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直接空冷机组间接空气尖峰冷却技术研究
第37卷,总第213期2019年1月,第1期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGY Vol.37,Sum.No.213Jan.2019,No.1直接空冷机组间接空气尖峰冷却技术研究刘月正(陕西德源府谷能源有限公司,陕西 榆林 710075)摘 要:直接空冷(以下简称ACC )机组在夏季高温时段背压升高,不能满负荷运行,需采用尖峰冷却技术降低背压。
基于此,提出零水耗、近零传热端差的间接空气尖峰冷却技术,以某电厂660直接空冷机组为对象,对其加装间接空气冷却系统的热力性能进行研究分析。
结果表明,加装间接空气冷却系统机组全年背压降低3.01~7.2kPa ,折算全年平均煤耗降低4.7g /kWh ,实现了尖峰冷却目的。
关键词:直接空冷机组;背压;煤耗;尖峰冷却;间接空气冷却技术中图分类号:TK124 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2019)01-0073-05Research on Indirect Air Peak -load Cooling Technologyof Direct Air Cooling UnitsLIU Yue -zheng(Shanxi Deyuan Fugu Energy Co.,Ltd.,Yulin 710075,China)Abstract :The back pressure of the direct air cooling (ACC)unit rises in the high temperature period in summer,and the unit can not run full load,needing to adopt peak -load cooling technology to reduce back pressure.Based on this,a indirect air peak -load cooling technology with zero water consumption and near zero terminal temperature difference is proposed,which takes a 660MW ACC unit as the object.The thermal performance of the unit installed with indirect air peak -load cooling system is studied.The results show that the annual back pressure of the unit installed with the indirect air peak -load cooling system is reduced by 3.01~7.2kPa,and the average coal consumption is reduced by 4.7g /kWh in theyear,the purpose of peak -load cooling is achieved.Key words :direct air cooling unit;back pressure;coal consumption;peak -load cooling;indirect aircooling technology收稿日期 2018-07-02 修订稿日期 2018-11-17作者简介院刘月正(1975~),男,本科,高级技师,研究方向热动。
空冷岛的工作原理ppt
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先进风扇技术
大风量风扇
采用大风量、低噪音的风 扇，确保空气流通畅通， 降低设备温度。
风扇调速技术
根据设备温度变化，自动 调节风扇转速，实现节能 降噪。
风向控制技术
通过改变风扇叶片形状或 安装导流板等措施，控制 风向，使散热更加均匀有 效。
智能化控制系统
温度监测
故障诊断与报警
实时监测设备温度，为控制系统提供 准确的数据支持。
散热器
负责将热量从冷却介质 中传递给空气，降低冷
却介质温度。
风扇
提供空气流动动力，使 空气流过散热器进行热
交换。
冷却介质循环泵
