空冷简介
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。
空冷系统简介
空冷系统简介1 空冷系统简介1.1 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。
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。
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。
空冷岛简介
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
空冷汽轮机简介
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
空冷及水冷、间冷
、概述空冷系统主要指汽轮机的排汽通过一定的装置被空气冷却为凝结水的系统,它与常规湿式冷却方式(简称湿冷系统)的主要区别是避免了循环冷却水在湿塔中直接与空气接触所带来的蒸发、风吹损失以及开式循环的排污损失,消除了蒸发热、水雾及排污水等对环境造成的污染。
由于空冷方式用空气直接冷却汽轮机排汽或用空气冷却循环水再间接冷却汽轮机排汽构成了密闭的系统,所以在理论上它没有循环冷却水的上述各种损失,从而使电厂的全厂总耗水量降低80%左右。
用于电厂机组末端冷却的空冷系统主要有直接空冷系统和间接空冷系统,间接空冷系统又分为带表面式凝汽器和带混合式凝汽器的两种系统。
三种空冷方式在国际上都得到广泛的应用,技术均成熟可靠,在国际上三种空冷方式单机容量均已达到600MW。
我国目前己有60OMW直冷机组投运,两种间冷方式在国内运行机组均为200MW。
采用空冷机组大大减少了电厂耗水,为水源的落实和项目的成立提供了便利条件。
特别对缺水地区,有着重要的意义。
内蒙古地区煤资源丰富,近几年投产的机组,基本都采用了空冷系统,而且大部分为直接空冷系统。
二、空冷系统2.1直接空冷系统电厂直接空冷系统是汽机的排汽直接用空气冷却,汽机排出的饱和蒸汽经排汽管道排至安置在室外的空冷凝汽器中,冷凝后的凝结水,经凝结水泵升压后送至汽机回热系统,最后送至锅炉。
电厂直接空冷系统主要包括以下系统:空冷凝汽器(ACC,Aircooledcondenser),空气供给系统、汽轮机排汽管道系统、抽真空系统、空冷凝汽器清洗系统、空冷凝汽器平台及土建支撑。
蒸汽从汽轮机出来,经过蒸汽管道流向空冷凝汽器,由蒸汽分配管道间空冷冷凝器分配蒸汽。
目前直接空冷凝汽器大多采用矩形翅片椭圆管芯管的双排、三排管和大口径蛇形翅片的单排管。
空冷凝汽器由顺流管束一和逆流管束两部分组成。
顺流管柬是冷凝蒸汽的主要部分,可冷凝75%一80%的蒸汽,在顺流管束中,蒸汽和凝结水是同方向移动的。
设置逆流管束主要是为了能够比较顺畅地将系统内的空气和不凝结气体排出,避免运行中在空冷凝汽器内的某些部位形成死区、冬季形成冻结的情况,在逆流管束中,气体和凝结水是反方向移动的。
直接空冷的概述
一、结构简介:1:直接空冷系统汽轮机的排汽通过大直径的管道进入布置于主厂房A列前的空冷凝汽器,采用轴流风机使冷空气流过空冷凝汽器,以此使蒸汽得到冷凝,冷凝水经过处理后送回到锅炉给水系统。
2:凝汽器构件空冷凝汽器由三排翅片管束,蒸汽分配管,管束下联箱,支撑管束的钢架组成。
3:排汽管道系统汽轮机低压缸排汽装置出口到与连接各空冷凝汽器的蒸汽分配管之间的管道以及在排汽管道上设置的滑动和固定支座,膨胀补偿器,相关的隔断阀门及起吊设施,安全阀,防爆膜,疏水系统等。
4:凝结水回收系统经空冷凝汽器凝结成的水通过凝结水管道收集到汽轮机排汽装置下的热井中,然后通过凝结水泵送入汽轮机热力系统。
补水量为锅炉BMCR工况流量的3∽5%。
5:抽真空系统由三台100%的水环式真空泵以及所需的管道阀门等组成。
是机组启动和正常运行时抽出空冷凝汽器和其他辅助设备和管道中的空气,建立和维护机组真空。
