空冷技术工程
空冷技术工程
Air cｏoｌed cｏndensｅr Eｎgineerｉng
大唐环境科技工程有限公司空冷事业部
Datang EnｖｉronmeｎｔTｅｃhnologｉeｓ＆Engineｅring Co、, Lｔｄ、Air Ｃoｏled ＣondenseｒBusineｓs Dｅparｔmｅnt
一、空冷技术原理及特点
●空冷技术得简介
一般来讲,火力发电厂经常使用水来冷却乏汽,其中效率最高得莫过于使用河水或海水得开式循环冷却、当限于自然与环保条件而无法使用开式冷却时,可使用湿式冷却塔进行闭式循环冷却(即常见得双曲面冷却塔),但冷却效率略低,而且在运行中要不停补充大量得冷却水。
传统得湿式冷却技术就是目前应用最广泛得得冷却技术,但当水源缺乏或存在其它限制时,就不能够使用这种冷却方式、于就是,空气冷却凝汽技术应运而生。
空冷技术,也称干式冷却技术,按大类可分为直接空冷与间接空冷,细分与组合后又可衍生出并行空冷、混合式空冷等一系列具体得空冷发电技术形式、
火电厂直接空冷凝汽系统工作原理为:将在蒸汽轮机内做工后得乏汽从汽轮机尾部引入大口径蒸汽管道,输送至汽轮机房A列外得空冷平台上,进而经由配汽管送至数量众多得翅片管换热管束内;空气流在大直径轴流风机得驱动下,穿过翅片管束得翅片间隙,将翅片管束内得蒸汽冷凝为凝结水,使其在重力作用下回流至凝结水箱,进入下一个做功循环。
●空冷技术得特点
1、节水效果非常明显
空冷机组得运行实践证明,空冷机组得节水效果非常明显、以大唐云冈热电得直接空冷系统为例,空冷换热面积为51万平方米, 2004年累计发电水耗为0、4７千克/千瓦时,比同类型湿冷机组发电水耗设计值２千克/千瓦时低1、５3千克/千瓦时,节水76、5%,年节水量477万吨,超出山西省确定得新型电力节水率达70％以上目标6个百分点,每年因节水少支出费用80０多万元。如果与目前一般老电厂8千克/千
瓦时得发电水耗相比,年节水可达到2349万吨,少支出水费将近4000万元。
2、系统自动化程度高,运行方式方便可靠。
直接空冷系统分成若干个换热单元,每个单元对应一台冷却风机,风机采用变频技术进行无极变速,可以实现对每一个散热单元进行独立调节。运行时候可以通过降低风机转速与停运风机等方法,调节某一冷却单元得负荷,控制其凝结水得过冷度与汽轮机背压。
3、综合换热效率提高,冬季运行经济性较好、
蒸汽与空气直接换热,省去了中间介质与二次换热,综合热效率提高,运行更加经济、空冷机组在冬季运行过程中,由于空冷系统运行背压低,而使得汽轮机带负荷能力大大提高。因此,空冷机组可利用冬季多发电,为电厂带来额外得收益。这一点对于地处我国北方区域得电厂尤为明显。
4、取消了庞大得湿式冷却塔,通过优化设计减少了空冷系统得占地面积、
在水冷凝汽器系统中,循环冷却水塔与循环水泵房要占用一定得建设用地。采用直接空冷系统,通过优化设计可以省掉上述用地。空冷平台下仍可布置电气设备等,使空冷凝汽器空间得到有效综合利用。大唐国际云冈热电公司２X2００MW直接空冷凝汽器所占面积仅为同规格湿冷系统得四分之三。同时,空冷系统消除了湿冷系统冷却水塔塔顶溢出得雾气团对周围环境得影响。
5、增加了火电厂厂址选择得灵活性,不必担心水资源得变迁、减量与水量加价。
空冷技术对电厂得合理布局,以有限得水资源扩大建厂容量,缓解与当地工农业、生活争水得矛盾,保持当地经济可持续发展具有重要作用。
6、大型燃煤空冷电厂为实施“节水最大化、排放最小化(零排放)”创造条件,具有较高
得社会效益。
二、直接空冷系统得组成
●换热管束
●风机及驱动装置
●排气管道与配汽管道
●抽真空系统
●疏放水与凝结水系统
●仪表与控制系统
●空冷平台与支撑结构
三、直接空冷系统功能描述
冷凝过程
空冷凝汽器采用屋顶型结构(或者称为A 型框架结构)。来自汽轮机得乏汽通过主排汽管道与配汽管道输送到翅片管换热器得翅片管道内。冷却空气由位于换热管束下方得轴流风机驱动带走蒸汽携带得热量使蒸汽重新凝结成水。
冷却空气
De
直接空冷系统示意图
换热器通常采用顺流冷凝－逆流冷凝得布置方式,大约70％到85%得蒸汽在通过顺流冷凝换热器时被冷凝成凝结水,凝结水流到底部得蒸汽／凝结水联箱中、其余得蒸汽在逆流管束中被冷凝,蒸汽就是从蒸汽/凝结水联箱向上流动得,而凝结水则从冷凝得位置向下流到蒸汽/凝结水联箱中并被排出。这种顺流冷凝－逆流冷凝得布置方式确保了在任何区域内蒸汽都与凝结水有直接得接触,因此将保持凝结水得水温与蒸汽温度相同,从而避免了凝结水得过冷、溶氧与冻害。
从汽轮机到凝结水箱得整个系统都就是在真空状态下。由于采用全焊接结构,从而保证整个系统得气密性。由于汽轮机得法兰处不可避免地会有空气漏进冷凝系统中,为了保持系统得真空,在逆流管束得上端未冷凝得蒸汽与空气得混合物将被抽出。通过在逆流管束上端部位得过冷冷却,尽量减少未冷凝蒸汽得含量,从而避免抽出过多得蒸汽。
在不同汽机负荷与环境温度条件下,通过调节流经换热管束得空气流量来控制汽轮机得排汽压力。
换热管束
换热管束就是空冷系统得核心部件,换热管束得技术
含量,直接影响了空冷系统效率得高低。目前主流得
空冷管束主要有如下两种
1．单排管
单排管得主要得特点就是:
●形状扁平,芯管材质为钢,翅片得材质为铝,因为两者得材质不同,需要用钎焊工艺将两者
焊接在一起,翅片间无扰流片或定距爪
●蒸汽侧通流面积大,压损低
●适用于冬季高寒地区,可有效避免冰冻问题
●易于对管束进行表面清洗
●就是一种成熟得技术,有成功运行１5年得经验
2．多排管
多排管得主要特点就是:
●芯管材质为钢,翅片得材质为铝或钢,翅片与芯管
之间得连接方式为首先通过绕片或套片工艺将
翅片与芯管连接在一起,然后再采用热浸镀锌得
工艺将两者焊接在一起
●翅片间距可变,翅片间有扰流片或定距爪
●对不同运行要求得适应性强
●钢翅片低于沙尘天气得能力很强
●使用高压清洗系统,清洗效果好
●就是一种成熟得技术,有成功运行４0年得经验
风机及驱动装置
轴流风机安装在换热器下面得风机平台上。
每个风机单元由风机,电机与传动机构(齿轮或三角皮带传动)组成,并配有防逆转机构。可以采用双速电机、但为了避免太大得压力波动与／或减少辅机得能耗,通常采用单速电机并利用变频器控制电机得转速。(详见控制与仪表系统说明)
为了降低进风口得空气阻力与气流得噪音,将风机得风筒直接安装在平台得下面、风机得型式可以根据全厂得噪声要求选定。从标准型到极低噪音型均可由不同得生产厂家得到。风机叶片得材质可以选用玻璃纤维增强塑料(FRP)或铝质以适应不同得性能要求。
排气管道与配汽管道
在夏季与冬季运行时,蒸汽(对应于排汽压力)得比容得变化会导致蒸汽流速得升高与降低以及相应得压力损失。蒸汽得流速就是其密度得函数,根据各工程项目情况得不同,通常为４0—８0 m／ｓ。
通过对蒸汽排汽管道与换热器面积得优化设计,可以将对应于较小初始温差(IＴＤ)得压力损失降低到最小。
配汽管道直径得设计与翅片管内得流速有关,以便确保相同得蒸汽流量进入到各翅片管中。由于蒸汽管道采用全焊接结构,因此不会有泄露发生、
排汽管道始于汽轮机得排汽口,其截面通常为长方形,通过一段过渡管件与直圆管段相连。直圆管段得管道配备有加强环。管道上得不锈钢膨胀节用于减小由于管道得热膨胀与位移导致得汽轮机排汽口法兰得推力与位移。排汽管道上配备得人孔用于常规检查。排汽管道还配备有必要得固定与滑动支座。