驱动冷却介质在系统中 循环流动，保证散热效
果。
控制系统
监测并控制冷却系统运 行状态，确保系统安全
、高效运行。
空气流动路径与热交换过程
空气流动路径
风扇吸入环境空气，引导空气流过散热器，最后排出热空气 。
在缺水地区的火电厂中，直接空冷系统可将汽轮机排汽通过空冷 凝汽器直接冷凝成水，具有显著的节水效果。
间接空冷系统
采用表面式凝汽器间接冷却汽轮机的排汽，通过冷却水系统将热量 传递给空气，实现热交换。
混合式空冷系统
结合直接空冷和间接空冷的优点，具有更高的冷却效率和灵活性。
化工行业应用案例
合成氨装置
空冷器用于合成氨装置中的气体冷却，提高合成效率和产品质量 。
当设备出现故障或异常时，控制系统 能够及时诊断并发出报警信号，便于 维护人员及时处理。
自动控制
根据温度监测结果，自动调节散热器 风扇转速和风向，确保设备在最佳状 态下运行。
2023
PART 04
性能评价与指标体系
空冷岛技术讲解ppt
直接空冷系统冬季防冻
防冻保护一（顺流防冻） 防冻保护二（逆流防冻） 升温循环 冬季最关键的是要加强管束表面情况的检
查，尤其是一冷一热。 开关排汽隔离阀，一定要派人检查管束表
面情况。
直接空冷系统夏季运行
抗大风影响 带负荷 清洗系统 积累大风影响经验
风机性能曲线 空冷电耗 机组负荷 机组背压 机组真空严密性
风机和阀门启动顺序
启动顺序：
列启动顺序，按照以下顺序进行：3列→4列→2列→5列→1列→6列。（前提：对应列排汽隔离阀打 开，如果某列排汽隔离阀后温度高，则应提前打开该列）
列风机自动启动顺序依次按3、5、1、4、2号风机进行。（前提：对应列排汽隔离阀打开） 目前空冷顺控的顺序：总的顺控启动。 第一步：打开抽真空管道电动门 第二步：第一步完成10分钟后，第一列排汽隔离阀打开，等待所有凝结水温度大于35度。 第三步：启动该列3号风机 第四步：启动该列5号风机 第五步：启动该列1号风机 第六步：启动该列4号风机 第七步：启动该列2号风机 风机自动停止顺序与风机自动启动顺序相反。 顺控启中间间隔1分钟。 顺控与自动无关，起来都是最低转速。
夏季工况：背压投入自动，低旁阀的打开条件应该包括 （预抽真空结束和快速抽真空阀门关闭），打开低旁阀， 进汽，ACC启动结束。
冬季工况：背压投入自动，低旁阀的打开条件应该包括 （预抽真空结束和快速抽真空阀门关闭），打开低旁阀， 进汽，ACC启动结束。
冬夏季运行模式
冬季、夏季运行工况的判定（环境温度 ℃）：低于2℃为冬季， 大于4℃夏季；
•间接空冷散热器制造车间
火力发电厂冷却技术分类
火力发电厂汽轮机作功排出的乏汽需要进 行冷却成为凝结水，构成完整的热力循环。火力 发电厂的蒸汽冷却技术主要分为两大类即水冷却 和空气冷却（简称空冷），具体采取何种方式取 决于电厂的选址、当地气候条件、机组特点以及 社会和环保要求。火力发电 Nhomakorabea冷却技术分类
空冷岛的工作原理ppt
优点
高效冷却
节约水资源
空冷岛使用空气作为冷却介质，相比水冷 系统，能够更有效地将热量传递到大气中 ，从而提高冷却效率。
由于不使用水作为冷却介质，空冷岛可以 显著减少水资源的消耗，尤其在缺水地区 ，这种优点尤为重要。
维护简便
适应性强
与水冷系统相比，空冷岛结构相对简单， 因此维护工作量较小，降低了运营成本。
智能化控制
开发智能控制系统，实现空冷岛的自动化 和远程监控，提高运行稳定性。
新型冷却技术
探索新型的冷却技术，如蒸发冷却、液冷 等，以满足不同工况和需求。
应用领域的拓展
工业领域
将空冷岛技术应用于更多 的工业领域，如化工、制 药、造纸等，扩大应用范
围。
新能源领域
结合新能源的发展，将空 冷岛技术应用于太阳能、 风能等新能源设备的冷却
空冷岛不受水源限制，可以在各种气候和 地理条件下运行，具有很强的适应性。
缺点
冷却能力受气候影响
占地面积较大
噪音问题
投资成本较高
由于空冷岛使用空气作为冷却 介质，其冷却能力会受到气候 条件的影响，如温度、湿度和 风速等。在高温、高湿度或无 风条件下，空冷岛的冷却效果 可能会下降。
空冷岛通常需要较大的空间来 布置散热器和其他设备，这可 能会增加土地资源的消耗。
空冷岛在工业应用中具有高效、节能、环保等优点，能够提高生产效率和产品质 量，降低能源消耗和生产成本。
空调系统
在空调系统中，空冷岛主要用于冷却和干燥空气，提供舒适 的环境温度和湿度。通过将空气通过空冷岛的换热器表面， 实现空气的冷却和除湿，以满足室内环境的舒适度要求。
空冷岛在空调系统中具有高效、稳定、可靠等优点，能够提 供高质量的室内环境，提高人们的生活和工作质量。
