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1、空冷系統(tǒng)介紹摘要：電廠采用空冷系統(tǒng)可以大幅度降低電廠耗水量，在節(jié)水方面有顯著的效果，因而空冷機(jī)組得到了越夾越多的應(yīng)用。本文以2X3OOMW機(jī)組為例介紹了直接空冷系統(tǒng)及其控制;以2×2OOMW機(jī)組為例介紹了間接空冷系統(tǒng)及其控制。一、概述空冷系統(tǒng)主要指汽輪機(jī)的排汽通過一定的裝置被空氣冷卻為凝結(jié)水的系統(tǒng)，它與常規(guī)濕式冷卻方式(簡稱濕冷系統(tǒng))的主要區(qū)別是避免了循環(huán)冷卻水在濕塔中直接與空氣接觸所帶來的蒸發(fā)、風(fēng)吹損失以及開式循環(huán)的排污損失，消除了蒸發(fā)熱、水霧及排污水等對環(huán)境造成的污染。由于空冷方式用空氣直接冷卻汽輪機(jī)排汽或用空氣冷卻循環(huán)水再間接冷卻汽輪機(jī)排汽構(gòu)成了密閉的系統(tǒng)，所以在理論上它沒有循環(huán)
2、冷卻水的上述各種損失，從而使電廠的全廠總耗水量降低80%左右。用于電廠機(jī)組末端冷卻的空冷系統(tǒng)主要有直接空冷系統(tǒng)和間接空冷系統(tǒng)，間接空冷系統(tǒng)又分為帶表面式凝汽器和帶混合式凝汽器的兩種系統(tǒng)。三種空冷方式在國際上都得到廣泛的應(yīng)用，技術(shù)均成熟可靠，在國際上三種空冷方式單機(jī)容量均已達(dá)到600MW。我國目前己有60OMW直冷機(jī)組投運(yùn)，兩種間冷方式在國內(nèi)運(yùn)行機(jī)組均為200MW。采用空冷機(jī)組大大減少了電廠耗水，為水源的落實(shí)和項(xiàng)目的成立提供了便利條件。特別對缺水地區(qū)，有著重要的意義。內(nèi)蒙古地區(qū)煤資源豐富，近幾年投產(chǎn)的機(jī)組，基本都采用了空冷系統(tǒng)，而且大部分為直接空冷系統(tǒng)。二、空冷系統(tǒng)2.1直接空冷系統(tǒng)電廠
3、直接空冷系統(tǒng)是汽機(jī)的排汽直接用空氣冷卻，汽機(jī)排出的飽和蒸汽經(jīng)排汽管道排至安置在室外的空冷凝汽器中，冷凝后的凝結(jié)水，經(jīng)凝結(jié)水泵升壓后送至汽機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)，最后送至鍋爐。電廠直接空冷系統(tǒng)主要包括以下系統(tǒng):空冷凝汽器(ACC，Aircooledcondenser)，空氣供給系統(tǒng)、汽輪機(jī)排汽管道系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)、空冷凝汽器清洗系統(tǒng)、空冷凝汽器平臺及土建支撐。蒸汽從汽輪機(jī)出來，經(jīng)過蒸汽管道流向空冷凝汽器，由蒸汽分配管道間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橢圓管芯管的雙排、三排管和大口徑蛇形翅片的單排管。空冷凝汽器由順流管束和逆流管束兩部分組成。順流管柬是冷凝蒸汽的主要部分，可冷凝
