自然通风直接空冷系统简介
直接空冷与间接空冷
空冷系统介绍摘要：电厂采用空冷系统可以大幅度降低电厂耗水量，在节水方面有显著的效果，因而空冷机组得到了越夹越多的应用。
本文以2X3OOM机组为例介绍了直接空冷系统及其控制；以2X200M机组为例介绍了间接空冷系统及其控制。
一、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60OMV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。
直接空冷系统
整理课件
26
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。
整理课件
27
二期化学 除盐水箱
第1列
第1列
整理课件
13
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，
整理课件
25
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。
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％。
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。
直接空冷技术
汽轮机排汽温度与设计环境温度之差。
• ITD值应优化选择：取值大小对机组运行、初期投
资影响甚大。
• 初始温差ITD的取值特点：国外ITD取值都较
高，VODAK=41.7 ℃,MATIBA=39.2 ℃ 。
4.3排汽管道作用在排汽装置上的作用力（力矩）
• 管道系统直径、体积庞大，膨胀作用力（力矩）十分 强大。 • 决不能将作用力完全强加与汽轮机或排汽装置上。
大型汽轮机直接空冷技术
报告单位：汽轮机所 报 告 人：白
永 军
主要内容
1.直接空冷技术概述 2.直接空冷系统组成部分 3.直接空冷机组特点 4.直接空冷机组的技术关键 5. 直接空冷机组代表电站、制造商列表
1、直接空冷技术概述
1.1 什么是直接空冷? 1.2 为何要采用直接空冷技术? 1.3 直接空冷技术发展概况
是斯必克公司最大的ACC生产基地，80%出口，20%供应国内。 业绩： 山西古交、平朔、武乡采用三排管，每个管束重9吨；河津、 霍州、运城采用单排管，每个管束重4吨； 内蒙上都采用单排管，每个管束重5-6吨；
• 山西捷益热能设备厂
`
德国GEA公司双排管生产技术，八五期间为国内间 接空冷机组配套生产空冷器 。95年开始生产直接间接 空冷机组配套生产空冷器 。性能优良，德国本土检测 表明达到或超过国外同类产品。 业绩： 太二2 ×200MW，新丰2 ×300MW，山西左云2 ×50MW
背压高厂用电率高循环效率低5左右热耗率高69?热风再循环?空冷机组itd值的选择?排汽管道作用在排汽装置上的作用力力矩?风机调速方式风机叶片防冷淬防风沙措施?空冷凝汽器的清洗问题?真空系统的严密性?排汽隔离阀?性能考核试验?其他补水位置供货范围设计范围41热风再循环曾在马廷巴电厂每年引起12次因背压升高导致汽轮机眺闸保护动作的事故
600MW自然通风直接空冷技术研发及节能环保效应
600MW自然通风直接空冷技术研发及节能环保效应王佩璋【摘要】自然通风直接空冷(NDACC)技术,因其具有节能(省厂用电1.15%),环保(无风机群体噪声),安全发电(不因大风跳闸停机),维修工作量少等优点,完全符合节约资源和环境保护的基本国策,可在我国北方低寒冷区普遍开发应用.文中简述国产化单排管型出现为NDACC实施提供条件,概述自然通风特点、适用条件以及与600MW机组ACC系统的技术经济比较,详述600MW机组采用NDACC系统时在直接空冷塔内空冷凝汽器散热管束的布置情况,防冻措施和塔位布置.【期刊名称】《华北电力技术》【年(卷),期】2011(000)006【总页数】6页(P22-26,33)【关键词】火力发电厂;直接空冷系统;自然通风直接空冷系统;节能;环保【作者】王佩璋【作者单位】山西省电力勘测设计院,山西太原030001【正文语种】中文【中图分类】TK264.10 引言目前,全国火电空冷机组装机容量约 4 000万 kW(截至 2009年 12月),其中 90%采用机械通风直接空冷凝汽器(ACC)系统。