真空泵一用二备,冷态抽空时间40分钟,要求管道系统必须严密不漏。
6:直接空冷系统性能保证的考核点工况在夏季空气干球温度为34℃,外界环境风速≤5m/s时,每台汽轮机的排汽量为692t/h,排汽焓为2530﹒3KJ/kg时,风机100%转速的情况下,应保证汽轮机排汽口处背压不大于32Kpa,这一工况作为直接空冷系统性能的主要考核点。
7:空气通道每台风机对应的冷却管束﹙冷却单元﹚应有其空气通道,以保证冷空气进入及热空气排出。
凝汽器支撑钢架的布置应不影响冷空气进入凝汽器。
不同冷却单元之间应设隔墙,以免相邻冷却单元互相影响和相邻风机的停运而降低通风效率。
并且隔墙要有一定的强度,以免由于振动而损坏。
对整个冷凝器风道以外的缝隙应采用抗腐蚀板进行封堵,以保证空气通过凝汽器时不走旁路,保证通风量和冷却效果,减少风机电耗。
8:冷却风机风机﹙包括电机减速机风扇叶片变频柜﹚为德国斯必克公司生产,单台功率110KW,台数30台﹙其中顺流24台,逆流6台﹚,叶片旋转直径10﹒363米。
空冷技术介绍讲课稿
https://
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
REPORTING
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
https://
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。
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
空冷器基本知识
空冷器基本知识在石油化工生产中,工艺介质的冷却通常用水冷器,用得最多的冷却器是空冷器。
现将空冷器的基本知识简介如下:一、空冷器型号的意义1.管束型号的解释管程数及法兰密封面型式:S光洁面;b凹凸面;c榫槽面;d梯形槽翅化比/翅片管型式设计压力(MPa)及管箱型式S丝堵型;L法兰型;Q全焊型;J集合管型光管换热面积(㎡)翅片管排数管束公称尺寸:长×宽(m)管束放置方式:P水平式;X斜式;SL湿立失;SLX湿立斜式;XT斜顶式例:P9*3-4-13-1.575-23。
4/GJ-Ⅱa表示:水平式管束长9m,宽3m,4排翅片管,光管面积为130m2,设计压力为1.57 Mpa,丝堵型管箱,翅化比23.4GJ型翅片管,二管程,光滑面密封。
2.构架型号的解释风机直径×102mm/数量A :构架开式;B:闭式构架公称尺寸:长×宽(m)构架型式:JP水平式;JXT斜顶式;JS湿立式;JSL干、湿联合式;JSLX湿立斜失例:JP9*6B-36/2表示:水平式构架,公称尺寸为9m,宽6m,闭式,风机直径3600mm,风机2台。
3.风机型号的解释电机功率(kw)风机转动方式:a~k风机叶片数叶片型式:B标准型;C加宽型;W宽型叶片直径:×102mm风量调节方式:SF停机手调式;BF半自调式;ZF自动调节式通风方式G鼓风式;Y引风式例:G-SF36B4-K22鼓风式,停机手调式风机,叶轮直径3600mm,B型时片,4叶,K式行动,电机功率22KW。
4.百叶窗型号的解释公称尺寸(长×宽)(m)百叶窗C调节型式:S手调;Z自调例:SC6*3手动调节百叶窗,公称尺寸长6m,宽3m。
5.喷水装置型号的解释喷水装置代号及公称尺寸(m )例:PS6*3表示:喷水装置公称尺寸:长6m,宽3m. 6. 全套“空气冷却器”型号喷水装置型号/台数(干空冷无此单元)百叶窗型号/台数 构架型号/台数 风机型号/台数 管束型号/台数通风方式:引风Y ;鼓风G例:2939592/4362939⨯⨯-⨯--⨯⨯-SC SC JP B SF P P G表示:a . 鼓风式。
空冷机组直接空冷系统简介
空冷机组直接空冷系统简介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1500K W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W odok电站365MW空冷机组投运、1987年南非Mati mba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%。