4、75%一80%的蒸汽，在順流管束中，蒸汽和凝結(jié)水是同方向移動的。設(shè)置逆流管束主要是為了能夠比較順暢地將系統(tǒng)內(nèi)的空氣和不凝結(jié)氣體排出，避免運(yùn)行中在空冷凝汽器內(nèi)的某些部位形成死區(qū)、冬季形成凍結(jié)的情況，在逆流管束中，氣體和凝結(jié)水是反方向移動的。冷凝所需要的冷空氣由軸流冷卻風(fēng)機(jī)從大氣中吸入，并吹間換熱器翅片。風(fēng)機(jī)采用變頻控制，系統(tǒng)可通過控制啟停風(fēng)機(jī)臺數(shù)和對風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整來控制進(jìn)風(fēng)量，能靈活的適應(yīng)機(jī)組變工況運(yùn)行，并且起到很好的防凍作用。抽真空系統(tǒng)由3×1O0%水環(huán)真空泵組成。泵連接逆流管束的頂部和主排汽管道。在啟動的時候，不凝氣體在抽真空系統(tǒng)中被壓縮，并排到大氣中。在部分排汽支路管道上設(shè)置蒸汽
5、隔離閥，當(dāng)冬季汽輪機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行或啟動時，切斷某幾個散熱端的閥門，將熱量集中在剩余的散熱端中，增加熱負(fù)荷達(dá)到防凍目的。為防止灰塵附著凝汽器翅片影響系統(tǒng)散熱效果，設(shè)立沖洗系統(tǒng)，沖洗系統(tǒng)由沖洗水泵以及管道閥門組成。為減少系統(tǒng)容積，大型機(jī)組的空冷凝汽器一般布置在緊靠汽機(jī)房A列柱外的平臺上。為適應(yīng)機(jī)組變工況運(yùn)行相維護(hù)，空冷凝汽器被分為幾組，每組由相同冷卻單元組成，每個冷卻單元由"人"型的冷卻器排架構(gòu)成，每個冷卻單元下面設(shè)一臺軸流風(fēng)機(jī)。直接空冷系統(tǒng)為一次冷卻，直接空冷系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)有:不需中間換熱介質(zhì)，換熱溫差大，冷凝效果好;冬季防凍措施比較靈活可靠;占地少;節(jié)省投資。不足之處是:汽輪機(jī)背壓變幅大
6、;真空系統(tǒng)龐大;風(fēng)機(jī)群噪聲大;廠用電高。直接空冷機(jī)組原則性汽水系統(tǒng)見圖1。1、鍋爐;2、過熱器;3、汽輪機(jī);4、發(fā)電機(jī):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(jī)排汽管道;13、軸流冷卻風(fēng)機(jī);14、凝結(jié)水箱;15、空冷凝汽器;2×300MW直接空冷機(jī)組共兩套空冷凝汽器(ACC)，每臺機(jī)組ACC共有6排冷凝器，每排冷凝器包括4個順流管束和1個逆流管束以及5個單元空氣供應(yīng)系統(tǒng)(包括變頻風(fēng)機(jī))。共計(jì)24個順流管束、6個逆流管束和30臺風(fēng)機(jī)。2.2間接空冷系統(tǒng)間接空冷系統(tǒng)又分為帶棍合式凝汽器(海勒式)和帶表面式
7、凝汽器(哈蒙式)的兩種系統(tǒng)。2.2.1混合式間接空冷系統(tǒng)(海勒式)混合式間接空冷系統(tǒng)工藝流程是汽輪機(jī)尾部排汽排至安裝在汽機(jī)房內(nèi)的輥合式凝汽器內(nèi)與噴射咸水膜的循環(huán)水直接接觸冷卻，混合的冷凝水一小部分經(jīng)精處理后送至再熱系統(tǒng)，其余的經(jīng)循環(huán)水泵升壓后回至室外的空冷塔，進(jìn)入安裝在塔底部的表面式空冷凝汽器內(nèi)與空氣進(jìn)行表面式換熱冷卻，冷卻后的循環(huán)水通過水輪機(jī)或節(jié)流閥調(diào)壓后回至混合式凝汽器循環(huán)使用?；旌鲜侥鞯拈g接空冷系統(tǒng)主要由噴射式凝汽器相空冷塔構(gòu)成。系統(tǒng)
