電廠空冷技術(shù)的應(yīng)用

電廠空冷技術(shù)的應(yīng)用

課件制作：朱建順空冷技術(shù)的采用大家都知道，北方地區(qū)有豐富的煤炭資源、但是水資源相對匱乏，近幾年工業(yè)用水費用逐步升高。因此節(jié)約用水、提高水資源利用率已成為當(dāng)今電力發(fā)展的重大課題。最近幾年，國家審批的電力項目強調(diào)優(yōu)先批準(zhǔn)空冷機組，韓二二期以及準(zhǔn)備建設(shè)的工程項目幾乎全部為空冷機組。積極響應(yīng)國家提出的科學(xué)發(fā)展觀，走可持續(xù)發(fā)展的道路。所以應(yīng)運直接空冷技術(shù)是大勢所趨。發(fā)電廠空冷系統(tǒng)也稱干冷系統(tǒng)，常規(guī)的濕式冷卻塔把塔內(nèi)的循環(huán)水以“淋雨”的方式與空氣進行熱交換，而空冷機組的空冷島，其循環(huán)水與空氣接觸是通過散熱器進行的，整個過程是“干”的狀態(tài)。所以空冷島也稱作干式冷卻塔。采用空冷系統(tǒng)的汽輪機發(fā)電機組簡稱空冷機組。電站空冷形式主要分為兩種:直接空冷式和表面間接空冷式一、直接空冷式：優(yōu)點：⑴不需要冷卻水等中間介質(zhì)，初始溫差大。⑵設(shè)備少，系統(tǒng)簡單,占地面積少,系統(tǒng)的調(diào)節(jié)較靈活。缺點：(1)真空系統(tǒng)龐大在系統(tǒng)出現(xiàn)泄漏不易查找漏點，易造成除氧器、凝結(jié)水溶氧超標(biāo)。(2)采取強制通風(fēng)，廠用電量增加。(3)采用大直徑軸流風(fēng)機噪聲在85分貝左右，噪聲大。(4)受環(huán)境風(fēng)影響大。(5)啟動初期，抽真空較難抽。(6)夏季效率低，換熱效果差.(7)冬季管束解凍.

二、間接空冷式

優(yōu)點：

（1）設(shè)備較少，系統(tǒng)較簡單（2）

冷卻水系統(tǒng)與凝結(jié)水系統(tǒng)分開，水質(zhì)按各自標(biāo)準(zhǔn)處理，冷卻系統(tǒng)采用除鹽水，且閉式運行，基本杜絕凝汽器管束內(nèi)結(jié)垢堵塞情況，大大提高換熱效率

（3）循環(huán)水系統(tǒng)處于密閉狀態(tài)，循環(huán)水泵揚程低，消耗功率少，廠用電率低

（4）冷卻水在循環(huán)過程中完全為密閉循環(huán)運行，基本不產(chǎn)生水的損耗，理論上該系統(tǒng)耗水為零。

缺點：（1）冷卻水必須進行兩次熱交換，傳熱效果差、（2）占地面積大。（3）缺點是要耗費一定的水，需要建冷卻塔，投資大，因為要設(shè)置循環(huán)泵，系統(tǒng)比較復(fù)雜。（4）初投資較直接空冷大。