该系统因其占地少、投资省、防冻性能好、冷效高等优点,得到较快发展;但仍暴露出空冷风机集群运行、空冷厂用电率偏高、有环境噪声、热风回流影响冷效并存在跳闸停机威胁,严重地影响安全运行,还有风机群配套的减速齿轮箱漏油、风机等回转设备维修工作量大,以及 ACC空冷岛流场不均等缺点,需要改进完善,而开发全球尚无这种技术的自然通风直接空冷凝器(NDACC)系统,能够解决上述问题,并使 ACC系统获得创新发展。
2009年 9月,南非在建6×800 MW米都比直接空冷电厂是当今全球容量最大空冷电厂。
该厂彻底改变了空冷岛传统定位,将其与主厂房距离拉开到 50 m以外地段上,以改善炉后来风的吸风条件。
此举也有助于NDACC的直接空冷塔(简称直冷塔)的定位。
另悉,太原第二热电厂10号、11号2×300MW ACC机组运行 3年后,于2009年撰文呼吁,建议研发 NDACC机组,因为10号、11号机组运行问题较多。
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。
自然通风直接空冷系统简介介绍
11
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
16
17
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 ) 。
6
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。
7
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。
3
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
直接空冷系统
运 用 的 直接 空冷 系统 技 术 方 案 。
【 关键词 】 直接 空冷 系统 ； 术方案 ； 技 主要 问题及解决措施
１ 空 冷 系统 概 述
空冷系统又称为干式冷却 系统 ． 它与常规 的湿式冷 却系统 ｆ 简称 湿冷系统 ） 的主要区别是 ： 汽轮机排汽 （ 直接冷却 ） 或凝汽器换热后 的 循环冷却水 （ 间接冷却 ） 通过散热器与空气进行热交换 ． 免循环冷却 避 水在湿塔 巾与空气 直接 接触而引起 的蒸发 、 风吹及排污损失 ． 并且 消 除 了蒸发水雾 、 排污水对周 围环境 的影响 目 国际、 前 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 接空冷系统和采用表面式 凝汽器 的间接空冷系统 ． 后两项总称间接空 冷系统 。直接空冷系统具有设备少 、 占地面积小 、 初投资较小 、 系统相 时 仅 计 及 ６１ 横 切 风 Ｔ／ Ｔｓ 对简单 、 运行灵活等优点 选用不同的迎面风速会得到不同的换热面积 迎面风速提高可以 直接空冷系统的工 艺流程为 ： 汽轮机排出的乏汽由主排汽管道引 提高散热器 的传热系数 ， 散热器面积可 以相应减小 ， 减少初投资 ： 与 但 出汽机房“ ” Ａ 列外 ． 垂直上 升到一定高度 后水平分管 ． 再从水平 分管 此同时 ． 通风量 的增加会带来风机能耗 的增加 ， 提高系统运行成本 。 本 分 出支管 ． 直上升引至空冷凝汽器顶部 ． 垂 蒸汽从上部联箱 进入 空冷 优化一共选择 ５ 个方案进行迎面风速的优化 ． ２１ｄ～ ． ／ 间， 从 ． ｒ ２ ｍ ｓ 计 ｒｓ ５ 凝 汽器 ． 轴流冷却风机使空气流过凝 汽器外表面 ． 空气进 行表面换 与 算出５ 个空冷凝汽器面积和风机系统 的主要参数 然后计算出每个 方 热后冷凝 冷凝水 由凝结水管 汇集至凝结水箱 ． 经凝结水泵升压并精 案的一次投资 ， 包括空冷散热器 、 轴流风机 、 减速机 、 变频器 、 电机 、 钢 处理后 ． 送至汽轮机热力系统 结构平台等 ． 同时进行年净发电量的计算 最终采用年总费用最小 的 方法综合评定选出最优方案 ２ 直接 空冷 系统技术方 案 ２３２ 空冷凝 汽器管翅片管的选择 ．． ２ １ 系统 概 述 ． 