2024年度空冷岛工作原理PPT课件
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课程内容和结构
课程内容包括空冷岛的工作原 理、结构组成、性能特点、运 行维护等方面
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课程结构分为理论讲解、案例 分析、实践操作等部分
通过本课程的学习，学员将全 面掌握空冷岛的相关知识和技 能
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02
CATALOGUE
空冷岛基本组成与工作原理
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风机选型与布置
根据空冷岛的设计要求和现场条件， 综合考虑风机性能、能耗、噪音等因 素，合理选择风机型号和布置方式。
风机类型与特点
比较不同类型风机（如离心风机、轴 流风机等）的特点和适用场景，为空 冷岛选择合适的风机类型提供依据。
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管道系统布局与优化
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管道系统布局原则
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配备环保设施并加强运行管理
空冷岛应配备完善的环保设施，并加强设施的运 行管理和维护，确保稳定达标排放。
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成功应用案例分析
案例一
案例二
案例三
某电厂空冷岛节能改造项目。 通过采用高效能空冷器、优化 风机配置等措施，实现了空冷 岛整体能耗降低20%以上。
某钢铁企业空冷岛环保治理项 目。通过采用烟气脱硫脱硝技 术、建设封闭式煤场等措施， 实现了空冷岛大气污染物排放 浓度低于国家标准限值50%以 上。
提高学员对空冷岛的 认识和理解，为实际 应用打下基础
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分析空冷岛的优势和 局限性，以及未来的 发展趋势
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空冷岛的定义与重要性
空冷岛是一种利用空气冷却凝汽 器排汽的装置，广泛应用于电力
工业中
空冷岛能够有效地降低汽轮机排 汽温度，提高机组的热效率和经
火力发电厂空冷岛增加喷雾降温系统的分析
６ ６
中国电 子商务 ２１ ．７ ００ ０
运行 水平 得 以提高 还会 带来 较大 的社 会效 益 。 电网需 要负荷 而 空冷机 组 限 在
三、喷雾 降温系统 的工作Байду номын сангаас理
由于 直接 空冷 系统是 直接 利用 干空 气进 行冷 却 ， 因此直 接空 冷机 组的 出 力取决 于进 入空 冷器 的空气 干球温 度 。 较高 的空气 温度 导致 了空冷 器冷 却能 力 的下 降 ， 降低 了机组 真 空 ， 轮机 的排 汽 温度 大 幅升 高 ， 汽 因而 限制 了机 组 的 出力 ， 致 了机 组 不满 发 小 时数 远大 于 设计 值 ， 大 降低 了 机组 经 济性 。 导 大 对于 直 接 空 冷 系统 ， 汽轮 机 的排 汽 温 度可 由下 式 确定 ：
由于 尖峰 喷 雾 降温 装 置投 入 节 约的 标煤 费 用和 该 系 统投 入水 、 电的费 用相 差 为 净 效益 ：（５ ４＋ ３ ７０ ６ １ ×９ ９０ ５０ ２ ４ ） ０＝ ３ ３０ 万 元 。 ８ ．６ 两 台机 组共 产 生 净效 益 ： ８ ．６ 元 ×２ ６ １ 万 元 ３３０万 ＝７６．２
无人 值守 。
３ ０ ｘ１５×９ ９×４÷１６ １８ 吨标准煤 ， ． ０ ＝ｌ ．８ 折合费用 １ ．８ ８０ ５４ １８ ＊ ０＝９ ０
兀 。
高温时增发 电量（ 不投运负荷最大降低ｌ％ ｘ１５×１％× ＝１ １ ｏ ３ ０ ０ ４ ．９× １５ ０ ＫＷｈ， 生 效益 １１ 产 ．９× １５ ０ ＫＷ ｈ×０ ３ ３ ７ ０ ．＝ ５０ 元 ４３ ． 、净效 益