为了保护冷凝系统,以免管道承受过高压力,防爆隔膜与安全阀被安装在由平台可以接近得管段上。
抽真空系统
抽真空系统用于在机组启动时与正常运行时从冷凝系统中除去不可冷凝得气体。启动程序必须根据锅炉与汽轮机得启动程序而定,并且不同得电厂会有不同得解决方案。
抽真空系统使用射汽抽气器或水环式真空泵,或组合起来使用。在大多数情况下使用射汽抽气器,因为其不易发生故障(没有旋转部件)、射汽抽气器仅需少量得维护工作,而且价格较低。
射汽抽气系统,在大多数情况下,由一台装备有消声器得启动射汽抽气器,与配备有表面式冷凝器得两级真空保持射汽抽气器组成。冷凝器由来自凝结水箱得凝结水进行冷却,通过加热凝结水,蒸汽得能量被部分地回收。
水环式真空泵比射汽抽气器昂贵,需要一些维护工作,但具有较低得能耗。由于需要冷却水,水环式真空泵需要比汽轮机/冷凝器压力所对应得饱与温度低１３-15°Ｃ得冷却水。疏放水与凝结水系统
在排汽管道得最低点,设置了一个疏水箱(热井)用于排出在管道中收集得凝结水。
凝结水靠重力从蒸汽/凝结水联箱得管路经过凝结水管路流到凝结水箱,如果不能实现靠重力将凝结水收集到凝结水箱,则需要在热井下方配备水泵以便将凝结水输送到凝结水箱、
凝结水箱位于蒸汽/凝结水联箱管路下方,同时其位置应比凝结水泵得位置尽可能地高,以便提供充分得吸入压力从而可以使用标准得水平布置得水泵。在泵得吸入侧得阀都就是真空密封得。
仪表与控制系统
仪表与控制系统至少由下列部分构成:
－蒸汽背压与蒸汽温度检测
- 蒸汽/凝结水联箱管路中得温度检测
在正常运行条件下,电厂得控制系统会设定一个背压值,它与ACC得实际背压值进行比较,如果实际背压值高于设定值,则风机被调节到较高转速,如果低于设定值,则调节到较低转速。单速或双速电机可以通过接线线路进行转换,从而给电机一个得启动时间间隔、
利用变频器可以实现风机转速得无级调速,它具有下列优点:
—当只有少量风机时可以连续调节汽轮机得排汽压力从而避免了大得压力波动、
- 可以将风机得转速调节到需要值从而减少风机能耗。
控制单元可以设计成利用PLC控制,或就是将ＡＣＣ得控制系统与整个电厂得DCＳ控制系统结合在一起
空冷平台与支撑结构
根据实际经验,使用屋顶型结构(A型框架)得空
冷凝汽器具有可靠得凝结水排水功能并且减少
了占地面积。支撑结构由可组装得全钢支撑梁及
其加强拉条形成一个整体框架结构。
空冷平台上得钢结构用于支撑:
- 由圆形风机座平台构成得凝汽器平台
－安装换热器管束得屋顶型结构(A型框架)
—带栏杆得通道(通到平台)
空冷系统防止冬季冰冻
所谓得冰冻问题即管束中得凝结水结冰而导致管束破裂等一些列得问题。早期得空冷系统由于设计方面得问题空冷系统在夏季工作得很好,但就是在冬季,即使就是满负荷运行,仍有严重得冰冻问题。经过多年得实践后,人们找到了几种方法来克服这一问题、
1．管排束顺流－逆流布置模式
汽轮机排汽首先进入一组顺流冷凝管束,在其中被逐渐冷凝并与蒸汽一起向下流动。通过恰当地设置顺流管束得传热面积使得它不会将全部蒸汽冷凝,一定量得蒸汽与凝结水一起由底部得芯管被引出。其中来自后排管束得蒸汽较多而来自前排管束得蒸汽较少。这些过量
得蒸汽由中间联箱(通常称为逆流管道)所收集,在其中凝结水被通过重力收集起来,然后蒸汽被输送到第二组如前所述得逆流凝汽翅片管束、在逆流管束中蒸汽全部冷凝,不能被冷凝得气体从其顶部被抽出。根据理论计算与试验分析,对于不同得气候条件与负荷变化情况,可以优化选择顺、逆流管束得比例,即KＤ比。应当指出,采用顺、逆流组合就是空冷凝汽器无冰冻运行得必要条件,但不就是充分条件。为了充分利用这一技术得效用,就必须遵循一定得运行与维护要求。
2．不同翅片间距得管排束
对于多排管空冷系统而言,解决这一问题得另一个办法就是改变每排翅片管上翅片得间距,翅片间距决定了每排翅片管得散热面积,改变翅片间距后每排翅片管得换热面积与温差得乘积保持大致相同、通常,第一排管束采用4毫米得较大翅片间距,最后排管束采用2、5毫米得较小翅片间距,这一办法可以有效地减少死区与相关得凝结水过冷问题、但如果环境温度大大低于设计温度时,对于防止冰冻得效果有限。这一办法得另一个优点就是便于翅片管束得外部清洗。
3．单排管技术得应用
与多排管技术相比较而言,单排管空冷技术得抗冰冻性能有了很大得改善、由于单排管得芯管得截面积比多排管芯管得截面积大许多,从而能够在一定程度上避免在管束内出现蒸汽流动得“死区”以及凝结水过冷等问题,从冰冻问题得发生机理上避免了冰冻得出现、再加上风机变频调速与在蒸汽分配管上加装蝶阀来实现分段运行等技术得应用,配合现代自动控制技术。空冷系统得冰冻问题已经得到了良好得解决。
空冷系统数值模拟
数值模拟技术就就是以计算数学为基础,以大型计算机为工具,来模拟仿真物理过程得研究方法,相对实验方法,数值模拟技术在空冷系统得研究中有着独有得优势,这种优势主要体现在以下三个方面:
?不受地形地貌得影响,空间范围几乎不受限制。
?可以任意设定风向、风速、环境温度与蒸汽温度,较真实得模拟流场,包括所有矢量场(如速度场)与所有标量场(如温度场、密度场与压力场等),且自动满足所有相似性参数与相似律。
?计算结果可以直接提供蒸汽得背压,结论直截了当、清晰明确、
火电厂直接空冷系统得设计得优劣直接关系到投产后电厂得安全与经济效益、空气冷凝器散热效果就是决定空冷电厂安全性与经济性至关重要得因素,通过数值计算可以模拟电厂
完工后得空气冷凝器得换热效果,评估各种设计方案得合理性、
同时,通过数值模拟,可以预测电厂在各种环境条件下运行得汽轮机背压值,这就是业主与设计单位最关心得问题。数值模拟技术研究得重点就就是通过流体力学热力学理论与实际经验结合,为在一定程度上降低汽轮机背压值提供合理得解决方案、
大唐环境将充分利用自己得人才优势,并联合高校得技术优势,积极引进与消化流场模拟技术、并在工程实践中积累了大量得建模与分析经验。
?选择斯必克斯(SPX)技术得原因
1、在空冷领域5０年得专有技术经验,全球6０0多个成功得空冷工程项目;
2、斯必克斯具有很强得技术研发能力术;
3、具有全面得空冷相关得设计、制造技术;
4、拥有单排管与多排管专利生产技术;
5、在国内有空冷管束生产厂,减少了对进口部件得依赖;
6、共享ＳPＸ,50年得相关技术经验
SPX公司典型业绩介绍
１、山西漳山目介绍
单机容量:300MＷ？
排汽流量:６６9、3 t/ｈ
设计背压:34 kＰa
设计温度:３２°Ｃ
环境温度范围:—23 to + 36 °C
电耗:２420kW
翅片管形式:椭圆形钢翅片管,热浸镀锌
漳山电厂空冷岛
２、位于美国Lａs Veｇas得Mirant电站
单机容量:500MW
排汽流量:65７. 3t/h
设计背压:33、8 kＰa
设计温度:44、4 °Ｃ
环境温度范围:- 1。3 ｔo + ４9 °Ｃ
电耗: ３630 ｋW
翅片管形式:椭圆形钢翅片管,热浸镀锌
Ｍｉrａnｔ电站空冷岛3、位于英国ＲｙｅHoｕse得Pｏwergｅｎ电站单机容量:6８0 MW
排汽流量:85２ｔ/h
设计背压:9.２ｋPa
设计温度:8 °Ｃ
环境温度范围:- 10 tｏ+30 °Ｃ
电耗:２300kW