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,证明均是可靠的。
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200M W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。
空冷发电机简介
空冷发电机的冷却介质是空气。
一般小型汽轮发电机的容量较小,电机发热问题并不十分严重,通常可采用自然冷却,即在电机内或在电机外面加装风扇,通过各部分的冷却通道利用自然对流方式对发电机进行冷却。
容量略大一些的,可以在外部利用通风机来加强冷却,这种冷却方式叫做开启式空气冷却。
开启式空气冷却是把冷空气经专门的过滤器由风扇吸入发电机内的,但是,冷空气夹杂的污物灰尘虽经过滤,仍不能完全清除干净,久而久之,将使发电机的风道阻塞,影响散热。
故现在稍大容量的发电机一般都采用密闭循环通风冷却系统。
这种冷却系统大都使用在3000kW以上的发电机中。
从发电机出来的热空气被引到机坑,由空气冷却器(换热器)进行冷却,冷却后的空气再回到发电机中去对发电机进行冷却变成热空气后再出来到机坑,如此循环往复,这样就形成了一个密闭的系统,可避免开启式空气不干净的缺点。
冷却空气进入发电机内部以后,合理分配空气流是提高冷却效果的重要措施。
实际采用的风路系统有轴向通风、径向通风、轴向分段通风、交叠轴向通风等。
空冷发电机一般用于小容量发电机组的冷却方式,其优点主要是经济性好,冷却介质容是空气,成本非常低。
通常是由循环水冷却空气,然后再将冷却后的空气进入发电机冷却系统,对发电机进行冷却,空气温度升高后再返回冷却器进行冷却,如果往复循环。
其主要缺点是,冷却能力偏低,对于大容量的发电机,其冷却能力无法满足其冷却要求,因此,大容量发电机一般采用水冷或者氢冷的方式进行冷却,一般有双水内冷,水-氢-氢冷却方式。
相比水冷和氢气冷却方式的发电机,空冷发电机组的另一个最大的优点是系统装简单,由于空气不存在爆料或者损坏发电机绝缘的情况,因此空冷发电机没有密封油系统或都定子,转子冷却水系统。
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。
空冷系统简介
奋发图强,做成就未来的品牌员工
国内大型空冷机组应用于80年代末期, 1987年、1988年在山西大同第二发电厂投产两 台200MW国产空冷机组,引进匈牙利海勒式间 接空冷系统;1993年内蒙丰镇电厂投产 4×200MW空冷机组,采用海勒式间接空冷系 统;1993年、1994年在山西太原第二热电厂投 产两台200MW国产空冷机组,采用哈蒙间接空 冷系统,拉开了我国大容量级空冷系统国产化 的序幕。
托克托电厂 5#、6#、7#、8#机组是国内较 早投产的600MW亚临界直接空冷机组, 5#、6# 机组分别于2005 年9 月28日和11 月22 日投产, 7#、8#机组分别于2006 年6月19 日和8 月22 日 投产。其凝结水精处理均采用阳、阴分床离子 交换除盐系统,没有前置过滤器。 从该厂的经验看,亚临界直接空冷机组的凝 结水处理采用阳、阴分床系统也是可行的。
空冷系统简介
化学室 刘军梅
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1 概述 众所周知,在火力发电厂中耗水量最大的 部分是循环冷却水,约占全厂用水量的60%~ 70%。因此发展电站空冷技术、节约循环冷却 水是解决上述矛盾的有效措施之一,并成为解 决在水资源严重短缺地区和坑口地区建设火电 的一种有效途径。空冷技术在国内外都已得到 成功应用,并显现出卓越的节水成效。根据国 内外空冷机组用水量统计,其耗水量一般为同 容量湿冷机组的1/3~1/4,节水效果十分显著。
