空冷島概述1 2課件

定義及作用直接空冷系統(tǒng)，又稱為空氣冷卻系統(tǒng)，它是一種以節(jié)水為目的的火電廠冷卻技術(shù)，是一種以空氣取代水為冷卻介質(zhì)的冷卻方式，是指汽輪機的排汽直接進入空冷凝汽器用空氣來冷凝，空氣與蒸汽進行熱交換，所需的冷卻空氣通常由機械通風(fēng)方式供應(yīng)，其冷凝水由凝結(jié)水泵排入汽輪機組的回?zé)嵯到y(tǒng)。采用空冷系統(tǒng)的汽輪發(fā)電機組簡稱空冷機組?？绽淠O(shè)備的作用有兩個：（1）在汽輪機排汽口建立并維持一定的真空。（2）回收潔凈的凝結(jié)水作為鍋爐給水的一部分空冷系統(tǒng)分類:空氣冷卻系統(tǒng)采用工藝流程的不同，而又將空氣冷卻系統(tǒng)分成三種:1、直接空氣冷卻系統(tǒng)簡稱ACC系統(tǒng)。（AirCooledCondenser）2、采用噴射式（混合式）凝汽器的空冷系統(tǒng)又稱海勒式（HL）間接冷卻系統(tǒng)。3、采用表面式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)。又稱哈蒙式間接空冷系統(tǒng)B：水冷卻優(yōu)于空氣冷卻：水冷卻的優(yōu)點：1、水冷卻能將工藝流體冷卻到接近環(huán)境濕球溫度2、水冷卻器結(jié)構(gòu)緊湊，冷卻面積比空冷器要小得多。3、水冷卻對環(huán)境氣溫的變化不敏感。4、水冷器可以放在其它設(shè)備之間。5、一般的管殼式換熱器即可滿足要求。

空氣冷卻的缺點：1、由于空氣比熱小，且冷卻效果取決于空氣的干球溫度，不能將流體冷卻到環(huán)境氣溫。2、空氣側(cè)換熱系數(shù)低，空氣比熱小，所以空冷器需用較大的面積。

3、空冷器性能受環(huán)境氣溫、雨雪、大風(fēng)的影響。4、空冷器不能靠近大的建筑物，以免形成熱風(fēng)再循環(huán)。5、空冷器要求采用特殊制造的翅片管

干球溫度——普通溫度計所測得的空氣溫度。(設(shè)計干球溫度：16.3℃,夏季滿發(fā)干球溫度:38.3℃)濕球溫度——溫度計感溫球上包著一層經(jīng)常濕潤的棉紗，置于風(fēng)速5.0m/s的氣流中，所測得的空氣溫度。

空冷機組冷源的極限溫度為大氣干球溫度，濕冷機組冷源的極限溫度為濕球溫度，冷源溫度高直接影響汽機的排汽溫度及背壓，因此空冷電站熱效率低、煤耗高，但節(jié)水顯著，兩者運行費用基本相抵消國內(nèi)電站空冷系統(tǒng)供應(yīng)商現(xiàn)狀：1、美國SPX（斯必克）公司在中國空冷市場上的占有率約35%，在天津、張家口分別設(shè)有兩個獨資管束生產(chǎn)中2、德國GEA（基伊埃）公司德國GEA公司系空冷技術(shù)的創(chuàng)始人，其技術(shù)一直處于世界領(lǐng)先地位，在世界空冷市場上的占有率超過60%，在中國空冷市場上的占有率約35%。3、首航艾啟威冷卻技術(shù)有限公司。首航艾啟威冷卻技術(shù)(北京)有限公司是由北京首航波紋管制造有限公司和瑞士IHW聯(lián)合設(shè)計集團共同投資的中外合資企業(yè)。4、北京龍源冷卻技術(shù)有限公司、哈爾濱空調(diào)股份有限公司等?？绽湎到y(tǒng)主要設(shè)計參數(shù)：最低及最高環(huán)境溫度：—28.9℃至43.2℃平均環(huán)境溫度：+10℃夏季平均溫度：+26.6℃冬季平均溫度：—10.4℃平均環(huán)境大氣壓力：930.0hPa平均相對濕度為：44%平均降雨量：38.6mm平均風(fēng)速2.0m/s最大設(shè)計風(fēng)速：31m/s全年盛行風(fēng)向：東北夏/冬主要風(fēng)向：東北/東北排氣管道、蒸汽分配管及歧管管徑變化

