空冷岛概述

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(ACC)装置
❖ 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 动;
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,进行空冷平 台的二次灌浆。
四、灌浆结束后才能进行 平台上部结构的安装。
A型架的安装
吊装A型架时保证钢平台 螺栓孔的直线度,及水平 度。
直接空冷系统流程
蒸汽回热循环流程
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 6:4或7:3。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
❖ 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。
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 ❖ 夏/冬主要风向:东北/东北
水冷却的缺点 : 1、冷却水一般难于取得,即使
可以取得也必须设置各种泵站 和各种管线。 2、特别是大厂的厂址取决于水 源条件 3、水有腐蚀和水垢,需进行清 理
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 设备清除,增加了维护费用
B:水冷却优于空气冷却:
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。
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。
液泛——在逆流接触的气-液反应器或传质分
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。
选用单排管且夹角60°的原因:
Steam from Steam Turbine
Cooling Air Outflow C o n d e n sa te return
Cห้องสมุดไป่ตู้oling Air Inflow
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
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 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
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、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-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。
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。
❖ 1、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。
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
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, 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
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℃,夏季满发干球温度:38.3℃ )
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 能。
❖ ④良好的耐热冲击力。 ❖ 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
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 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。
空气冷却方式与水冷却方式优缺点的比较:
A:空气冷却优于水冷却:
空气冷却的优点 : 1、空气可以免费取得
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 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%
通风系统
通风系统包括扇叶、低压交流变频电机 、减速机、桥架等。
轴流风机的作用就是强制空气从空冷底部流向空冷管束 。 对空冷来说并不是转的越快效率越高,在机组负荷较低的情 况下,就会存在一个最佳转速,而不是风机全速运行经济性 最好。
空冷机组还存在阻塞背压的问题,一般来说,汽轮机背压 降低,相同发电量下汽机的进汽量就可减少,但这有个极限 值,这个值就是汽轮机阻塞背压(7.3KPa),汽轮机背压降低 到比阻塞背压还低后,降低背压的结果是相同发电量下汽机 的进汽量反而要增加。阻塞背压高的机组,在冬季水温低时 可能汽机背压会低于汽轮机阻塞背压,造成热耗增加。
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。
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 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;
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。
空冷系统
定义及作用
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,所需的冷却空气通常由机械通风方式供 应,其冷凝水由凝结水泵排入汽轮机组的回热系统。采用空冷 系统的汽轮发电机组简称空冷机组。
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。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、 风叶等设备。空冷凝汽器主吊机械为250T履带吊。
电厂配有两台排汽冷凝汽轮机。将每台汽轮 机排汽管道连接到一套单独的空冷冷凝器
水冷却的优点 :
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 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、水冷器可以放在其它设备之 间。
5、一般的管壳式换热器即可满 足要求。
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。
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。 (螺栓强度等级10.9S).
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
国内电站空冷系统供应商现状:
������ 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
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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。
抽真空系统
水环真空泵 大南湖电厂 每台空冷机组设置3台 水环真空泵
平台的吊装
❖ 特别注意在地面 进行钢结构组合时, 必须有标准的组合平 台。
高强螺栓的紧固 必须达到图纸规定的 设计要求,经检查合 格后再进行吊装。
钢平台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。
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