直接空冷系統(tǒng)的工作原理

直接空冷又稱空氣冷凝系統(tǒng)。就是指汽輪機排汽直接用空氣來冷凝，空氣與蒸汽間進行熱交換。所需冷空氣用多臺風(fēng)機供應(yīng)。

直接空冷系統(tǒng)的流程圖示意圖

1—鍋爐2—過熱器3—汽輪機4—空冷凝汽器5—凝結(jié)水泵6—凝結(jié)水精處理裝置7—凝結(jié)水升壓泵8—低壓加熱器9—除氧器10—給水泵11—高壓加熱器12—汽輪機排氣管13—軸流冷卻風(fēng)機14—立式電機15—凝結(jié)水箱16—除鐵器17—發(fā)電機空冷島外觀動畫展示空冷系統(tǒng)流程空冷島(1).exe空冷系統(tǒng)的主要組成設(shè)備及特點：汽輪機排汽管道空冷冷卻裝置抽氣系統(tǒng)凝結(jié)水回收系統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)一、汽輪機排汽管道1、對大容量空冷機組，排汽管道直徑比較粗，韓二二期600MW直接空冷機組為2缸4排汽，采用2XDN6000左右直徑管道排汽。2、排汽管道從汽機房引出后，采用橫向排汽母管布置，大直徑管道的壁厚優(yōu)化和制造是難點，同時是影響工程造價的重點之一。3、排汽管道長而且復(fù)雜，其管道的熱膨脹對機組安全運行影響很大。從夏季最高氣溫到冬季最低氣溫，管道位移達50mm以上，這樣作用力容易施加到汽輪機上，使機組產(chǎn)生事故。

安裝方法：

一般由鋼管鋼翅片所組成，為防腐表面渡鋅。它上端同蒸汽母管焊接，下端與凝結(jié)水聯(lián)箱聯(lián)結(jié)。每8片或10片構(gòu)成一個散熱單元，每個單元的管束為60度角組成A型架構(gòu)。

見圖:

二、空氣冷卻裝置空冷系統(tǒng)的核心部件是冷卻管俗稱翅片管，其性能直接影響空冷系統(tǒng)的冷卻效果。對翅片管的性能基本要求：

1、良好的傳熱性能；

2、良好的耐溫性能；

3、良好的耐熱沖擊力；

4、良好的耐大氣腐蝕能力；

5、易于清洗塵垢;

6、足夠的耐壓能力,較小的空氣側(cè)阻力；7、良好的抗機械振動能力；翅片管結(jié)構(gòu)

在蒸汽管束的上端裝置排氣口，與設(shè)置的抽汽泵相聯(lián)。啟動抽器泵，管道內(nèi)建立負壓。600MW機組的系統(tǒng)容積大約10000m3，時間約30分鐘。抽汽泵運行同時使凝汽器排汽接近正常運行背壓。抽汽泵正常運行時抽出不可凝結(jié)的蒸汽。維持保證系統(tǒng)背壓的。三、抽氣系統(tǒng)

冷卻單元下端裝有集水箱，從翅片管束收集的凝結(jié)水自流至凝汽器的熱井，通過凝結(jié)泵再將凝結(jié)水送往凝結(jié)水箱并送回?zé)崃ο到y(tǒng)。

四、凝結(jié)水回收系統(tǒng)

直接空冷系統(tǒng)散熱目前均采用強制通風(fēng)，大型空冷機組均采用大直徑軸流風(fēng)機，風(fēng)可為單速、雙速、變頻調(diào)速三種。在寒冷地區(qū)或晝夜溫差變化較大的地區(qū)，或者隨著機組負荷變化，采用變頻調(diào)速使風(fēng)機有利于節(jié)能。韓二期600mw采用56臺風(fēng)機。五、通風(fēng)系統(tǒng)

直接空冷系統(tǒng)在國內(nèi)處于起步階段，在設(shè)計和運行上均缺乏更多經(jīng)驗，目前問題主要包括以下幾個方面：

1、大風(fēng)影響

風(fēng)機對不同風(fēng)向和不同風(fēng)速影響比較敏感，特別是當(dāng)風(fēng)速過強時，氣流紊亂甚至?xí)档惋L(fēng)機效率。

2、熱風(fēng)再回流

正常運行時，冷空氣通過散熱器排出的熱氣上升，當(dāng)風(fēng)速過強時會出現(xiàn)熱風(fēng)再回流。這樣的熱風(fēng)又被風(fēng)機吸入，影響冷卻結(jié)果。有的電廠還在空冷島旁增設(shè)擋風(fēng)墻來克服熱風(fēng)再回流。

3、真空管道長，