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进入21世纪,我国迎来了采用空冷系统的 新高潮。我公司设计的国内首台600MW直接空 冷机组于2005年在山西大同二电厂投产发电, 国内首台600MW间接空冷机组于2007年在山西 阳城电厂投产发电。 由于受凝结水温度高的限制,直接空冷凝 结水精处理工艺主要为粉末树脂覆盖过滤器和 阳、阴分床离子交换除盐系统。
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。
空冷及水冷、间冷
、概述空冷系统主要指汽轮机的排汽通过一定的装置被空气冷却为凝结水的系统,它与常规湿式冷却方式(简称湿冷系统)的主要区别是避免了循环冷却水在湿塔中直接与空气接触所带来的蒸发、风吹损失以及开式循环的排污损失,消除了蒸发热、水雾及排污水等对环境造成的污染。
由于空冷方式用空气直接冷却汽轮机排汽或用空气冷却循环水再间接冷却汽轮机排汽构成了密闭的系统,所以在理论上它没有循环冷却水的上述各种损失,从而使电厂的全厂总耗水量降低80%左右。
用于电厂机组末端冷却的空冷系统主要有直接空冷系统和间接空冷系统,间接空冷系统又分为带表面式凝汽器和带混合式凝汽器的两种系统。
三种空冷方式在国际上都得到广泛的应用,技术均成熟可靠,在国际上三种空冷方式单机容量均已达到600MW。
我国目前己有60OMW直冷机组投运,两种间冷方式在国内运行机组均为200MW。
采用空冷机组大大减少了电厂耗水,为水源的落实和项目的成立提供了便利条件。
特别对缺水地区,有着重要的意义。
内蒙古地区煤资源丰富,近几年投产的机组,基本都采用了空冷系统,而且大部分为直接空冷系统。
二、空冷系统2.1直接空冷系统电厂直接空冷系统是汽机的排汽直接用空气冷却,汽机排出的饱和蒸汽经排汽管道排至安置在室外的空冷凝汽器中,冷凝后的凝结水,经凝结水泵升压后送至汽机回热系统,最后送至锅炉。
电厂直接空冷系统主要包括以下系统:空冷凝汽器(ACC,Aircooledcondenser),空气供给系统、汽轮机排汽管道系统、抽真空系统、空冷凝汽器清洗系统、空冷凝汽器平台及土建支撑。
蒸汽从汽轮机出来,经过蒸汽管道流向空冷凝汽器,由蒸汽分配管道间空冷冷凝器分配蒸汽。
目前直接空冷凝汽器大多采用矩形翅片椭圆管芯管的双排、三排管和大口径蛇形翅片的单排管。
空冷凝汽器由顺流管束一和逆流管束两部分组成。
顺流管柬是冷凝蒸汽的主要部分,可冷凝75%一80%的蒸汽,在顺流管束中,蒸汽和凝结水是同方向移动的。
设置逆流管束主要是为了能够比较顺畅地将系统内的空气和不凝结气体排出,避免运行中在空冷凝汽器内的某些部位形成死区、冬季形成冻结的情况,在逆流管束中,气体和凝结水是反方向移动的。
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。
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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。
空冷对周围气候环境的依赖性较大,地形、环境温度、海拔高度、特别是风速的影响较显著,当风速在2.5m/s以下时影响不大,当达到5m/s时相当于环境温度下降2℃,当达到15m/s时相当于环境温度下降14℃,但是当风速达到4m/s时空冷塔的
散热效果有所下降;由海拔高度变化产生的大气逆温差效应使环境温度升高,也会对散热效果有所影响;环境温度的影响主要表现在夏冬两季,我们所处的地理位置属于北温带大陆沙漠性气候,所以夏天环境温度较高,气温最高可达38℃以上,对机组带负荷极为不利,而冬季环境温度很低,可达零下20℃以下,会产生过冷以及结冰等现象。
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。