翅片管是空冷 系统的关键元 件 ． 片管按形式 、 质 、 工方式及 翅 材 加 直接空 冷系统的工艺流程 为 ： 汽轮机排 出的乏汽 ， 从 经由主排汽 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 管 道引出主厂房 “ ” Ａ 列外 ， 垂直上升 到一定的高 度后 ． 出若 干根支 应用情况 ． 分 电厂采用的空冷凝汽器有三排管 、 二排管和单排管形式 管 流向空冷凝汽器顶部的配汽联 箱 乏汽通过配汽联箱 流经空冷凝汽 单排管空冷凝 汽器采用钢覆铝管钎 焊铝翅 片结构 ． 排扁平管规 单 器 的翅片管束时 ． 与翅片管外部被轴 流风机吸入 的大量冷空气进行表 格 为 ２ ９ １ｒ １ ￣ ９ ｍ，壁 厚 为 １５ ｍ；翅 片 规格 为 ２ ０ ｌｍｍ，壁厚 为 ａ ．ｍ ０ ｘ９ 面热交换 ， 将乏汽的热量带走凝结为水 凝结水 由凝结水管收集排至 ０２ ｍｍ． ．５ 翅片问距 ２３ 双排管空冷凝汽器采用矩 形碳钢 翅片嵌套 ． ｍｍ 凝结水箱 ．再由凝结水泵升压 经精 处理后送至汽轮 机热力系统再循 在椭 圆碳钢基管结 构． 通过热浸锌使翅片和基管结合 在一 起 椭 圆管 环 规格 为 ｌＯ ２ ｍｍ．壁 厚为 １５ 翅片规格为 １９ ４ ｍｍ．厚 度为 ＯｘＯ ． ｍｍ Ｘ５ １ ２２ 直接空冷 系统主要特点 ． ０３ ｒｍ 三排管空冷凝汽器采用椭 圆型碳钢翅片嵌套在椭 圆碳 钢基 ．ａ ５ ２ ． 汽轮机背压变动幅度大 汽轮机排汽直接 由空气冷凝 ． ．１ ２ 其背压 管结构 ． 通过旋转缠绕使翅 片和基管结合在 一起 椭圆管规格 为 ７ ￣ ２ 随环境 空气气温变化而变化 ，厂址 地区 四季气温及 昼夜 温差变化较 ２ｍ ． ０ ｍ 壁厚 为 １ ｍ 翅片规格 为 ９ ｘ ６ ｍ 厚度为 ０ ５ ｍ ． ｍ． ５ ４ ４ ． ｍ． ７ ． ｒ 。冷却 ３ａ 大． 要求汽轮机有较宽的背压运行 范围 元件各有特点 ． 单排管防冻特性优 于双排 管和三排管 ． 双排 管和三排 ２２２ 真空系统庞大 汽轮机低压缸排 出的乏汽 ． ．． 经大直径 的排汽管 管 随迎面风速的增加换热性能增加 明显 道 引出主厂房外 ， 用空气作为冷却介质通过钢制散热器进行表面热交 在空冷 系统优化过程 中． 由于受 噪音的限制 ． 空冷凝 汽器迎面风 换， 冷凝排汽需要很大的冷却面积 ． 导致真空系统容积庞大 速控制在 ２ ｍ ｓ ． ／ 左右 ． ３ 因此空冷凝汽 器总散热面积较大 ． 高迎 面风 提 ２ ＿ 电厂整体 占地面积小 由于直接空冷凝汽器采用机械通风 ． ．３ ２ 占 速． 可提高空气侧的散热系数 ． 减少空冷凝汽器 的总散热 面积 地 面积小于 自然通风冷却塔 ， 而且布置在汽机房 Ａ列外 高架平台上 ． ２４ 直接空冷系统设备选择及布置 ． 平 台下面仍可布置变压器 、出线 架构 和空冷风机配 电间等建构筑物 ． ２４１ 空冷凝汽器 －． 占地空 间得 到充分利用 ． 使得电厂整体 占地 面积相对减小 根据数模计算结果 ． 考虑到抵御大风的能力 ． 采用 的方案为 ３ 个 ６ ２ ． 厂用 电量增加 直接空 冷系统所需 的空气 由大直径的风机提 冷却单元 ， ．４ ２ 推荐每台机空冷凝 汽器的配置如下 ： 冷却 单元数 ：６翅片 ３： 供 ，本工程设计的轴流风机数量 为 ７ ２台 为 了抵御强横风 的不利影 总面积 ： ７ ９ ｍ ： ９ ７７ ２ ７ 每台凝汽器配汽管道 ： 排 ： ６ 基管横截面尺寸 （ｍ ： ｍ ） 响． 需要配套高功率的 电机 ２ ９ ｘ ９ 基管 壁厚 （ ｍ ：．； 片外形 尺 寸（ ｌ ：０ ｘ ９ 翅 片 厚度 １ ｌ ； １ １１ 翅 ３ １ ５ ｉＴ ２ ０ １ ； ｎ１ ） ２ ． 防冻措施灵活可靠。直接 空冷 系统可通过风机 的变频调速 、 ．５ ２ 停 （ｍ）Ｏ２ 。 ｍ ：．５ 运部分或全部风机来调节空冷凝 汽器 的进风量 ． 或使风机反转吸取热 ２４２ 轴流低噪音风机 ．． 风来 防止系统冻结 ， 调节相对灵活 ， 效果好 、 运行可靠。 空冷凝汽器每个基本单元配一 台风机 ． 台机组共配 ７ 两 ２台风机 ． ２３ 直接空冷系统优化设计 ． 空冷风机采用变频调速布置方案 采用变频调速 电机 ． 运行控制灵活 ，