在缺 水 地 区 ， 投 机组 的 凝 汽设 备 大 多采 用 了直 接空 冷 系 统 ， 目前 新 从 投 用 的多 台３ ０ 直接 空 冷 机组 的 实际 运行 情 况看 ， ０ＭＷ 其夏 季低 真 空 问题 已 成 为 影 响机 组 安全 经 济运 行 的主要 问题 。 空 冷 机 组 的设 计 看 ， 考核 工 从 其 况 ， 常 以环 境 温度 ３ ℃左 右 、背压 ３ ｋ ａ ３ ｋ ａ 通 ３ ２ Ｐ － ５ Ｐ 设计 。 其是 几年 前 尤 设计的空冷机组，由于当时煤价较低，为减小初投资 ， 通常设计有一定的 “ 满发 小 时数 而 实 际运 行 中 ， 主 机排 汽 热 负荷 偏 大 、 空 系统 严 密 性 不 。 受 真 差、 风机 出力 不足 等 不利 因素 的 影响 ， 组 的背 压往 往 高于 其设 计 特性 所对 机 应 的背 压 水 平 ５Ｐａ １ｋ ａ 这 样 必 然增 加 机 组 的 “ ｋ － ０Ｐ ， 不满 发 小 时数 ” 因此 。 在设 法 控 制并 解决 上述 不 利 因素 的 同时 ， 改善 空 冷系 统换 热 条件 出 发 ， 从 通 过装 设 喷雾 减 温系 统 ， 起 到有 效降 地 空冷 散 热器人 口温度 ， 可 提高 系 统真 空 的作 用 。
空冷岛培训课件
01
02
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冷却效果差
可能原因包括冷却水流量不足 、空气流量不畅、散热器脏污
等。
压力异常
可能由于管道堵塞、阀门故障 、密封件老化等原因导致。
噪音和振动过大
可能原因包括风扇失衡、轴承 磨损、紧固件松动等。
电气故障
如电机过载、控制系统故障等 ，可能导致空冷岛无法正常运
行。
应急处理措施和预防措施建议
根据安装需要，准备好必要的安装工具和材料，如螺丝 刀、扳手、电钻、电缆、接线端子等。
4 确定安装位置和方式
根据空冷岛的使用要求和现场条件，确定空冷岛的安装 位置和方式，确保安装牢固、稳定。
安装步骤与方法指导
安装底座
根据空冷岛的重量和使用要求，选择合适的 底座，并将其固定在预定位置上。
安装空冷岛主体
节能环保
与传统的水冷方式相比，空冷岛 无需使用水资源，减少了水资源 的消耗和废水处理成本，更加环 保。
优缺点分析
• 维护方便：空冷岛的结构相对简单，维护起来较为方便。同时 ，由于无需使用水资源，也减少了因水质问题引起的维护难题 。
优缺点分析
受环境温度影响
空冷岛的冷却效果受环境温度影响较 大。在高温环境下，空冷岛的冷却效 果可能会降低，需要采取额外的措施 来保证设备的正常运行温度。
空冷岛作用
空冷岛在热力系统中发挥着至关重要的作用。它能够有效地降低设备的工作温度，提高设备的运行效率，同时 减少因高温引起的设备损坏和故障。空冷岛的应用有助于延长设备的使用寿命，提高整个系统的稳定性和可靠 性。
工作原理与结构组成
工作原理
空冷岛的工作原理主要基于热传导和对流换热的原理。 当设备产生的热量通过热传导传递到空冷岛的散热表面 时，散热表面的空气被加热并产生流动。通过对流换热 的方式，热量被传递给流动的空气并被带走急预案，并定期组织演练 ，提高应急处置能力。
300MW直接空冷尖峰冷却系统的研究与应用
300MW直接空冷尖峰冷却系统的研究与应用1.前言我国西北地区煤矿较多，前期大量建造湿冷机组，但水资源缺乏，不适宜大容量湿冷机组；后期政策调整改为空冷机组，为了确保煤电的经济性，该地区大量投运空冷火力发电机组。
随着国内火力发电技术的发展和进步，以及国家对空冷机组能耗要求的提高，空冷机组主要的技术经济效益，成为了研究重点和难点。
在进行火力发电过程中，空冷汽轮机组在汽轮机组尾部的排汽冷却采用空气冷却，但近年来北方地区环境温度逐年提升，夏季高温季节时段延长，导致空冷机组夏季不能满负荷运行，且运行背压偏高，经济性严重受到影响。
2.空冷机组冷端特点因国家政策的调整，火力发电机组现阶段的供电煤耗普遍偏高，特别是空冷机组，因其采用空气冷却的方式，不仅换热效率低，而且耗电量大，增大了厂用电率，空冷机组冷端参数的特点主要有：1.空冷机组随负荷变化真空的变化较大；2.空冷机组的排汽焓值高；3.空冷机组较同等量湿冷机组乏汽量大；4.空冷机组排汽干度大；5空冷机组真空变化受环境温度影响较大。
以上原因导致空冷机组经济性差，从冷端角度来分析，解决空冷机组煤耗高的方法是加强冷端散热能力，加强冷端散热能力的方式有很多种：1、前几年很多空冷机组对空冷岛进行了加装喷淋装置的改造，喷淋的水采用软化水，费用昂贵，而且喷淋后由于空气中污染物较多，会对空冷岛翅片造成腐蚀，甚至使空冷岛翅片受力变形。
