力发电厂直接空冷冬季防冻探讨摘要：在北方地区干旱少雨，水资源匮乏，在影响机组容量的情况下，空冷机组以其节水效果明显成为这些地区的首选。
然而北方地区冬夏季气温相差很大，空冷系统受气温的影响较大，根据已有的运行可以总结本应注意的几点：凝结水的过冷度和其在运行中的控制，汽轮机冬季运行的最低背压，真空抽汽温度和凝结水温度，空冷凝汽器散热管束表面温差。
我们在运行中总结了一些结论，以供同类型空冷机组运行参考。
关键词：空冷系统；空冷凝汽器；防冻措施1直接空冷系统概述：本工程#1，2机直接空冷凝汽器采用机械通风直接空冷凝汽器（ACC）系统，由首航艾启威冷却技术（北京）有限公司国内整岛采购。
每个ACC系统包括下列主要部分：6列凝汽器，管束采用单排管，每列包括5个冷凝单元，5个冷凝单元中有3个顺流单元和2个混流单元，共设5套通风系统（每个凝汽器单元一套），风机采用变频控制。
该系统的抽真空系统，配置了 3 x 100%容量的水环式机械真空泵。
整个ACC系统布置在汽轮机房A柱外侧的35米标高的高强钢平台上，四周设置了挡风墙。
汽轮机的排汽进入排汽装置经一根DN6000mm的排汽管道引入直接空冷凝汽器中凝结成水，凝结水由冷凝水收集系统回收至排汽装置里内置的凝结水箱。
为了保证ACC系统冬季运行的安全在第3，4，5，6列的排汽进汽管道上装设排汽隔离阀，另外每台机还设置了一套高压水清洗设备以保证冷凝单元换热面的清洁。
2运行方式/方法描述由汽轮机排出需要冷凝的蒸汽通过排气管道进入冷凝器系统，然后通过蒸汽分配管道被提供到冷凝器管束，在那里被部分地冷凝；在冷凝器换热管内，冷凝液与蒸汽同向流，部分没有冷凝的蒸汽经由冷凝液集管，进入分凝器并在那里冷凝。
在换热管内，冷凝液的流向与蒸汽的方向相反；不凝气体排进分凝器的上部；它们将在抽气系统抽走并排放到大气中去；产出的冷凝液依靠重力作用，通过冷凝液管道进入排汽装置；排汽装置位于汽轮机排气管道的最低点，收集聚积在管道中的冷凝液；冷凝所需要的冷却空气由轴流风机从周围环境中抽入并供应给翅片管束的冷却表面；冷却空气的流速随变速电机速度的变化而变化；3在启动过程中的防冻措施1）冬季启动初期，按空冷防冻措施中规定：空冷开始进汽后，进汽量必须在30分钟内达到其额定汽量的20%（大约132t/h）。
火电厂直接空冷讲解
空冷设备地位重要。空冷电厂所需的散热 器体积庞大，价格昂贵，已成为电厂的主 要设备之一。
节约用水。可以节约节约全厂的65%以上 的耗水量，是电厂节水量最多的一项技术。 与此同时，缩小了电厂水源地建设规模， 降低了水源地工程投资费用。
凝结水系统：冷却单元下端集水箱，从翅 片管束收集的凝结水自流至平台地面或以 下的热井，通过凝结泵再将凝结水送往凝 结水箱并送回热力系统。
通风系统：直接空冷系统散热目前均采用 强制通风，大型空冷机组宜采用大直径轴 流风机，风可为单速、双速、变频调速三 种。国内目前针对大型直接空冷机组支撑 结构方面的研究工作较晚，对支撑结构设 计及力学计算属于需要开发。目前国内在 建的几个空冷电站支撑结构钢桁架均由国 外公司设计完成。
我国直接空冷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、大同一电厂、大同二电厂 在2005 年夏季高温时段都因受到自然大风 的影响, 出现过机组跳闸现象。
为了防止大风引起机组背压保护动作造成停 机, 应采取以下相应措施:
（1） 遇到自然大风时, 风机应该及时以55 Hz 运行, 增加空冷汽器通风量以减弱大 风对空冷机组背压的影响。
由于水环真空泵的工作水环的温度直接影响水环真空泵抽气口的真空度工作水环运行温度升高如果接近或者等于空冷凝汽器的饱和压力下的饱和温度时真空泵的工作水就可能发生汽化破坏真空泵工作水环的形成造成真空泵抽气能力下降真空泵抽气口压力升高从而使整个空冷凝汽器的背压升高导致机组热经济性下降
发电厂直接空冷
一.发电厂空冷技术的概述
3.直接空冷设备及系统介绍
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1977年，美国沃伊克矿区电厂的330MW 机组应用了机械通风型直接空冷系统，联 邦德国施梅豪森核电站的330MW机组应用 了表面式凝气器配自然通风空冷塔的间接 空冷系统。 80年代末，投运机组容量最大的电厂有南 非马廷巴电厂（665MW机组，采用机械通 风直接空冷系统）和南非肯达尔电厂 （686MW机组，采用表面式凝汽器的自然 通风空冷塔间接系统）。