真空度低，會造成如下情況：1、真空漏入空氣，增加凝結(jié)水含氧量，在排氣裝置除氧及除氧器除氧過程中就會消耗更多的能量，增加煤耗。凝結(jié)水中的含氧量也越多，從而加速了相關(guān)管道、設(shè)備的腐蝕速度。2、當(dāng)蒸汽在冷凝過程中出現(xiàn)不凝結(jié)氣體，凝結(jié)水液膜熱阻將不再是主要的傳熱熱阻。此時管內(nèi)換熱表面被一層氣膜覆蓋，氣膜具有更高的傳熱熱阻。此外，隨著不凝結(jié)氣體和蒸汽的混合汽體的過冷和不凝結(jié)氣體比例的增大，凝汽器逆流單元的傳熱熱阻增大。3、不凝氣體的焓值較低，當(dāng)氣溫下降到一定極限時，極易造成空氣冷凝器管束內(nèi)凍結(jié)現(xiàn)象的發(fā)生。4、漏真空后，空氣進入凝汽器產(chǎn)生氣阻，導(dǎo)致汽輪機背壓升高，（汽輪機排氣背壓設(shè)計為15kPa（TMCR/THA工況））汽輪機有相對應(yīng)背壓裕量，超過這個裕量（低壓缸排氣溫度升高，腐蝕汽輪機末級葉片，造成低壓缸缸體變形）造成機組降負(fù)荷，嚴(yán)重時機組跳閘。

空冷嚴(yán)密性試驗給所有的安裝焊縫和法蘭連接涂肥皂。為進行泄漏試驗，必須在管道的各個點放置盲板，例如在汽輪機的前面，在安全閥的前面,在防爆膜的前面，在泵的前面等。在排氣管道安裝完成后必須進行空冷凝汽器嚴(yán)密性試驗根據(jù)設(shè)備廠家圖紙設(shè)計要求及中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《火力發(fā)電廠空冷塔及空冷凝汽器試驗方法》DL/T552-95中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進行驗收。

空冷島查漏主要有三個方法一、是運行中采用氦質(zhì)譜檢漏儀圈定范圍，然后用風(fēng)冷系統(tǒng)漏泄監(jiān)測儀確定具體的泄漏點，有一定效果；二、是運行中采取單列隔離辦法，判定隔離列是否存在泄漏，這種方法一方面會影響負(fù)荷，另一方面如果泄漏點較小還不便于判斷，因此采用較少；三、是利用機組停機機會進行空冷島各排單獨打壓查漏，這個方法是目前效果最好的辦法。

但目前還存在排汽管道部分查漏困難的問題，排汽管道從0m一直到47m，垂直落差大，下方又是變壓器和高壓母線，一旦存在泄漏，查找的確困難。

冷凝器：

每個冷卻單元由12個冷卻翅片管束組成，管束安裝在平臺導(dǎo)向槽上。散熱管束分為順流管束和逆流管束，逆流管束上部為不凝汽抽出點。每列60個管束，其中順流52個，逆流8個。

對空冷器材采用順流管束和凝流管束串聯(lián)的方法，稱之為K/D結(jié)構(gòu)，直接空冷凝汽器采用適當(dāng)?shù)捻樐媪鞅壤渲?，在環(huán)境溫度較低或低負(fù)荷工況下，能有效地防止蒸汽過冷卻以及凝結(jié)水結(jié)冰，避免空冷凝汽器凍結(jié)，在寒冷地區(qū)，一般為6:4或7:3。新疆哈密大南湖電廠順逆流比例為6:4，空冷凝汽器的這種組成方式有效地提高了冷凝器的防凍性能

