直接空冷技术原理及其应用现状

当前时期，我们国家的水资源非常紧缺。这在一定程度上带来了很多的负面影响，比如导致火电厂的运作受到极大的干扰。这主要是因为火力发电的过程需要使用水来冷却。对此，人们开始积极研究新的冷却方式，比如空气冷却法。实践证明空气冷却较之于常见的湿冷技术来讲，能够节省三分之二的水。目前，我们国家的火力发电行业开始普遍使用空气冷却代替传统冷却。在过去的时候，对于那些煤炭资源富足但是水资源缺乏的区域来讲，建设火力发电站根本是不可能的，然而今时今日这全都迎刃而解了。同时，该冷却方法还具有非常明显的生态效益。在这个前提之下，文章具体分析了直接空冷技术相关的内容。

标签：直接空冷；应用现状；分析

Abstract：The water resources in our country are very scarce in the present period. To a certain extent，this has brought a lot of negative effects，such as the operation of thermal power plants have been greatly disrupted. This is mainly because the process of thermal power generation requires the use of water to cool. In this regard，people began to actively study new cooling methods，such as air cooling. Practice has proved that air cooling can save 2/3 of water，compared with the common wet cooling technology. At present，our country’s thermal power industry began to generally use air cooling instead of traditional cooling. In the past，it was impossible to build coal-fired power plants in areas rich in coal but scarce in water，but today it is all readily solved. At the same time，the cooling method also has very obvious ecological benefits. With this premise，the paper analyzes the related contents of direct air cooling technology.

Keywords：direct air cooling；application status；analysis

眾所周知，我们国家的东北、西北等区域的煤矿数量较多，产能很大，不过其水资源相对于南方来讲要匮乏很多，这就直接导致上述区域的电力行业发展受到极大地阻碍。其中火电厂的运作尤其离不开水资源，其需要消耗的水资源占据到总体的耗水量的百分之二十。正是因为水资源的缺乏导致我们国家的很多区域的电力事业无法开展，工业以及农业等工作受到极大的阻碍，严重干扰到广大群众生活质量的提升。通过无数的实践我们发现，如果在火力发电的过程之中使用空气冷却方法的话会产生非常明显的效益，能够节约三分之二的水源，在同等的水资源背景之下，较之于之前来讲，其装机容量超出三倍之多，有着非常显著的经济效益以及社会价值，受到国内外专家学者的广泛关注。笔者在这个前提之下，具体阐述了直接空冷技术的原理以及特点和冷凝器发展过程等内容。

1 空冷系统运行原理以及构成要素简述

1.1 原理分析

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

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

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

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。

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。

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、

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。

直接空冷技术原理及其应用现状

直接空冷技术原理及其应用现状当前时期，我们国家的水资源非常紧缺。这在一定程度上带来了很多的负面影响，比如导致火电厂的运作受到极大的干扰。这主要是因为火力发电的过程需要使用水来冷却。对此，人们开始积极研究新的冷却方式，比如空气冷却法。实践证明空气冷却较之于常见的湿冷技术来讲，能够节省三分之二的水。目前，我们国家的火力发电行业开始普遍使用空气冷却代替传统冷却。在过去的时候，对于那些煤炭资源富足但是水资源缺乏的区域来讲，建设火力发电站根本是不可能的，然而今时今日这全都迎刃而解了。同时，该冷却方法还具有非常明显的生态效益。在这个前提之下，文章具体分析了直接空冷技术相关的内容。标签：直接空冷；应用现状；分析 Abstract：The water resources in our country are very scarce in the present period. To a certain extent，this has brought a lot of negative effects，such as the operation of thermal power plants have been greatly disrupted. This is mainly because the process of thermal power generation requires the use of water to cool. In this regard，people began to actively study new cooling methods，such as air cooling. Practice has proved that air cooling can save 2/3 of water，compared with the common wet cooling technology. At present，our country’s thermal power industry began to generally use air cooling instead of traditional cooling. In the past，it was impossible to build coal-fired power plants in areas rich in coal but scarce in water，but today it is all readily solved. At the same time，the cooling method also has very obvious ecological benefits. With this premise，the paper analyzes the related contents of direct air cooling technology. Keywords：direct air cooling；application status；analysis 眾所周知，我们国家的东北、西北等区域的煤矿数量较多，产能很大，不过其水资源相对于南方来讲要匮乏很多，这就直接导致上述区域的电力行业发展受到极大地阻碍。其中火电厂的运作尤其离不开水资源，其需要消耗的水资源占据到总体的耗水量的百分之二十。正是因为水资源的缺乏导致我们国家的很多区域的电力事业无法开展，工业以及农业等工作受到极大的阻碍，严重干扰到广大群众生活质量的提升。通过无数的实践我们发现，如果在火力发电的过程之中使用空气冷却方法的话会产生非常明显的效益，能够节约三分之二的水源，在同等的水资源背景之下，较之于之前来讲，其装机容量超出三倍之多，有着非常显著的经济效益以及社会价值，受到国内外专家学者的广泛关注。笔者在这个前提之下，具体阐述了直接空冷技术的原理以及特点和冷凝器发展过程等内容。 1 空冷系统运行原理以及构成要素简述 1.1 原理分析