凝结水系统：冷却单元下端集水箱，从翅 片管束收集的凝结水自流至平台地面或以 下的热井，通过凝结泵再将凝结水送往凝 结水箱并送回热力系统。
通风系统：直接空冷系统散热目前均采用 强制通风，大型空冷机组宜采用大直径轴 流风机，风可为单速、双速、变频调速三 种。国内目前针对大型直接空冷机组支撑 结构方面的研究工作较晚，对支撑结构设 计及力学计算属于需要开发。目前国内在 建的几个空冷电站支撑结构钢桁架均由国 外公司设计完成。
3.2主要设备
4.直接空冷的特点
优点：设备少，系统简单，基建投资较少， 占地少，空气量的调节灵活。冬季防冻措 施比较灵活可靠
缺点：运行时，粗大的排汽管道密封困难， 维持排汽管道内的真空困难，启动时造成 真空需要的时间较长。风机耗电量大。运 行背压高。
5.空冷电厂的总体特点
我国直接空冷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、大同一电厂、大同二电厂 在2005 年夏季高温时段都因受到自然大风 的影响, 出现过机组跳闸现象。
为了防止大风引起机组背压保护动作造成停 机, 应采取以下相应措施:
（1） 遇到自然大风时, 风机应该及时以55 Hz 运行, 增加空冷凝汽器通风量以减弱大 风对空冷机组背压的影响。
电厂直接空冷技术应用已有几十年的历史，
初期限于当时的技术条件，只是应用于一 些小容量的汽轮发电机组。随着经验的积 累和工业技术水平的发展，尤其是在二十 世纪七十年代后，一些困扰直接空冷技术 应用的技术问题得到解决，电厂直接空冷 技术的应用开始进入较快的发展期，相继 在世界上一些富煤缺水地区为300MW、 600MW级的大容量汽轮发电机组配置了直 接空冷系统。
空冷装置需要较大的施工组装场地和较为 复杂的调试措施。在寒冷的冬季，必须有 完备的防冻措施。
空冷电厂因没有雾气团目标暴露，适用于 地下发电厂，有利战备。
空冷电厂的全厂热效率稍低，发电标准煤 耗率也大。
二.直接空冷有待研究的几个问题
1.夏季出力问题
我国北方地区直接空冷机组，在夏季高温阶 段直接空冷机组背压能够达到45-50kpa都 不同程度出现由于运行背压高而产生机组 限出力现象，大约限制10%-20%的额定 出力，严重制约空冷机组夏季的安全满发 和经济运行。直接空冷机组夏季运行时自 然大风对机组背压影响较大（大风能使机 组背压升高10-15kpa）。
综上所述, 认为提高直接空冷机组的夏季带 负荷能力, 降低直接空冷机组的夏季不满发 小时数。
( 1) 必须保证空冷凝汽器表面的清洁程度; ( 2) 保证真空泵在最佳工作状态下运行; ( 3) 保证空冷凝汽器要具有良好的真空严 密性只有这样才能降低
煤耗和厂用电率、大大提高了直接空冷机组 的经济效益。
3.直接空冷设备及系统介绍
3.1直接空冷系统 直接空冷系统，又称空气冷凝系统。直接空 冷是指气轮机的排汽直接用空气来冷凝， 空气与蒸汽间进行热交换。
直接空冷系统的组成和范围
(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。
因此，通常夏季运行的直接空冷机组背压都
留有一定的安全裕量，一般直接空冷机组 背压不易超过48kpa（空冷机组最高背压 保护值为65kpa）。在相同工况下最大限 度地降低空冷机组背压是空冷机组夏季安 全满发和经济运行的重要保证。
空冷凝汽器的真空严密性、表面清洁度、真
空泵的工作状况、气象条件、空冷风机转 速等因素都会影响空冷凝汽器的背压, 这些 因素都可能成为直接空冷机组背压高、夏 季带负荷能力差的原因
2.直接空冷机组冬季防冻问题
防冻问题是空冷机组最重要的问题，特别是 在我国北方严寒地区，空冷凝汽器冻结是 常见现象，严重影响机组的安全经济运行。 本章内容首先分析说明了空冷防冻须控制 的关键因素，然后根据600W直接空冷机组 已有的一些运行经验和数据，通过空冷风 机各种运行方式的分析比较，确定冬季空 冷风机的优化运行方式，并提出必要的防 冻措施。
1.3真空泵工作效率对空冷机组背压的影响
真空泵是否在正常工况下工作, 直接影响真 空泵组的抽空气量, 真空泵工作状态恶化、 引起抽空气能力下降, 从而影响机组背压, 导致机组夏季带负荷能力和热经济性下降。
真空泵工作水环温度对机组背压的影响: 由
于水环真空泵的工作水环的温度直接影响
水环真空泵抽气口的真空度, 工作水环运行
2.国内外空冷发展状况
国外空冷发展状况：30年代末，德国首先 在鲁尔矿区的1.5MW气轮机应用了直接空 冷系统。 50年代，卢森堡的杜德兰格钢厂自备电站 13MW机组和意大利的罗马电厂36MW机 组分别投运了直接空冷系统。