翅片管形式:椭圆形钢翅片管,热浸镀锌
Powergen电站空冷岛
４。ＳＰX公司空冷业绩表
序号项目名称国家管束数量换热面积
ｍ2
订货时间
1 Ｅnfieｌd 英国6０1６１,04０199７
2 Ｍonterｒey 墨西哥75 193,441 １９9７
3 Nｅuｎｋircｈen德国8 2２,7１１１997
4 Midloｔhｉａn美国2４0 61８,5４8 1９98
5 Elean 英国60 １35,８17 1９９８
６Bｌackstoｎe 美国180 4６５,６5
７
19９９
7 Soｌｉhull 英国1229,812 19９9８Lａke Rｏad美国270 6９７,140 19９９
直接空冷系统技术要求规范书
实用标准文档 直接空冷系统技术规范书 项目名称：。。。。。能源有限公司1×75t/h中温中压尾气锅炉+1×12MW 汽轮发电机项目 需方：。。。。。热电厂 设计单位: 。。。。。西安设计工程有限责任公司 使用方: 。。。。。热电厂 投标方：
2017年2月16日 目录 一.总则 二.设备的运行条件 三.设备规范 四.技术要求 五.供货范围 六.设计、制造、验收标准 七. 监造 八. 技术资料要求 九.技术服务联络方式
一. 总则 1.1 本规范书的使用范围，仅限于。。。。。能源有限公司1×75t/h中温中压尾 气锅炉+1×12MW汽轮发电机项目，本期工程共安装1台中温中压75t/h 的炭黑尾气锅炉及1台12MW空冷抽凝式汽轮发电机组，汽轮机排汽冷凝系统采用直接空冷系统。它包括本体、附属部件的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 1.2 本规范书提出的是最低限度的技术要求，并没有对所有技术细节作出规 定，也未具体引述有关标准和规范的条文。投标方应保证提供符合本规范书和工业标准的优质产品。 1.3 如果需方有除本规范书以外的特殊要求，应以书面形式提出，并对每一 点都作详细说明，载于本规范书之后。 1.4 如投标方没有以书面对本规范书的条文提出异议。那么需方可以认为投 标方提出的产品完全满足本规范书的要求。 1.5 本规范书为订货合同的附件，与合同正文具有同等法律效力。 二. 设备的运行条件 2.1直接空冷系统的安装位置：主厂房汽机间尾部，架空于道路上，单排室外布置。
2.2设备运行环境条件 大气压力：年平均气压 904.8 mbar 相对湿度：年平均 52 % 年平均气温： 19℃ 绝对最高温度 45.5 ℃ 绝对最低温度 -19.9 ℃ 风速及风向：年平均风速 2.3 m/s, 主导风向： 年平均降雨量 501.6 mm 最大积雪深度 150mm 最大冻土深度 610 mm 地震烈度： 7度 三. 设备规范 3.1 设备名称：直接空冷系统岛 3.2数量： 1套， 3.3设计和运行条件 汽轮发电机组参数：（由买方提供） 汽轮机排汽背压： 15kPa 汽轮发电机组额定功率： 12MW
双良空冷岛操作规程
一、概述 排汽管道上设有排汽压力变送器，可实时监控排汽压力，并通过调整风机转速，尽可能的使汽轮机的排汽压力在不同的蒸汽负荷和环境温度条件下保持恒定，详见详细的控制程序请见“C204D-6602-010控制系统描述”。 为了达到真空系统中残留的空气尽可能少的目的，功能组设定：只有当启动抽真空的工作已经完成时，风机的功能组组控制逻辑才会投入运行。 当凝汽器管束的下联箱中凝结水的温度开始升高到与环境温度的温差大于5?C，且下联箱中凝结水温高于35?C时，说明排汽管道、配汽管道、和凝汽器管束中已充满蒸汽，此时，风机运行的控制矩阵才会投入运行。 注意： 初次向凝汽器输送蒸汽，当蒸汽负荷进入时，可以看到凝汽器的背压会突然增高。 背压的增高是由于在凝汽器中残存的和聚集起来的不可凝气体未能被马上排出。但汽轮机排汽背压的峰值是短暂的。 但此短暂的凝汽器压力的峰值不得导致风机控制系统的投入或手动启动风机。风机转速级配置图运行的风机或风机群是否启动，是根据上面所述凝结水温度的条件决定的。 只有当真空系统的压力在启动抽真空系统的作用下降低到小于15kpa(a)时，蒸汽负荷（一般大于10％设计负荷的蒸汽负荷即可，但冬季启动时蒸汽流量必须大于冬季运行防冻说明8.1表中所列防冻流量）才能由汽轮机或旁路管道进入凝汽器。如果真空系统没有完全被排空，那么，从汽轮机或旁路进入的蒸汽就会通过管道将残留的不凝气体冲进凝汽器管束中，并在那里聚集起来，这些不凝气体将会妨碍蒸汽进入空冷凝汽器的区域。此时若将风机投入运行并不能防止上述情况的发生，且会在空气被抽真空系统排除前导致真空系统中压力的急剧升高。 水环真空泵入口一般要求配有手动阀门，该阀门仅供修理和维护时用。在启动和正常运行期间，以及在停机和电厂大修期间，必须被设定在相应的指定位置。
直接空冷系统技术规范书
直接空冷系统技术规范书 项目名称：。。。。。能源有限公司1×75t/h中温中压尾气锅炉+1×12MW汽轮发电机项目 需方：。。。。。热电厂 设计单位: 。。。。。西安设计工程有限责任公司 使用方: 。。。。。热电厂 投标方： 2017年2月16日
目录 一.总则 二.设备的运行条件 三.设备规范 四.技术要求 五.供货范围 六.设计、制造、验收标准 七. 监造 八. 技术资料要求 九.技术服务联络方式
一. 总则 1.1 本规范书的使用范围，仅限于。。。。。能源有限公司1×75t/h中温中压尾 气锅炉+1×12MW汽轮发电机项目，本期工程共安装1台中温中压75t/h 的炭黑尾气锅炉及1台12MW空冷抽凝式汽轮发电机组，汽轮机排汽冷凝系统采用直接空冷系统。它包括本体、附属部件的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 1.2 本规范书提出的是最低限度的技术要求，并没有对所有技术细节作出规 定，也未具体引述有关标准和规范的条文。投标方应保证提供符合本规范书和工业标准的优质产品。 1.3 如果需方有除本规范书以外的特殊要求，应以书面形式提出，并对每一 点都作详细说明，载于本规范书之后。 1.4 如投标方没有以书面对本规范书的条文提出异议。那么需方可以认为投 标方提出的产品完全满足本规范书的要求。 1.5 本规范书为订货合同的附件，与合同正文具有同等法律效力。 二. 设备的运行条件 2.1直接空冷系统的安装位置：主厂房汽机间尾部，架空于道路上，单排室外布置。 2.2设备运行环境条件 大气压力：年平均气压904.8 mbar
相对湿度：年平均52 % 年平均气温：19℃ 绝对最高温度45.5 ℃ 绝对最低温度-19.9 ℃ 风速及风向：年平均风速 2.3 m/s, 主导风向： 年平均降雨量501.6 mm 最大积雪深度150mm 最大冻土深度610 mm 地震烈度：7度 三. 设备规范 3.1 设备名称：直接空冷系统岛 3.2数量：1套， 3.3设计和运行条件 汽轮发电机组参数：（由买方提供） 汽轮机排汽背压：15kPa 汽轮发电机组额定功率：12MW 汽轮机排汽量：68t/h 排汽焓：2598kJ/kg
空冷系统简介