直接空冷系统介绍
直接空冷凝器器系统介绍一、系统简介直接空冷凝汽器系统（英文Air Cooled Condenser System，缩写为ACC）是指汽轮机的排汽直接用空气来冷凝，空气与蒸汽间进行热交换。
所需冷却空气，通常由机械通风方式供应。
直接空冷的凝汽设备称为空冷凝汽器，这种空冷系统的优点是设备少，系统简单，基建投资较少，占地少，空气量的调节灵活。
该系统一般与高背压汽轮机配套。
这种系统的缺点是运行时粗大的排汽管道密封困难，维持排汽管内的真空困难，启动时为造成真空需要的时间较长，机组效率低，一次能源消耗大。
二、系统构成概述1、概述通常ACCS一般主要由以下几部分构成：✧排汽管道和配汽管道✧翅片管换热器✧支撑结构和平台✧风扇及其驱动装置✧抽真空系统✧排水和凝结水系统✧控制和仪表系统2、冷凝过程空气冷却器一般采用屋顶结构（或称A型框架结构）。
来自汽轮机的尾汽通过排汽管道和配汽管道输送到翅片管换热器。
配汽管道连接到汽轮机的排汽管道和位于上部的翅片管换热器。
蒸汽被直接送入换热器的翅片管道内。
蒸汽携带的热能由经过换热器翅片表面的冷却空气带走，冷却空气是由置于管束下面的轴流风机驱动的。
换热器一般采用KD布置方式，即顺流冷凝－反流冷凝的布置方式。
70％到80％的蒸汽在通过由上部的配汽管道到顺流冷凝的换热器中被冷凝成凝结水，凝结水流到底部的蒸汽/凝结水联箱中。
顺流管束称为冷凝管束或称K 管束。
其余的蒸汽在成为D管束的反流管束中被冷凝，蒸汽是由蒸汽/凝结水联箱向上流动的，而凝结水由冷凝的位置向下流到蒸汽/凝结水联箱中并被排出。
这种KD形式的布置方式确保了在任何区域内蒸汽都与凝结水有直接接触，因此将保持凝结水的水温与蒸汽温度相同，从而避免了凝结水的过冷、溶氧和冻害。
从汽轮机到凝结水箱的整个系统都是在真空状态下。
由于采用全焊接结构，从而保证整个系统的气密性。
由于在与汽轮机连接的法兰处不可避免地会有空气漏进冷凝系统中，为了保持系统地真空，在反流管束的上端未冷凝的蒸汽和空气的混合物将被抽出。
直接空冷_设备及系统介绍共49页文档
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左直接空冷_设备及系统介绍
1、 舟 遥 遥 以 轻飏， 风飘飘 而吹衣 。 2、 秋 菊 有 佳 色，裛 露掇其 英。 3、 日 月 掷 人 去，有 志不获 骋。 4、 未 言 心 相 醉，不 再接杯 酒。 5、 黄 发 垂 髫 ，并怡 然自乐 。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
空冷岛工作原理
空冷岛工作原理
空冷岛工作原理是指利用自然通风和辐射散热原理，将电力厂的发电设备以及冷却系统从主要建筑中分离出来，独立建造在一个封闭的区域内。
空冷岛通常包括燃烧机组、发电机、冷却系统和排烟系统。
空冷岛具有以下工作原理：
1. 自然通风：空冷岛采用多开放式结构，利用自然气流进行通风。
通过空气的流动，带走机组运行过程中产生的热量，实现对发电设备的散热。
2. 辐射散热：空冷岛利用大面积散热器对发电设备进行散热。
热量通过辐射的方式传递到周围空气中，从而降低设备温度。
3. 烟囱效应：空冷岛内的排烟系统采用烟囱效应，通过将烟囱设置在较高位置，利用烟囱的冷气下沉和热气上升原理，导出排烟。
4. 冷却系统：空冷岛的冷却系统通常采用干式冷却器或湿式冷却塔。
干式冷却器利用空气对设备进行直接散热，而湿式冷却塔则通过水蒸发的方式吸收热量并散发。
通过空冷岛的工作原理，可以有效地将发电设备与冷却系统分离，降低发电厂建筑的温度，提高发电效率和设备寿命，并减少对水资源的依赖。
自然冷却技术在机房空调中的应用现状
自然冷却技术在机房空调中的应用现状
自然冷却技术是一种利用自然环境温度和空气流动来实现机房空调的一种节能技术。
它通过设计合理的通风系统，采用自然风的流动和自然温度调节来降低机房温度，减少对
机械制冷设备的依赖，从而降低能源消耗和运行成本。
目前，自然冷却技术在机房空调中
的应用已经逐渐得到推广和应用。
一、自然通风系统
自然通风系统是自然冷却技术中最为常见的一种应用方式。