管束結(jié)構(gòu)

翅片管的選擇翅片管是空冷器的核心和關(guān)鍵部件它的性能直接影響空冷器的性能和作用。對翅片管的基本要求如下：①良好的傳熱性能。②良好的耐溫性能。③良好的耐大氣的腐蝕性能。④良好的耐熱沖擊力。⑤易于清理塵垢。⑥較低的制造費用。⑦足夠的管內(nèi)耐壓能力，較低的管內(nèi)壓降。⑧較小的空氣側(cè)阻力。⑨良好的抗機械振動性能。⑩易于取得的金屬材料順、逆流單元流動圖解順流單元工作原理:1.正常運行時，順流列管內(nèi)自上而下凝結(jié)水量逐漸增加，而蒸汽量逐漸減少；逆流單元工作原理:2.在逆流列管內(nèi)，自下而上，蒸汽量依次減少，空氣量逐漸增加

液泛——在逆流接觸的氣-液反應(yīng)器或傳質(zhì)分離設(shè)備中，氣體從下往上流動。當(dāng)氣體的流速增大至某一數(shù)值，液體被氣體阻攔不能向下流動，愈積愈多，最后從塔頂溢出，稱為液泛。產(chǎn)生液泛時的氣體速度或連續(xù)相速度稱為液泛速度。對于空冷凝汽器來說，當(dāng)液泛現(xiàn)象出現(xiàn)時，流動壓降顯著增加，且不利于凝結(jié)水的排除。熱風(fēng)回流減少熱風(fēng)再循環(huán)的措施有：（1）在空冷平臺周圍設(shè)置擋風(fēng)墻。（2）在不同的空冷凝汽器單元之間設(shè)置分隔墻（3）降低空冷平臺下面進風(fēng)口的空氣流速，減少負(fù)壓區(qū)。（4）采用噴霧加濕系統(tǒng)。其主要原理是高氣溫時段在空冷凝汽器迎風(fēng)面噴霧除鹽水，一部分與翅片管束進行熱交換，水霧在管束表面升溫后蒸發(fā)，利用汽化潛熱吸收了熱量；另一部分霧化后的小水滴與環(huán)境空氣直接換熱，降低了環(huán)境溫度，增大了傳熱溫差，強化了傳熱效果。抽真空系統(tǒng)水環(huán)真空泵大南湖電廠每臺空冷機組設(shè)置3臺水環(huán)真空泵平臺的吊裝特別注意在地面進行鋼結(jié)構(gòu)組合時，必須有標(biāo)準(zhǔn)的組合平臺。高強螺栓的緊固必須達到圖紙規(guī)定的設(shè)計要求，經(jīng)檢查合格后再進行吊裝。鋼平臺吊裝結(jié)束后注意事項一、保證平臺的水平度、直線度、以及高強螺栓的扭矩，符合圖紙設(shè)計要求。二、保證鋼平臺的安裝長寬跨距尺寸。三、在各項指標(biāo)都符合設(shè)計要求后，進行空冷平臺的二次灌漿。四、灌漿結(jié)束后才能進行平臺上部結(jié)構(gòu)的安裝。

A型架的安裝吊裝A型架時保證鋼平臺螺栓孔的直線度，及水平度。直接空冷系統(tǒng)流程蒸汽回?zé)嵫h(huán)流程排出蒸汽

主排汽管路立管分配岐管順流管束(80%)逆流管束(20%)冷凝水收集管排汽裝置水箱凝結(jié)水泵低壓加熱器除氧器給水泵高壓加熱器鍋爐汽包注意事項6.注意事項

（1）.良好的氣密性（2）.良好的真空狀態(tài)（3）.系統(tǒng)存在嚴(yán)重泄漏（4）.真空泵效率低泄漏的危害性:泄漏使系統(tǒng)內(nèi)存在大量的空氣和氧氣,