1 空冷系统简介 1.1 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。 1.1.3 混凝式间接空冷系统 典型的混凝式间接空冷系统组成：主要由混合式（喷射式）凝汽器、全铝制的福哥型冷却三角散热器（带百叶窗）、（预热／尖峰冷却器）、自然通风冷却塔、循环水泵组、循环水管路、回收水能的水轮发电机组、贮水箱、充水泵组、
空冷技术的发展及应用
空冷技术的发展及应用 班级:动本0719 学号:0742021934 姓名:高晓刚
空冷技术的发展及应用 随着工农业生产的发展，许多城市及地区相继出现生产与生活用水日益紧张的局面，水已成为制约国民经济发展的主要因素之一。内蒙古、山西等北方地区是我国的能源基地，蕴藏着丰富的煤炭资源，可为大火力发电厂提供充足的燃料，同时又是水资源最为缺乏的地区。在这种状况下，直接空冷技术的应用在很大程度上解决了这些地区“富煤缺水”的难题。 1.1湿式冷却方式 湿式冷却方式分直流冷却和冷却塔2种。湿式直流冷却一般是从江、河、湖、海等天然水体中汲取一定量的水作为冷却水，冷却工艺设备吸取废热使水温升高，再排入江、河、湖、海。当不具备直流冷却条件时，则需要用冷却塔来冷却。冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换，使废热传输给空气并散入大气。 1.2干式冷却方式 在缺水地区，补充因在冷却过程中损失的水非常困难，采用空气冷却的方式能很好地解决这一问题。空气冷却过程中，空气与水(或排汽)的热交换，是通过由金属管组成的散热器表面传热，将管内的水(或排汽)的热量传输给散热器外流动的空气。当前，用于发电厂的空冷系统主要有3种，即直接空冷系统、带表面式凝汽器的间接空冷系统(哈蒙式空冷系统)和带喷射式(混合式)凝汽器的间接空冷系统(海勒式空冷系统)。直接空冷就是利用空气直接冷凝从汽轮机的排气，空气与排气通过散热器进行热交换。海勒式间接空冷系统主要由喷射式凝汽器和装有福哥型散热器的空冷塔构成，系统中的高纯度中性水进入凝汽器直接与凝汽器排汽混合并将加热后的冷凝水绝大部分送至空冷散热器，经过换热后的冷却水再送至喷射式凝汽器进行下一个循环。极少一部分中性水经过精处理后送回锅炉与汽机的水循环系统。哈蒙式间接空冷系统又称带表面式凝汽器的间接空冷系统，在该系统中冷却水与锅炉给水是分开的，这样就保证了锅炉给水水质。哈蒙式空冷系统由表面式凝汽器与空冷塔组成，系统与常规的湿冷系统非常相似。据统计目前世界上空冷系统的装机容量中，直接空冷系统约占43%，表面式凝汽器间接空冷系统约占24%，混合式凝汽器间接空冷系统约占33%。 2直接空冷系统的工作原理 汽轮机排汽在空冷凝汽器中被空气冷却而凝结成水，排汽与空气之间的热交换是在表面式空冷凝汽器内完成。在直接空冷换热过程中，利用散热器翅片管外侧流过的冷空气，将凝汽器中从处于真空状态下的汽轮机排出的热介质饱和蒸汽冷凝，最后冷凝后的凝结水经处理后送回锅炉。 3直接空冷凝汽器的发展现状 直接空冷技术的发展主要是围绕直接空冷凝汽器管束进行的。空冷凝汽器是空冷机组冷端的主要部分，汽轮机排汽将几乎全部在凝汽器中冷凝成冷凝水。汽轮机排出的蒸汽在凝汽器翅片管束内流动，空气在凝汽器翅片管外流动对蒸汽直接冷却。从提高冷却效率角度出发，一般在管束下面装有风扇机组进行强制通风或将管束建在自然通风塔内，在现有运行的机组中，强制通风方式由于其可调控性能较好等优点而广泛应用。直接空冷凝汽器由于特点突出，已经逐渐在世界各国进行技术研究并逐步推广应用。由于间接空冷凝汽器系统相对于直接空冷凝汽器系统设备多、造价高、维修量大、运行难度大且可靠性较差，所以它将只是水冷凝汽器系统和直接空冷凝汽器系统之间的一个过渡，直接空冷凝汽器将是今后
直接空冷系统防冻技术措施
直接空冷系统防冻技术措施 1 机组启动过程防冻 1.1 锅炉点火前，将机组管道疏水一、二次电动门关闭严禁排气装置进热水热汽。 1.2 锅炉点火后，主蒸汽采用对空排汽的方法进行升温、升压，锅炉在升温升压同时控制炉膛出口烟温，防止再热器损坏。 当主蒸汽流量达到空冷凝汽器的最小防冻流量时（空冷最小防冻流量详见《集控辅机运行规程》,当冬季环境温度在-5度以内时，锅炉主汽压力达1.5MPa，温度200℃时，A磨煤机煤量达到35t/h, 当冬季环境温度在-5度到-10℃时，锅炉主汽压力达2.0MPa，温度200℃时，A磨煤机煤量达到40t/h,方可投入旁路系统运行），并检查三级减温水投入正常，关闭炉主汽对空排汽，同时开启机组管道疏水。在空冷系统投运前两小时投入空冷凝汽器进汽隔离阀电加热，确保阀门开关灵活。空冷系统停运前一小时投入空冷凝汽器进汽隔离阀电加热，待停机后四小时停运电加热。 1.3 随着主控制器PID输出的不断增加，运行人员注意检查逆、顺流风机应根据ACC自动控制曲线的顺序依次启动。 1.4 冬季启动后，还应注意ACC冬季保护程序、回暖程序的自动投入情况，发现异常，手动进行控制。 1.5 当机组启动抽真空时，在真空系统的排汽压力未达到预抽真空值前，应杜绝一切蒸汽进入排汽装置。主汽管道可利用锅炉主汽对空排进行排汽，其它疏水排入锅炉定扩或无压放水母管。 1.6 锅炉点火后，锅炉应在保证安全的前提下，尽快增加燃烧率以满足空冷系统的要求，保证空冷凝汽器不发生冻结。 1.7 当空冷凝汽器准备进汽时，锅炉应加强燃烧，汽机逐渐开大高、低旁（高旁开度大于60%，低旁尽量保持全开，地旁出口温度控制在80℃左右），保证空冷凝汽器最小防冻进汽量的供给。 1.8 机组启、停尽量选择白天气温高时进行。 1.9 机组启动投入旁路时，要保证第4、5、6、7列空冷风机对称运行，防止某一列小于空冷最小防冻流量而冻结。 1.10 机组启动过程中，随着蒸汽量的增加，按由内到外的顺序逐渐投入其它列散热器运行，当已投入的散热器凝结水温度均高于35℃时，方可投入下一列散热器。
空冷汽轮发电机的技术发展与特点
空冷汽轮发电机的技术发展与特点 发表时间：2016-04-15T14:06:42.083Z 来源：《电力设备》2016年1期供稿作者：武松杰 [导读] 哈尔滨电机厂有限责任公司黑龙江哈尔滨市 150040）随着我国国民经济的快速发展，对电力的需求在逐步增加，电网的建设规模也在不断扩大。 武松杰 （哈尔滨电机厂有限责任公司黑龙江哈尔滨市 150040） 摘要：空冷汽轮发电机因具有结构简单、安装维护方便、辅机系统少、运行可靠等优点，受到了中小电站客户的青睐。但由于空气作为冷却介质，与氢气相比性能相差较远，在单位体积热容量一定时，氢的导热率优于空气7倍，在同样的绝对压力下，氢的密度仅为空气的十分之一，因此，空冷汽轮发电机在相同容量下一般比氢冷的体积大、效率低，一度限制了空冷汽轮发电机在容量上的发展。本文就空冷汽轮发电机的技术发展与特点进行分析。 关键词：空冷汽轮发电机；技术发展；特点； 随着我国国民经济的快速发展，对电力的需求在逐步增加，电网的建设规模也在不断扩大。我国电力工业开始进入全国互联网和实现资源优化配置的阶段。我国的汽轮发电机是发电厂的重要设备之一，可直接生产电能。在我国大约有 80%的电能来自汽轮发电机，所以汽轮发电机在我国电力工业的发展中占有举足轻重的地位。 一、现状 在我国的发电企业中，大多数是利用发电机来进行发电的，对于我国的电网运行具有非常重要的作用，为经济发展提供了基础动力。