它通过合理设计机房的进
风口和出风口位置，利用自然风的流动来实现机房的通风换气。
一般情况下，进风口设置
在机房的较低的位置，出风口设置在较高的位置。
通过外界自然风的吹拂，将机房内的热
空气排出去，同时将新鲜的冷空气引入机房，实现机房的降温和通风效果。
二、自然冷却壁
自然冷却壁是一种利用外界低温环境和大气流动来降低机房温度的一种技术。
它采用
特殊的材料构建机房外墙，并通过合理设计的通风孔来实现冷空气的进入和热空气的排出。
当外界温度较低时，冷空气通过通风孔进入机房，与机房内的热空气进行热交换，并将热
空气带出机房。
通过这种方式，可以有效降低机房温度，减少机械制冷设备的使用。
三、自然冷却槽
自然冷却槽是一种利用地下低温环境来实现机房冷却的一种技术。
它通过在地下挖掘
冷却槽，并将机房内的热空气引入槽中进行冷却。
地下的低温环境可以有效降低机房的温度，实现节能效果。
为了提高冷却效果，可以在冷却槽表面铺设导热材料，增加与地下环
境的热交换面积。
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
奋发图强，做成就未来的品牌员工
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。
奋发图强，做成就未来的品牌员工
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。
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。
自然冷却风冷冷水机组介绍
自然冷却风冷冷水机组介绍一、自然冷却介绍对于一些常年需要制冷的数据中心、生产工艺等需要常年制冷的系统来说，室外温度即使低于或远低于其循环冷冻水温的情况下冷水机组运行也需要照常运行。
当室外温度较低时，利用冷空气直接冷却循环冷冻水，而减少或完全不需要开启压缩机制冷即可为空调室内机提供冷量，这种方法即为自然冷却方法，有此功能的机组叫自然冷却机组。
它与常规冷水机组最大的区别在于它带有独特的风冷自然冷却换热器，其运行优先利用天然环境的低温空气冷却循环冷冻水，可以实现无压缩机运行制冷，显著节省压缩机的电耗。
二、自然冷却机组运行模式介绍夏季：跟常规空调一样，开启制冷机，冷媒压缩制冷，自然冷却器不启用。
过度季节（春秋两季自然冷却）春秋和晚上，当环境温度比冷冻水回水温度低两度或以上时，开启FREECOOLING自然冷却预冷冷冻水，预冷时为自然冷却，无压缩机功耗，自然冷却不够的，再由常规压缩制冷接力（有压缩功耗部分）。
冬季：冬季和春秋的晚上，当环境温度达到比冷冻水回水温度低10度或以上时，完全FREECOOLING自然冷却冷却冷冻水，完全无压缩机功耗部分，仅有少量风扇电耗三、自然冷却机组分类根据FREECOOLING的实现方式——载冷剂类型不同可分为两种机组第一种，系统载冷剂为普通的水时，机组内需增加一套换热器，以防止自然冷却器极端环境下冻裂。
换热器第二种，系统载冷剂为防冻液，可省却机组内的一套换热器。
四、机组性能介绍1．认证获得国际ISO 9001 质量标准认证证书注册号：1210026155 TMS生产许可证编号为 XK06-135-00181CRAA产品认证证书注册编号：06P10501ROM全国质量信誉保障企业全国消费者信得过产品中国质量检验协会团体会员单位中国十大知名畅销品牌2．机构框架底版及机组的整体框架均为外表面已做聚酯喷涂处理的镀锌冷扎板制成，底版平整度高，整体不宜生锈。
3．面板仪表盘、电器控制箱及夹层型面板为镀锌喷粉的钢板，整个机组耐气候性好。
- 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)。
主要内容
概述 1
国内NDC的发展历程 2
目前NDC的最新发展方向 3
SPX公司的 NDC介绍 4
2
1.概述