处于真空状态下的汽轮机排
图(1)空冷系统简图
汽,通过排汽管道排至空冷器,冷空气在翅片管外流过,将管内的饱和蒸汽冷凝为凝结水。
其结构有顺流式、逆流式和顺逆混合式三种,顺逆是根据饱和蒸汽和凝结水的流动方向来确定的。
顺流式中凝结水膜较薄,冷却效果好汽阻小,但是在环境温度过低是会产生过冷现象,含氧量增大,引起管道腐蚀,导热系数减小,热阻增大;逆流式凝结水膜较厚,不会产生过冷现象,但是汽阻大,冷却效果差;所以一般采用顺逆混合式,主凝结区为顺流,辅凝结区为逆流,主凝结区主要是凝结大部分的乏汽,而辅凝结区是凝结主凝结区没有完全凝结的乏
汽,主辅凝结区的比例一般为7比1,但是由于在辅凝结区蒸汽量少,在冬季环境温度过低时会产生冰冻现象,现在经常采用的办法是使轴流风机倒转或通过多层百叶窗开闭进行热风循环来调节空冷器的进口风温来预防结冰现象,所以对运行人员的要求较高。
根据部分电厂的运行经验得出冬、夏季机组运行性能:随着环境温度的升高,机组背压逐渐升高,且背压升高的速率逐渐增大;风机最佳运行方式是投入台数多而转速均匀一致;合适的选择空冷散热器的面积;风机电耗占发电负荷比例约1.57%~ 3.69%;热空气回流可使热散效果降低5.5%左右,可在散热器平台四周加装挡风墙。
空冷设备主要有散热器、轴流风机等。
散热器由若干组镀锌椭圆钢管外套矩形钢翅片的
图(2)空冷凝汽器结构图
翅管组成,空冷凝汽器典型结构如图(2)。
汽轮机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,冷空气由轴流风机从
空冷塔底部吸上来,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。
空冷凝器的负荷变换是控制变频式轴流风机的转速来实现的,通常情况下,轴流风机的出力调节主要根据凝结水温度,抽空气温度,真空度等三个方面来调节。
在机组启动时轴流风机转速为额定负荷运行的10%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%~110%。
在实际运行工作中,根据其他一些电厂的运行情况,出现了一些该类型机组化学专业所特有的问题,以及一些解决的办法和经验。
直接空冷机组凝结水水质有以下特点:
1. 凝结水含盐量低且稳定。
由于采用空气冷却,不存在常规水冷式机组凝汽器泄漏,
污染凝结水的问题,因此其凝结水含盐量
明显低于常规水冷机组,数值大小仅决定
于蒸汽品质及系统腐蚀产物。
2. 凝结水温度高是由于空冷机组
的背压比水冷机组高,所以空冷机组凝结
水温度比水冷机组要高,一般空冷机组凝
结水温度可达60~70℃,比大气环境温
度高出30~40℃。
因此,凝结水如采用离
子交换处理,其所用树脂必须耐温性能
好。
3. 空冷系统庞大,导致铁、CO2等含
量高,空冷机组由于冷却面积和系统庞大,且在高真空条件下工作,因此漏入空气的机会增多,凝结水中CO2(HCO-3)含量增加;也正因为其系统庞大,凝结水中金属腐蚀产物(铜、铁)增多(特别是试运期间)。
针对空冷的特点有以下几点建议:
1.空冷机组凝结水中CO2、O2含量高,可暂时通过加氨的方法解决,以控制凝结水系统的高pH值,减缓系统腐蚀速率。
2.汽机专业查漏,以减少真空系统泄漏;当除氧器运行正常时,可考虑将机组的正常补水分流一部分至除氧头,这样可有效解决机组补水时凝结水系统溶氧量突增的问题。
3.因系统不存在凝汽器泄漏问题,给水品质好,所以机组应采用一些新的、更适合机组现状的锅炉水工况。
如改成汽包加氧工况,可与空冷系统的防腐结合起来,但要考虑到阴床较长时间停运后炉水Cl-的浓缩和系统庞大造成CO2含量大的问题;如将机组的常规磷酸盐处理改成平衡磷酸盐处理,可以有效地降低锅炉水冷壁管的吸附量等,但对空冷系统的防腐无太大作用。
4.因空冷系统庞大,要重视其运行腐蚀问题,立项进行研究,同时要重视空冷系统的停炉保护工作,以便启机后凝结水能在较短时间内达到合格标准。