在电力生产中，单机容量应该与电网的总容量保持一定的比例，如果单机的容量有所提升，那么单位容量就会有所下降，对于材料的消耗也就会降低，有效的提高了电力企业的经济效益。要想满足汽轮发电机向大容量发展，主要有两种途径，一种是增大发电机的线性尺寸，另一种是增加电磁负荷。而在现实中，由于受到零部件的限制，无法实现线性的增大，所以只能是通过增加电磁负荷来实现。在增加电磁负荷的同时必然会加大线棒的铜损，线圈的温度由此升高，有可能会超过限定的范围。所以说为了保证发电机能够正常的运转，需要采取一定的冷却技术来控制发电机的温度，保持在容许的范围内。所以冷却技术是汽轮发电机向更大容量发展的必然条件，冷却技术的研究对于汽轮发电机具有非常重要的意义。 二、特点 1.系统简单，易于维护，安全性好。由于空冷技术的系统比较简单，并且冷却介质为空气，不需要介质的补充，也不需要水处理以及制氢等设备，简化了操作环节。并且由空气作为冷却介质，不会发生爆炸的危险。在空冷设备停止运转的情况下，也不会影响到发电机的运行，具有很高的安全性。在日常的维护工作，比较简便，所以在汽轮发电机中应用的比较普遍，并且得到了迅速的发展。 2.经济性高。在空冷汽轮发电机运行的过程中，不需要使用额外的辅助系统，减少了投资，并且在运行的过程中，运行费用和维护费用都比较节省，降低了成本投入，提高了经济性。在科学技术的快速发展下，对汽轮机发电机的空冷技术进行了改进，相对于以前来讲在效率上有很大的提高，提高了经济性。由于我国的空冷技术相对于国外来讲还比较落后，所以对于空冷技术进行研究具有非常重要的意义，对我国的工业发展有促进作用。 三、技术发展 1.单路压入方式。利用转子两端的两台轴流式风扇将来自冷却器的冷风吹进气隙和转子，然后通过铁心的径向风沟流到外壳，这种冷却原理的定子端部结构简单，但由于离开转子的热风在气隙中与流到定子有效部件的冷风混合，故应用范围在150mw以下，否则径向风沟中的气体温度会太高，不能有效的冷却铁心。 2.单路抽风方式。从冷却器出来的冷风首先流过定子铁心背部和转子，经定、转子径向风道流入气隙，再从气隙分别由两端风扇抽出。采用这种方案，定子和转子可以并行通风。这使给定温升下的有效部件更加紧凑，同时也可避免将风扇损耗带到发电机内，但其代价是发电机端部空间结构更加复杂，而且不利于冷却定子端部，因为流入端部区域的气流已经是吸收了铁心损耗和转子风摩损耗的热气流。 3.轴向分段多流方式。利用转子两端的风扇将冷风吹入发电机后，气流分为三路：一路由定子端部进入气隙；另一路经定子机座通风管进入铁心背部，经定子径向风道进入气隙；还有一路进入转子通风副槽，由转子径向支路进入气隙。这三路气流在气隙会合后，经铁心出风风道由铁心背部出风区排出。但实际上由于大容量汽轮发电机气隙风阻与铁心背部比较相对较小，气流有可能大部分流入气隙，造成铁心背部进风量减少，甚至可能出现气流倒流的现象，使背部进风区定子轭部冷却效果下降，因此在气隙进风处需设挡风板。 4.空冷汽轮发电机通风冷却系统的优化。在汽轮发电机运转的过程中，会产生一定的损耗，严重的影响到发电机的性能。尤其是在大容量的汽轮发电机中，由于机器的运转，会产生大量的热量，主要是增加了线圈的热量，由此线圈的绝缘寿命受到影响。在热量的影响下，发电机的机械强度会受到影响，由此引发的热变形和热应力对发电机都有很大的负作用。所以说在对空冷汽轮发电机进行研究的过程中，主要应该通过冷却技术，降低铁损耗、铜损耗之外，还要降低发电机的机械损耗，以高效的冷却技术将发电机的温度控制在限定的范围内。其中很大部分的机械损失是由通风冷却造成的，在冷却风扇运转的过程中，会消耗大量的机械能，然后在转化为热量，从而加速了机械损耗。为了降低机械损耗，需要对通风冷却技术进行优化，主要从降低冷却风扇的动力损耗方面来进行。风扇作为发电机通风冷却系统的耗功元件之一，它由转子驱动，消耗一定的机械能，再将所消耗的大部分机械能转换为冷却气体的势能和动能的同时，部分由于风扇与气体摩擦转换为热能。在其他条件相同的情况下，由于空气密度大于氢气密度，而为了达到同样冷却效果，空冷与氢冷相比，前者需要更多的冷却介质。因此，空冷汽轮发电机的风扇与空气之间的摩擦损耗要比氢冷汽轮发电机大得多。对空冷汽轮发电机而言，提高其风扇的效率尤为必要。为此，国内外有关学者和技术人员都试图进一步提高空冷汽轮发电机冷却风扇的性能。 5.冷却器冷却能力的进一步提高。大型空冷汽轮发电机通常采用水-空冷却器，其空侧的散热能力是决定冷却器性能的关键。水-空冷却器空侧一般采用肋片结构，但它们存在许多缺陷：紧凑性差，适用范围有限等。因此，采用穿片式肋片结构是提高水-空冷却器性能的有效途径。由于穿片式冷却器的传热和阻力特性与翅片结构以及管束布置形式等因素密切相关，为此国内外研究者对不同结构的穿片式冷却器的传热和阻力特性进行了深入的研究，但因不同研究者研究的翅片管束布置形式、翅片结构和试验工况不同以及对影响管束传热特性和阻力特性的各种因素没有进行系统全面的研究，造成研究成果的应用存在一定的局限性，采用不同的计算方法所得的结果差异较大，故有必
汽轮机直接空冷应用
汽轮机直接空冷应用 在我国火力发电厂一般采用湿冷系统对机组进行冷却，但随着经济的发展，水资源的紧缺，此种传统的方法受到了限制，近年来随着直接空冷技术的日趋成熟，以及直接空冷技术在大容量机组中运行的实践经验，有着广阔的发展前景，特别对于富煤缺水地区，它的应用更能显示出优越性，它的应用将是未来的发展趋势。 1.空冷技术简介 空冷技术是指采用空气来直接或间接地冷却汽轮机排气的一种技术。当今由于大容量火力发电厂的正常运行需要充足的冷却水源，同时由于湿冷机组耗水量巨大，产生的废热排到江河、湖泊里造成生态平衡的破坏，而在缺水地区兴建大容量火力发电厂，就需要采用新的冷却方式来排除废热。 火力发电厂的排汽冷却技术主要分为两大类：水冷却和空气冷却（简称空冷）。发电厂采用翅片管式的空冷散热器，直接或者间接用环境空气来冷凝汽轮机的排汽，称为发电厂空冷。采用空冷技术的冷却系统称为空冷系统。采用空冷系统的汽轮发电机组称为空冷机组。采用空冷系统的发电厂称为空冷电厂。 发电厂空冷系统也称为干冷系统。它相对于常规发电厂湿冷系统而言的。常规发电厂的湿式冷却塔是把塔内的循环水以“淋雨”方式与空气直接接触进行热交换的。其整个过程处于“湿”的状态，其冷却系统称为湿冷系统。空冷发电厂的空冷塔，其循环水与空气是通过散热器间接进行热交换的，整个冷却过程处于“干”的状态，所以空冷塔又称干式冷却塔。 根据汽轮机排汽凝结方式的不同，发电厂的空冷系统可以分为直接空冷系统和间接空冷系统两大类。 2.直接空冷系统设备结构组成 直接空冷系统，又称空气冷凝系统，汽轮机的排汽直接用空气来冷凝，冷却空气通常用机械通风或自然通风方式供应。空冷凝汽器是由两或三排外表面镀锌的椭圆形钢管外套矩形钢翅片，或由单排扁平形钢管，外焊硅铝合金蛇形翅片的若干个管束组成。这些管束亦称空冷散热器。直接空冷系统的流程汽轮机排汽通过排汽管道送到室外的空冷凝汽器内，机械通风鼓风式轴流冷却风机使空气横向吹向空冷散热器外表面，将排汽冷凝成水，凝结水再经泵送回汽轮机的回热系统。直接空冷系统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系统；（2）空冷凝汽器；（3）凝结水系统设备；（4）抽气系统设备；（5）疏水系统设备；（6）通风系统设备；（7）直接空冷支撑结构；（8）自控系统设备；（9）清洗装置设备；（10）空冷汽轮机；（11）空冷散热器；（12）空冷风机。