火力发电厂空冷系统的设想始于1938年，当时德国的 GEA公司首先提出，并在其鲁尔工业区自备电站中实施，机 组容量2.3MW，至今已有75年的历史。我国1966年开始空 冷系统研究工作，1968年开始西北院先后在侯马电厂进行了 1.5MW的直接空冷工业性试验和25MW 的直接空冷施工图 设计，因文革影响试验成果和设计没能得到推广。直到80年 代后期，大同二厂#5，#6号200MW机组，引进 采用匈牙利 间接空冷系统---海勒系统，并于87年88年投入运行。随后丰 镇电厂4台200MW机组海勒系统由内蒙院设计，机组分别于 ９２年－９５年投运。同时期太原二热两台200MW供热机 组表面间冷系统由山西院设计，９４年投产。２０世纪８０ 年代末９０年代初，我国通过引进２００MW间接空冷系统，
12
13
1994年德国GEA公司提出Natural Draft Air Cooled Condenser概念，即后来其图形被广泛复制的NDACC系 统。1995年10月德国GEA公司为新疆红雁池二电厂的一 台200MW机组配备干式冷却塔的初步设计为：塔全高 H=115m，塔底部直径D=127m，进风口高度h=14m， 空冷凝汽器在塔内仍呈屋脊状水平布置，下部增设有百 叶窗，但也未能进入实际应用阶段。
5
1.1表面间冷 将常规火力发电厂的湿式冷却系统的循环水封闭
进管道和散热器中，即构成表面间冷系统。 在汽机房内安装有（与湿式冷却完全一样的）
表面式凝汽器，汽机房外建有自然通风空冷塔。散 热器以冷却三角的方式布置在塔周圈，冷却三角的 外侧装百叶窗，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、膨胀水箱和 （散热器停运放水）充氮防内锈等设备。
14
15
受表面间冷的启发，国内某公司在2009年提出 了TZL系统（其实也就是NDC系统），并已申请了 实用新型专利。
该TZL系统已在陕西神木大柳塔电厂0.3MW 机组湿冷改造直冷中实施。
TZL直接干式冷却系统的原理图： 图中绘制了3个完全相同的凝汽与冷却单元。左右两 侧单元的翅片管束板简化为板状绘制。 为了突出重 点，未画冷却塔环梁处的钢筋混凝土斜挑板。
9
1.３直接空冷 直接空冷可以采用机械通风形式（ACC），也
可采用自然通风形式（ＮＤＣ）。 ACC系统因系统简单、运行灵活、初投资低，
换热次数少而效率高，受到青睐。但随着环保要求 的提升，ACC系统噪音扰民凸显；ACC系统对大风 的风向（比间冷）敏感，且风扇耗能较大。
经典的直接干式冷却系统ACC的原理图：
3
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
4
的设计、关键设
空冷系统的机组容量已经发展到1000MW。世界首台 1000MW直接空冷机组华电宁夏灵武二期于2010年12月28 日正式发电。
火力发电每发一度电能，采用干式冷却（又称空冷）， 比采用湿式冷却节省2.5kg的水。经典的干式冷却系统为表 面间冷、混合间冷和直接空冷三种系统。
6
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。
7
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。
10
11
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 系统的风扇，把ACC摆到冷却塔内。该公司为新疆红雁池二电厂的一 台200MW机组配备干式冷却塔的概念设计为：塔全高H=94m，塔底 部直径D=83m，进风口高度h=10m，未能进入实际应用阶段。
16
17
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 ) 。
8
在国内该系统早期（ 1987.11 ）在山西大同二厂安装，近期 在陕西宝鸡第二发电厂2X660MW 扩建工程采用，已于2011 年1 月~12月全部建成投入商业运行。也是世界首台660MW 机组混合式间接空冷系统。 混和间冷存在问题：混合式间接空冷系统循环水属于闭式循 环冷却系统，水质为除盐水，系统运行要求的PH值应在7.5 至8.5 范围内；汽轮机排汽冷却后的凝结水与循环水汇流混 合到一起，因此，凝结水经过凝结水泵提升至凝结水处理系 统处理，再送至锅炉。对超临界机组，锅炉用水要求PH 值 应在9 至9.5 范围内，这样如何保证混合式间接空冷系统循 环水与锅炉用水的PH 值在一定合适范围内就成一个问题。