空冷岛逻辑说明

冬季工况：环境温度＜3℃ 夏季工况：环境温度≥3℃ 冬季工况转夏季工况的条件：环境温度＞5℃且超过1小时一、空冷系统启动的顺序控制 1、ACC预抽真空从DCS画面中输入预抽真空背压值任一一台真空泵运行（抽真空时可同时投入3台真空泵运行）夏季工况时：联开各列立管阀/凝结水阀/抽真空阀/抽真空旁路阀冬季工况时：联开各列抽真空阀/抽真空旁路阀，联关各列立管阀/凝结水阀当ACC背压抽至预抽真空背压值，预抽真空结束，联关抽真空旁路阀 2、空冷系统暖机【低旁与“预抽真空“存在闭锁，即“预抽真空结束”后，低旁方可开启，否则低旁开不开】当蒸汽进入空冷系统后，空冷投入列的凝结水温度将上升。冬季工况投入4列凝结水温度大于35℃时（所有凝结水温度测点中测量值最低的那点温度测点大于35℃，坏点自动切除）暖机结束。【暖机过程中，风机控制被抑制，暖机结束后，风机控制释放，PID控制启动】冬季：立管阀开关状态由蒸汽流量控制列4 空冷投入，阀门直接打开，导入蒸汽列5 蒸汽流量>20% 开阀门，蒸汽流量< 10 % 关阀门列3 蒸汽流量>40% 开阀门，蒸汽流量< 18 % 关阀门列6 蒸汽流量>60% 开阀门，蒸汽流量< 25 % 关阀门列2 蒸汽流量>80% 开阀门，蒸汽流量< 32 % 关阀门列7 蒸汽流量>85% 开阀门，蒸汽流量< 40 % 关阀门列1 蒸汽流量>90% 开阀门，蒸汽流量< 45 % 关阀门列8 蒸汽流量>95% 开阀门，蒸汽流量< 70 % 关阀门 3、空冷系统进入PID控制转速阶段 ★当暖机阶段结束后，风机启动允许信号释放，空冷风机的启停由系统PID控制：冬季工况下空冷阀门状态由主汽流量控制 ★冬季工况下，暖机结束后，防冻保护开始生效。 ★暖机结束后，根据实际情况，可保留1台真空泵工作，其余停备 4、冬季回暖加热当环境温度低于-2℃时开始回暖加热，在环境温度高于0℃时停止。回暖加热的顺序：从第1列开始，列1的逆流风机停机，1分钟后，列1逆流风机以26.2转（30%额定转速）的速度反转3分钟，然后再停机1分钟后跟踪PID指令正转运行。 2.5分钟后列2逆流风机进行同样的过程，这样一直进行到第8列。然后再从第1列开始，反复循环。如果某列立管阀关闭或列回暖顺控故障，则回暖加热循环将跳过这一列。【可见8列中16台逆流风机反转回暖时间需1小时（8*7.5=1小时）】 5、风机频率上限当环境温度低于20℃时，为避免电机在低温下过载，PID的允许输出最大值为100%（87.2转）无论风机在手动还是自动，当环境温度高于20℃时可以超频运行，PID的允许输出最大值为110%（96转） 6、阀门的开关顺序列停运：先关立管阀，15分钟后联关凝结水阀列投入：先开凝结水阀和抽真空阀，凝结水阀已开后开立管阀立管阀和风机的联锁：当某列立管阀未打开时，对应列风机禁止启动。

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目录一.直接空冷系统基础知识二.空冷散热器的基本结构三.直接空冷系统的设备四.接空冷系统的运行调节及自动控制五.直接空冷系统的冬季防冻问题六.空冷散热器的热风再循环现象七.空冷散热器的清洗系统

一．直接空冷系统基础知识 1．汽轮机排汽的冷却方式凝汽设备是凝汽式汽轮机的一个重要组成部分。由热力循环来讲，凝汽设备实质是一个冷源。汽轮机排汽的热量是通过凝汽设备而最终传递给环境空气，形成凝结水，返回锅炉，促使新蒸汽源源不断地流进汽轮机，而排汽源源不断地排入凝汽设备，形成热力循环。因此凝汽设备其工作的好坏直接影响整个机组运行的经济性和安全性。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。根据凝汽设备工作介质的不同，而将汽轮机的凝汽系统分成两大类：第一类：二次循环水冷却系统既湿冷。第二类：空气冷却系统。由于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。（2）采用混合式凝汽器的间接冷却方式简称海勒（HL）系统。（3）采用表面式凝汽器的间接冷却方式。 2．直接空冷系统的冷却原理直接空气冷却系统（以下简称直接空冷系统）的冷却介质是环境空气。汽轮机排汽所携带的热量经过空冷散热器的金属表面，通过与环境空气的对流传热直接传递给环境空气，散发到环境中。由传热基本方程：Q=UA Tm（其中Q为热交换量，U为传热系数，Tm为传热平均温差）得知：在热交换面积、传热平均温差一定的情况下，影响热交换量的因素为传热系数，而传热系数与散热器的结构形式、材质、表面清洁程度、工作介质的流速有关。