直接空冷系统技术要求规范书
直接空冷系统技术规书 项目名称：。。。。。能源1×75t/h中温中压尾气锅炉+1×12MW汽轮发电机项目 需方：。。。。。热电厂 设计单位: 。。。。。设计工程有限责任公司 使用方: 。。。。。热电厂 投标方： 2017年2月16日
目录 一.总则 二.设备的运行条件 三.设备规 四.技术要求 五.供货围 六.设计、制造、验收标准 七. 监造 八. 技术资料要求 九.技术服务联络方式
一. 总则 1.1 本规书的使用围，仅限于。。。。。能源1×75t/h中温中压尾气锅炉+1× 12MW汽轮发电机项目，本期工程共安装1台中温中压75t/h的炭黑尾气锅炉及1台12MW空冷抽凝式汽轮发电机组，汽轮机排汽冷凝系统采用直接空冷系统。它包括本体、附属部件的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 1.2 本规书提出的是最低限度的技术要求，并没有对所有技术细节作出规定， 也未具体引述有关标准和规的条文。投标方应保证提供符合本规书和工业标准的优质产品。 1.3 如果需方有除本规书以外的特殊要求，应以书面形式提出，并对每一点 都作详细说明，载于本规书之后。 1.4 如投标方没有以书面对本规书的条文提出异议。那么需方可以认为投标 方提出的产品完全满足本规书的要求。 1.5 本规书为订货合同的附件，与合同正文具有同等法律效力。 二. 设备的运行条件 2.1直接空冷系统的安装位置：主厂房汽机间尾部，架空于道路上，单排室外布置。 2.2设备运行环境条件 大气压力：年平均气压904.8 mbar 相对湿度：年平均52 %
年平均气温：19℃ 绝对最高温度45.5 ℃ 绝对最低温度-19.9 ℃ 风速及风向：年平均风速 2.3 m/s, 主导风向： 年平均降雨量501.6 mm 最大积雪深度150mm 最大冻土深度610 mm 地震烈度：7度 三. 设备规 3.1 设备名称：直接空冷系统岛 3.2数量：1套， 3.3设计和运行条件 汽轮发电机组参数：（由买方提供） 汽轮机排汽背压：15kPa 汽轮发电机组额定功率：12MW 汽轮机排汽量：68t/h 排汽焓：2598kJ/kg 额定排汽温度：54℃ 四、技术要求
空冷变频器的应用
变频器在大型电厂直接空冷系统中的应用 The Application of Inverters in the Direct Dry-cooling System of Large-scale Power Plant 介绍了电厂空冷系统的定义，电厂采用空冷系统的优点，空冷风机的变频控制组成，变频柜的构成及其变频器参数、选型要求，空冷风机群的控制逻辑及转速级配置表。 摘要：The paper introduces the definition of dry-cooling system of power plant, the advantage of dr y-cooling system in power plant, the frequency variable control system composition of dry-co oling blower fans, constitution of inverter control system cabinet, the parameter and lectotyp e demand of inverters, the control logic and revolution grade configuration table of dry-coolin g blower fan group. 关键词：空冷散热器空冷机组空冷技术空冷岛空冷风机群转速级配置表 1 引言 发电厂采用翅片管式的空冷散热器，直接或间接用环境空气来冷凝汽轮机的排汽，称为发电厂空冷。采用空冷技术的冷却系统成为空冷系统。采用空冷系统的汽轮机机组成为空冷机组。采用空冷技术的发电厂称为空冷电厂。 发电厂空冷系统也称干冷系统。它是相对于常规发电厂的湿冷系统而言。常规发电厂的湿冷冷却塔(凉水塔)是把塔内的循环水以“淋雨”方式与空气直接接触进行热交换的，其整个过程处于“湿”的状态，其冷却过程称为湿冷系统。空冷发电厂的冷却塔，其循环水与空气是通过散热器间接进行热交换的，整个过程处于“干”的状态，所以空冷塔又成为干式冷却塔或干冷塔。 发电厂空冷技术是一种节水型的火电发电技术。 电站空冷系统有三种冷却形式: (1) 直接空冷系统，冷却元件主要是大口径椭圆管套片型翅片管(简称双排管)和大口径扁管型翅片管(简称单排管); (2) 混合凝汽式间接空冷系统，简称海勒式间接空冷系统，冷却元件是福哥(Forgo)型翅片管; (3) 表面凝汽式间接空冷系统，简称哈蒙式间接空冷系统，冷却元件是小口径椭圆管套片型翅片管。 随着我国西部大开发、西电东送北通道的开通，我国北部地区的晋、陕、宁、蒙四省区的电力工业得到迅猛发展，而建设大型火力发电厂需要充足的冷却水源。这些地区的优势是煤炭资源丰富，而劣势是水资源匮乏，利用丰富的煤炭资源和有限的水资源发展火电工业，就需要采用新的冷却方式来排除废热，直接空冷系统因其技术逐渐成熟，节水效果显著，可调效果好，因此在我国山西、内蒙古等产煤区所新建单机容量为300MW以上机组的电厂均采用空冷技术。 直接空冷系统，又称空气冷凝系统。直接空冷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气凝汽器，它是由外表面镀锌的椭圆形钢管外套矩形钢翅片的若干个管束组成的，这些管束亦称为散热器。 直接空冷系统的流程图如图1所示。汽轮机排汽通过粗大的排汽管道送到室外的空冷凝汽器内，轴流冷却风机使空气流过散热器外表面，将排汽冷凝成水，凝结水再经泵送回汽轮机的回热系统。
直接空冷凝汽器 空冷岛运行维护手册 HAC_S-D01.1
直接空冷凝汽器空冷岛运行维护手册HAC/S-D01.1 哈尔滨空调股份有限公司
第一部分：总的安全措施 一．一般性说明 二．运行、检查和修理时的安全措施 三．启动时的安全措施 四．持续运行时的安全措施 五．停机时的安全措施 六．不遵守安全措施的危险 七．ACC 平台下的变压器(如有) 一．一般性说明： 本手册包括了关于ACC系统的运行、检查、维护的基本说明。有关操作人员必须遵守。该设备的功能为蒸汽冷凝器，必须由合格人员进行操作和检查，操作员应在开始使用前完整地学习本手册。严禁雇用不合格的员工，操作员必须明白所有安全措施。本手册适用于指定的运行工况，对于极端运行工况，应有特殊考虑。特殊运行工况要求操作员要更多的加以注意，对于本手册没有预计到的工况或问题，请及时与哈尔滨空调股份有限公司联系。 对于由于自然原因造成业主的全部或部分损失，由于业主的代理或雇员没有严格遵守本手册的每一个过程，指导和注意事项而造成业主的全部或部分损失，及擅自改动本手册而造成的业主的全部或部分损失，哈尔滨空调股份有限公司公司不承担责任。任何此类违反操作规程的行为也将免去哈尔滨空调股份有限公司公司对受影响的工作部分的保障。 二．运行、检查和修理时的安全措施： 进行任何工作时都应遵守安全措施及事故预防措施。任何工作开始前，所有设备应断电，并采取措施防止设备重新启动的事故。电机、风机、泵、执行机构应静止、断电，并从主控制室进行闭锁，防止发生误动。注意事故预防措施, 风机齿轮箱输出端和电机的轴承可在设备运行时从风机梁步道上给予加注润滑液，不可在风机运行时给齿轮箱换油。 警告：电厂内人员应戴安全帽、穿防护鞋。 要特别注意下列各项工作时，必须做好有关安装措施： 1．对风机采取任何操作前，必须关掉电机，切断电源并锁止。在电机梁上工作