翅片内有高温乏汽，在60-70℃下，外部的喷淋水极易对翅片造成结垢现象。
2、增加空冷岛散热单元，这种改造费用昂贵且需要有足够的场地，一般电厂A排外就是发电机出线至变电站，很难有场地。
3、尖峰冷却系统，这是一种将空冷机组部分乏汽通过分流冷却的方式，降低空冷岛的散热压力，以降低机组背压。
相当于双冷源运行，效果确实很好，但是耗水量也较大。
如果附近有城市中水或其他水源可以考虑。
在机组空冷性能曲线中，随着环境温度的升高，机组背压呈递增式的提高，同样，机组排汽量增大后，背压也呈递增式的提高。
《空冷岛培训》课件
空冷岛的应用场景
在石油、化工、电力、冶金等工业领 域中广泛应用。
适用于处理高温、高压、易燃易爆或 有毒有害的工艺流体。
空冷岛的工作原理
工艺流体在管内流动，空气在管外流 动，通过热交换将工艺流体的热量传 递给空气，达到冷却的目的。
通风装置的作用是使空气在散热器表 面形成一定的流速，带走散热器表面 的热量，并将其排入大气中。
节能过程
钢铁厂对原有的湿冷岛进行了拆除，并安装了新的空冷岛系统。在节能过程中，钢铁厂采 用了先进的控制技术和优化算法，对空冷岛的运行状态进行了智能控制和调节。
节能效果
改造后，钢铁厂的冷却效率得到了显著提高，耗能也大幅降低。同时，智能控制技术的应 用也提高了空冷岛的运行稳定性和可靠性，减少了维护成本和故障率。
控制装置的维护和保养对于保证其正 常运行和使用寿命非常重要，需要定 期进行检查和维护。
控制装置通常包括温度传感器、湿度 传感器、压力传感器和控制器等部件 ，能够实现自动控制和远程监控等功 能。
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空冷岛的安装与维护
安装前的准备工作
技术评估
评估空冷岛的规格、性 能和兼容性，确保其符
合工程要求。
场地准备
效率，降低散热阻力。
强化散热器材料
选用导热性能更好的材料制作散热 器，如铜、铝等，以提高散热器的 热传导效率。
优化散热风扇
改进风扇设计，提高风量、风压和 空气流量，增强散热效果。
提高能效比
优化压缩机和冷凝器匹配
通过合理匹配压缩机和冷凝器的性能参数，提高系统的能效比。
优化制冷剂充注量
根据系统需求和制冷剂的特性，合理充注制冷剂，避免过量或不足 。
应用效果
空冷岛的应用大幅提高了化工厂的冷却效率，满足了生产需求。同时， 也减少了生产过程中的能源消耗和排放，符合绿色环保的要求。
660MW机组空冷岛防冻原理及措施
660MW机组空冷岛防冻原理及措施内蒙古大唐国际锡林浩特发电有限责任公司，锡林浩特026000摘要:针对寒冷地区660MW机组空冷岛在启停、运行过程中，易发生空冷岛扇区管束冻结，造成空冷岛扇区管束变形，严重者造成管束泄漏，严重影响机组的安全稳定运行。
本文针对空冷岛管束冻结原因进行分析并提出防冻措施。
关键词：发电厂;空冷岛;防冻引言：大唐锡林浩特发电有限公司位于锡林浩特市东郊，冬季气候寒冷，2020年冬季达历史最低气温-41℃。
特殊的地理位置使我公司空冷系统的防寒防冻工作是重中之重。
空冷凝汽器通过向大气释放热量对汽机排汽或汽机旁路的减温过热蒸汽进行冷凝。
它是采用机械强制通风换热器，由于空冷岛的换热管束是直接暴露在寒冷大气中，所以，在冬天环境温度较低的时期换热管很容易发生冻堵，管束冻堵严重时会变形，甚至发生破裂，严重时会导致机组不能正常运行，导致非停事故发生。
一、空冷岛工作原理：空冷凝汽器由8列“M”屋顶型翅片管排构成。
每组管排包含7个模块（4个一次模块和3个混合模块）。
每个模块由24个翅片管束构成。
屋顶结构下方布置的轴流风机迫使空气流过翅片。
蒸汽流通过大管径管道进入凝汽器。
管道系统分成16个支线立管和顶部蒸汽分配管。
蒸汽通过分配管进入顺流管束的翅片管。
大约85％的蒸汽通过顺流冷凝管束冷凝（蒸汽和凝结水：自上而下顺流）。
凝结水和残留的未冷凝蒸汽通过"A"型屋顶结构底部的大尺寸蒸汽／凝结水联箱收集。
剩余蒸汽（大约15％）通过与蒸汽／凝结水联箱的底部连接进入逆流冷凝管束的翅片管道。
蒸汽通过逆向流动模式获得冷凝，即不可冷凝的气体向上流动，而凝结水向下流入蒸汽／凝结水联箱。
通过这种方式，凝结水总能从蒸汽获得热能，避免发生过冷现象。
不可冷凝的气体在逆流冷凝管束顶部附近汇集，被吸入逆流冷凝管束顶部布置的空气集管内。
这些集管通过空气管线与抽真空系统相连，以便从空冷凝汽器内抽走不可冷凝的气体。
冷凝水收集到蒸汽凝结水联箱，通过重力疏水进入汽机排汽装置,再用凝结水泵抽到锅炉系统。