60年代后，英国拉格莱电厂在一台120MW 机组上投运了间接空冷系统，采用喷射式 凝汽器及自然通风型空冷塔。
改变厂址选择条件。空冷电厂可建在缺水 的煤矿坑口或靠近电力负荷中心处，避免 以水定厂址，以水定容量规模等问题。
空冷设备地位重要。空冷电厂所需的散热 器体积庞大，价格昂贵，已成为电厂的主 要设备之一。
节约用水。可以节约节约全厂的65%以上 的耗水量，是电厂节水量最多的一项技术。 与此同时，缩小了电厂水源地建设规模， 降低了水源地工程投资费用。
温度升高如果接近或者等于空冷凝汽器的
饱和压力下的饱和温度时,真空泵的工作水 就可能发生汽化, 破坏真空泵工作水环的形 成, 造成真空泵抽气能力下降、真空泵抽气 口压力升高, 从而使整个空冷凝汽器的背压 升高, 导致机组热经济性下降。真空泵工作 水环温度升高主要有以下原因造成:
a.真空泵工作水冷却器脏污、堵塞, 造成工 作水不能充分冷却;
直接空冷的系统的流程如图所示。
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；7—凝结水升压泵；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；16—除铁器；17—
美国Wyodak电站、伊朗 Touss电站、南 非Matimba 电站等，至今运行良好，直接 空冷技术已与间接空冷技术并驾齐驱，甚 至其发展速度超过了间接空冷系统。尤其 是Wyodak电站、Touss电站等其运行环境 基本与我国北方地区接近，为严寒季节的 防冻问题积累了经验可供借鉴。
目前国内外电站空冷分为二大类 ：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 。目前这 两种技术都已经成熟，但直接空冷与湿冷 相比，省水65%，其效果会更加明显；同 时直接空冷具有系统简单、占地面积小、 调整灵活、出投资少、调整灵活、防冻性 能好、运行可靠等特点。所以在富煤缺水 地区其具有广阔的发展前景，且近几年发 展较快，在实际设计和应用中优先考虑。
我国空冷技术发展概况：1966年，在哈尔 滨工业大学试验电站的50KW机组上首次进 行了直接空冷系统的试验。
1967年，在山西侯马电厂的1.5MW机组上 进行了工业性直接空冷系统的试验。
进入80年代后，庆阳石化总厂自备电站 3MW机组投运了直接空冷系统。
1987年和1988年，山西大同二电200MW 机组，太原二电200MW机组，丰镇电厂都 采用了间接空冷系统。
（2） 大风对空冷凝汽器产生扰动时, 由于操 作量大、人为因素多, 不能确保机组安全运 行；
（3） 安装空冷机组测风装置, 通过风速、风 向测量系统给运行人员一个提前准确的判 断, 在进行相关数据分析的基础上, 使运行 人员能够提前做出空冷机组应对自然大风 的预案, 将空冷机组因大风影响造成的损失 降至最低。
减轻对环境的污染由于空冷塔没有逸出水 雾气团，不发生淋水噪声，减轻对环境的 污染，改善了空气的能见度。
当采用直接空冷系统时，可大幅度地减少 发电厂的占地面积。直接空冷系统不仅可 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，还可在空冷凝 汽器装置平台下面布置电气变压器，充分 利用厂房A列外侧空间。
发电厂直接空冷
一.发电厂空冷技术的概述
1. 空冷技术发展的背景
我国电力生产主要源自于火力发电，火力发 电的主要燃料煤绝大部分分布于内陆地区， 尤其是山西内蒙地区。兴建火力发电厂需 要大量的冷却水源，然这两个地区却严重 缺水，因而水资源问题成为制约火力发电 站发展的重要瓶颈。如何在富煤贫水地区 合理利用资源大力发展火电站已经成为电 力研究的重要课题。直接空冷技术的应用 为解决这一问题提供了有效地措施。
b.真空泵工作水冷却器冷却水入口温度高;
c.真空泵工作水冷却器冷却水量不足, 造成 真空泵冷却器冷却效果下降。
1.4自然大风和空冷岛热风再循环的影响
自然大风对空冷机组的影响是一个世界性难 题, 大风对直接空冷机组背压影响非常大, 在夏季高温时段机组背压本来就高如果再 受到自然大风的影响,必然对机组的运行产 生严重后果。
1.1空冷凝汽器的真空严密性
空冷机组的真空系统严密性是一个普遍存在 的问题, 空冷机组的真空容积庞大、安装焊 口多容易造成真空系统泄漏量大, 从而影响 空冷机组真空系统的严密性, 导致机组运行 背压升高、煤耗增大、带负荷的能力降低