火电厂空冷技术发展趋势及应用
火电厂空冷技术发展趋势及应用 发表时间：2016-03-22T15:33:28.327Z 来源：《基层建设》2015年26期供稿作者：卞超 [导读] 辽宁调兵山煤矸石发电有限责任公司随着电力行业的迅速发展，火力发电厂中的大容量、高参数汽轮机发电机组不断增加。这些机组在燃用大量煤炭的同时，也耗用大量的水资源。 辽宁调兵山煤矸石发电有限责任公司辽宁省 112700 摘要：随着电力行业的迅速发展，火力发电厂中的大容量、高参数汽轮机发电机组不断增加。这些机组在燃用大量煤炭的同时，也耗用大量的水资源。因此，人类在大规模开发能源、发展电力工业的同时，必须采取有效措施，缓解用水矛盾，控制消除污染后果，走可持续发展的道路。 关键词：直接空冷；发展趋势；应用 1.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。 火力发电厂空冷系统主要分为三类：直接空冷系统；采用表面式凝汽器的间接空冷系统（哈蒙系统）；采用混合式凝汽器的间接空冷系统（海勒系统）[。直接空冷系统具有结构简单、节水量大等特点，能有效解富煤贫水地区的发电问题，运用较广。到目前为止，全世界已投入运行的直接空冷机组已超过 800 台，约占空冷机组总容量的 60%。其发展趋势是装机容量越来越大，而且在整个空冷机组中所占的比例也逐年增加. 2. 直接空冷技术的发展与应用 直接空冷技术已经有 90 年的发展历史，早在 20 世纪 30 年代就已出现，直到 80 年代该技术才在大型电厂中得到推广和应用，并日臻完善。直接空冷技术的发展主要是围绕空冷凝汽器管束进行的，空冷凝汽器所用的翅片管基本上是表面镀锌的椭圆形钢管加钢质翅片，或圆形钢管加铝翅片。1966 年，我国在哈尔滨工业大学试验电站的 50 kW 机组上首次进行了直接空冷系统的试验。1967 年，在山西侯马电厂的 1.5 MW 机组上又进行了直接空冷系统的工业性试验。20 世纪 80 年代，庆阳石化总厂自备电站 3 MW 机组应用了直接空冷系统。2001 年，我国自己设计、制造和安装的国内首台单机容量为 2 × 6 MW 空冷机组在山西交城义望铁合金厂自备电厂建成投产。2003 年，山西大唐国际云冈热电有限责任公司的 2 × 200 MW 直接空冷机组投运，标志着我国空冷技术已经跟上了世界的脚步。2004年，山西漳山发电有限责任公司 2 × 300 MW 直接空冷机组成功投运。 2005 年，山西大同二期电厂投产了我国当时单机容量最大的 2 × 600 MW 直接空冷机组。2006 年，哈空调生产的我国首台国产大型电站直接空冷机组在乌拉山电厂成功运行，打破了国外公司在此领域近 70 年的垄断局面。2007 年，宁夏灵武电厂一期 2 × 600 MW 亚临界直接空冷机组成功完成试运，成为西北地区首座 600 MW 级空冷电站。截止到 2009 年底，我国总计有 59 台 600 MW 直接空冷机组投入运行。2012 年，德国 GEA 集团与山东信发集团公布准备联合打造信发?新疆 4 × 1100 MW 超超临界直接空冷机组的信息。近几年我国直接空冷机组得到突飞猛进的发展，大批大容量机组相继投产运行，相关设备和技术也逐渐成熟. 3. 直接空冷系统的原理与特点 直接空冷系统，是指汽轮机的排气送到空冷凝汽器的翅片管中直接用空气来冷凝蒸汽，空气与蒸汽间进行热交换，蒸汽在凝汽器管束内冷却成水，所需的冷却空气通常由机械通风方式供应。 直接空冷的凝气设备称为空冷凝汽器，它是由外表面镀锌的椭圆形钢管外套矩形钢翅片的若干个管束组成的，这些管束亦称为散热器。直接空冷系统图如图 1 所示，汽轮机排气通过管道送到室外的空冷平台的凝汽器内，机械鼓风式轴流冷却风机使空气横向吹向空冷散热器外表面，空气将排气冷凝成水，凝结水再经凝结水泵送到汽轮机的回热系统。 空冷凝汽器分主凝汽器和分凝汽器两部分，主凝汽器多设计成汽水顺流式，它是空冷凝汽器的主体可冷凝75%～80%的蒸汽；分凝汽器则设计成汽水逆流式，形成空冷凝汽器的抽空气区域，设置逆流管束主要是为了能够比较顺畅的将系统内的空气和不不凝结气体排出，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。 直接空冷系统是将汽轮机排出的乏汽由管道引入空冷凝汽器的钢制散热器中，由环境空气直接将其冷却为凝结水，减少了常规二次换热所需要的中间冷却介质，换热温差大。 直接空冷技术的优点：1）节水量大；2）系统结构相对简单；3）一般采用轴流式风机调节冷却风量，调节方式灵活；4）运行方式简单，控制灵活可靠，调峰能力强，针对冬季防冻问题有较灵活的调节手段；5）直接空冷凝汽器一般都布置在汽轮机房房顶，或布置在汽轮机侧面的高架平台上，平台下面通常布置其他电气设备，整体占地面积小。缺点：1）煤耗高；2）采用机械式通风方式导致厂用电率高，风机运行噪声较大；3）排气管道长，真空容积大，密封性要求高；4）汽轮机运行背压范围较大，必须能承受高背压工况，效率低；5）受环境温度的影响较大。 4. 直接空冷技术应用的现状分析 机组经济、安全运行是发电厂重要标准。大型火电空冷机组的三大主要设备是空冷汽轮机、直接空冷凝汽器和配套风机，三大设备正常高效运行，对机组安全性和经济性起着关键性作用[8]。空冷凝汽器建在一定高度的大面积平台上，直接利用周围的空气冷却汽轮机排气，在运行过程中，因环境和设计结构因素的影响，不可避免的会出现一些问题。目前，直接空冷系统在火电厂实际应用时也出现了一些问题，主要有：凝汽器表面积灰问题、热风再循环问题、凝汽器管束防冻度夏问题、风机群运行问题、真空泄漏问题。 5.空冷技术的应用展望 空冷技术的应用为富煤缺水地区建设火电厂开辟了一条行之有效的途径，日益受到各级政府和投资方的重视，目前空冷机组不仅在
空冷岛施工组织设计详解
施工组织设计 一、工程概况 1.1、工程名称：国投伊犁能源开发有限公司330MW直接空冷机组空冷岛钢结构 接头防腐项目 1.2、工程地点：新疆伊犁州 1.3、质量要求：严格按照相关规范执行 1.4、建设工期：（具体以施工合同为准） 二、编制依据 2.1、《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB/T 8923-1988； 2.2、《涂装前钢材表面预处理规范》SY/T0407-97； 2.3、《防腐蚀工程施工及验收规范》GB50212-2002； 2.4、《防腐蚀工程质量检验评定标准》GB50224-95； 2.5、《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB/T 8923-1988； 2.6、《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定》GB/13288 2.7、《涂装作业安全规程、涂装前处理工艺安全》GB7689 2.8、《钢结构防腐蚀工程施工技术规范》 2.9、《钢管扣件式脚手架安全技术规范》（JGJ 130—2011） 2.10、《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ 80—91） 三、施工部署
3.1、施工部署原则 根据该工程特点，为确保工程工期和质量达到预定目标，我方将发挥整体优势，选派一批参加类似工程建设、施工经验丰富、作风过硬、技术素质高、政治素质好、质量意识高、组织能力强的领导干部和工程技术管理人员组成项目经理部，组织一批有丰富施工经验和管理能力的技术骨干充实一线，形成一支纪律严明、作风扎实、技术过硬、勇于吃苦、敢打硬仗，质量意识高、能够创造精品工程的施工队伍。 根据工程特点，按照施工工艺，发挥我公司设备优势，抽调性能最好的设备投入本工程，不足部分购置或租赁，确保所需设备及时到位。 在施工过程中要加强安全观测和监测，及时分析数据，优化施工方案，发现问题及时向业主、监理、设计部门反映，及时采取相应措施，严防出现灾难性后果。 为确保工期、质量达到业主要求，加强现场管理，建立完善的质量、安全、进度保证体系，严把各道施工程序，用优良的工作质量来保证优良的工程质量。 根据工程进展情况，进行动态管理，及时对施工资源进行优化配置，以满足施工需要。 在该工程施工期间，公司内专家组成技术顾问小组，根据该工程特点，预见在施工过程中可能遇到的问题，提前做好防范和应对措施，对于施工过程中出现的问题及时研究解决，确保该工程顺利实施。
空冷岛施工方案
空冷岛安装 1、空冷钢结构平台桁架安装 在安装前对结构柱顶标高进行测量，单柱顶部标高偏差不超过3mm。用水平仪测出结构柱的顶部标高，以最高点为各柱基准点，按照图纸要求的标高尺寸，算出高度差，准备好平垫铁与斜垫铁，安装时垫于柱底板下，并通过其进行最终的标高调整。标高测出后对各柱顶放中心线，并检测相邻两个柱子之间的跨距和柱子的对角线。 在空冷凝气器施工区域，搭设1个组合平台。 构件进入施工现场前，对所有的主要构件进行全部检验，其它构件水平支撑、进行抽查，发现长度、孔距、编号错误和构件扭曲等问题及时通知项目部、监理、厂家现场监督和业主及时处理，合格后方可运至施工现场。 钢柱吊装：根据空冷钢桁架施工详图，现场施工的吊车工况能满足施工作业要求，然后再将钢桁架与柱头钢柱连接。画出钢柱1米标高线和柱子的中心线，钢柱用φ30mm，6×37+1钢丝绳,长度为25米的一根钢丝绳双头捆绑。将钢柱绑扎牢固，让吊车慢慢起升，将钢柱竖直吊离地面200mm，检查钢丝绳受力是否均匀、构件是否平稳，检查合格后开始起钩。 起吊速度应缓慢，钢柱到达安装位置后将柱底板垫铁调整好，缓慢回钩，落下时保证钢柱底板中心线与柱顶台板中心线相吻合，然后用经纬仪测量垂直度，调整缆风绳，使钢柱垂直，将导链锁紧。用水平仪测量标高，调整柱底板斜垫铁，使标高达到图纸要求。然后拧紧地脚螺栓螺母。吊车回钩，打开卡扣摘下钢丝绳，进行桁架的安装。 桁架组合：桁架组合时采用25T汽车吊进行组合，一榀桁架（指2个空冷柱之间的距离），桁架以相邻四个柱子为一个安装单元，根据安装要求钢平台安装时由中间向两边安装，按施工图纸编号和尺寸将上弦梁、钢立柱、斜支撑，按顺序摆放在组合平台上，先将上弦梁与立柱组合，再将立柱与斜支撑组合。 桁架吊装：根据一榀桁架组合重量，选用吊索。上弦梁用脚手架搭设水平通道。用钢丝绳将桁架上弦绑扎牢固，让吊车慢慢起升。当起升一定高度时，将桁架竖直，吊离地面200mm，检查钢丝绳受力是否均匀、构件是否平稳，检查合格后开始起升。 起吊速度应缓慢，桁架到位后缓慢落钩，落下时保证钢柱底板中心线与柱顶台板中心线相吻合，然后再安装与钢柱连接的一侧，将高强螺栓初拧。有钢柱一
直接和简介空冷技术比较
直接空冷和间接空冷的优缺点 最明显的是直接空冷可以节水很多，占地面积小，，只要建空冷岛，且可以选择的地方也多，岛下很多地方还可以再利用，缺点是换热效果差，启动初期，抽真空较难抽。间接空冷的优点是因为有水，所以换热效果比直接空冷好，受季节的影响也比直接空冷的少，缺点是要耗费一定的水，需要建冷却塔，投资大，厂用电率高，因为要设置循环泵，系统比较复杂。 直接空冷和间接空冷虽然是当今电厂的首选，节能比较突出，但一次投资过于庞大，使有些电厂望而生畏，有些散热设备的投资甚至和锅炉差不多，这也使散热器在电厂中和锅炉，汽机，发电机一并成为现代电厂的四大主机设备。 发电厂空冷系统分为直接空冷系统和间接空冷系统，间接空冷系统指混合式凝汽器的间接空冷系统（海勒式间接空冷系统）和具有表面式凝汽器间接空冷系统（哈蒙式间接空冷系统）及其它。 (a)直接空冷系统——系利用机械通风使汽轮机排汽直接在翅片管式空冷凝汽器中凝结，一般由大管径排汽管道、空冷凝汽器、轴流冷却风机和凝结水泵等组成； (b)带表面式凝汽器的间接空冷系统——亦称哈蒙系统，由表面式凝汽器、空冷散热器、循环水泵以及充氮保护系统、循环水补充水系统、散热器清洗等系统与空冷塔构成。该系统与常规的湿冷系统基本相仿，不同之处是用空冷塔代替湿冷塔，用密闭式循环冷却水系统代替敞开式循环冷却水系统，循环水采用除盐水。 一、机械通风直接空冷系统（ACC） 该系统亦称为ACC系统，它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，其工艺流程为汽轮机排汽通过粗大的排气管道至室外的空冷凝汽器内，轴流冷却风机使空气流过冷却器外表面，将排汽冷凝成水，凝结水再经泵送回锅炉。 机械通风直接空冷系统如下图。 图略 其优点有： ⑴不需要冷却水等中间介质，初始温差大。 ⑵设备少，系统简单，占地面积少，系统的调节较灵活。 其缺点有： ⑴真空系统庞大在系统出现泄漏不易查找漏点，易造成除氧器、凝结水溶氧超标。 ⑵采取强制通风，厂用电量增加。 ⑶采用大直径轴流风机噪声在85分贝左右，噪声大。 ⑷受环境风影响大。 二、表面式间接空冷系统 表面式凝汽器间接空冷系统的工艺流程为：循环水进入表面式凝汽器的水侧通过表面换热，冷却凝汽器汽侧的汽轮机排汽，受热后的循环水由循环水泵送至空冷塔，通过空冷散热器与空气进行表面换热，循环水被空气冷却后再返回凝汽器去冷却汽轮机排汽，构成了密闭循环。 图略 带表面式凝汽器的间接空冷系统，与海勒式间接空冷系统所不同的是冷却水与汽轮机排汽不相混合，进行表面换热，这样可以满足大容量机组对锅炉给水水质较高的要求。该系统与常规的湿冷系统基本相同，不同之处是用空冷塔代替湿冷塔，用不锈钢凝汽器代替铜管凝汽器，用除盐水代替循环水，用密闭式循环冷却水系统代替敞开式循环冷却水系统。其优点有： ⑴设备较少，系统较简单。 ⑵冷却水系统与凝结水系统分开，水质按各自标准处理，冷却系统采用除盐水，且闭式运行，基本杜绝凝汽器管束内结垢堵塞情况，大大提高换热效率。 ⑶循环水系统处于密闭状态，循环水泵扬程低，消耗功率少，厂用电率低。 ⑷冷却水在循环过程中完全为密闭循环运行，基本不产生水的损耗，理论上该系统耗水为零。 其缺点有： ⑴冷却水必须进行两次热交换，传热效果差。