直接空冷与间接空冷
20110616---空冷技术简介

空冷技术简介
龙源冷却公司从事电站空冷系统设计与研发,提供直接空冷系统和间接空冷系统的整体或部分系统的设计。
根据蒸汽和空气热交换方式的不同,电站空冷系统分为直接空冷系统和间接空冷系统。
其中,间接空冷系统又分为表面式空冷系统和混合式空冷系统。
直接空冷系统主要由空冷散热器、轴流风机组、大直径排汽管道、凝结水箱、散热器清洗等系统组成。
间接空冷系统有哈蒙式(表凝式)间接空冷系统和海勒式(混合式)间接空冷系统两种,表凝式间接空冷系统主要由表面式凝汽器、钢制空冷散热器、百页窗、循环水泵、空冷塔以及充氮保护、循环水加药、系统补充水、散热器清洗等系统组成。
海勒系统主要由混合式(喷射式)凝汽器、装有全铝制的福哥型冷却三角(散热器)的空冷塔以及循环水泵和用以回收水能的水轮发电机、循环水加药、系统补充水、散热器清洗等系统构成。
空冷凝汽器系统空冷凝汽器系统全铝福哥型空冷凝汽器系统
空气输送系统循环水系统带回收能量水轮机的循环水系统
排汽管道系统充、排水系统充、排水系统
凝结水收集系统稳压补水系统补充水系统
抽真空系统充氮保护系统空冷散热器清洗系统
空冷凝汽器清洗系统空冷散热器清洗系统尖峰冷却器系统
空冷凝汽器喷雾冷却系统空冷散热器喷雾冷却系统电气系统
电气系统电气系统仪表和控制系统
仪表和控制系统仪表和控制系统空冷塔空气输送系统
钢结构平台空冷塔空气输送系统。
空冷系统简介

空冷系统简介我们电厂人49篇原创内容公众号空冷系统主要分为两种,间接空冷和直接空冷。
一、间接空气冷却系统1. 汽轮机做完功的乏汽与冷却水混合换热的间接空气冷却系统汽轮机做完功的乏汽排入混合式凝汽器中,与进入混合式凝汽器的冷却水(除盐水)混合,冷却水带走乏汽的热量。
乏汽遇到温度低的冷却水凝结成凝结水,部分凝结水与除盐水混合的水,用凝结水泵送至热力系统中进行循环。
绝大部分凝结水与除盐水混合的水用循环水泵送至间接冷却塔中的散热器内,由空气进行自然冷却,冷却后的水再次进入混合式凝汽器中进行循环。
2. 汽轮机做完功的乏汽与冷却水表面换热的间接空气冷却系统这种空冷系统与传统的湿冷系统相似,汽轮机做完功的乏汽排入表面式凝汽器中,乏汽流过凝汽器不锈钢管与管内流动的冷却水进行表面换热,乏汽冷凝后,用凝结水泵送至热力系统中进行循环。
管内流动的冷却水带走热量,通过循环泵升压后,送入间冷塔内的热水环管,通过热水环管将热水再送入间冷塔四周布置的空冷散热片中,双曲线的间冷塔通过自抽力,将塔外的冷空气抽入塔内,空气散热器中与空气对流换热。
温度降低的冷却水通过冷却水环管,重新进入凝汽器中冷却汽轮机排出的乏汽。
汽机人你用电,我用心。
只为传播有价值,有趣的知识。
5篇原创内容公众号3. 采用冷却剂的间接空冷系统利用低沸点的工质如氟利昂代替水作为中间冷却介质。
可以省去循环水泵,传热性能好。
二、直接空冷系统1. 原理汽轮机做完功的乏汽经排汽大管道送至布置在室外的空气凝汽器的空冷散热器中,由冷却风扇将空气送至空冷散热器外流动,冷却管内的排汽,使排汽凝结成水,冷凝的凝结水再由凝结水泵送至热力系统中进行循环。
新能源电力论坛新能源电力论坛公众号2. 直接空气冷却系统的组成直接空气冷却系统主要由排汽装置和室外的空冷岛组成。
排汽装置主要由大排汽管道、凝结水汇集联箱、热水井、热工仪表等组成。
空冷岛蒸汽分配管及空冷器散热器,凝结水、抽空气管道、空冷变频风机、空冷风机平台外、挡风墙及散热器清洗装置。
超临界直接与间接空冷方案对工程造价的影响及其经济性对比

超临界直接与间接空冷方案对工程造价的影响及其经济性对比摘要:本文介绍超临界直接空冷机组和间接空冷机组的组成和特点,以本单位近期建设的两台660MW机组为例,重点介绍这两种空冷方案在初期投资上的区别以及在运行过程中经济性的对比。
关键词:超临界空冷系统;工程造价;经济性1引言随着我国经济的飞速发展,人们能电能的需求量不断增加,在我国的发电形式中,以燃煤为主的火力发电依然为我国的主要发电形式,而对汽轮机组的冷却方式中,传统的湿冷方式不仅需要消耗大量的水资源,而且消耗大量的燃煤和厂用电,更是加剧了对空气和水的污染,而且我国的水资源极其缺乏且分布不均,在严重缺水的地区的火电厂迫切需要寻找一种煤耗和水耗低、污染轻的汽轮机排汽冷却方式。
空冷机组是利用空气进行冷却的系统,与同等容量的湿冷机组相比,水量消耗只有湿冷机组的十分之一甚至更少,而燃煤消耗和厂用电消耗也更低,是目前火电厂中应用广泛且值得大力推广的冷却方式。
2超临界空冷系统简介2.1直接空冷系统直接空冷系统简言之就是将汽轮机排汽送入散热器中由空气直接进行冷却,通风方式多采用机械通风的方式,其组成主要有排汽装置、大排汽管道、空气凝汽器、风机组、凝结水系统、抽真空系统、清洗系统等。
其主要优点有设备少且结构简单、调节灵活、占地面积小、防冻性能高、冷却效率高;但是其稳定性和安全性差、煤耗较大、运行费用高、厂用电高、噪声污染大[1]。
2.2表凝式间接空冷系统此系统将汽轮机排汽在空气中冷却分为两部进行,一是排汽与冷却水在表面是凝汽器中进行热交换,二是冷却水与空气在空冷塔里进行热交换,其组成有表面是凝汽器与空冷塔,通常采用自然通风的方式。
其主要优点有煤耗低、稳定性高、水处理系统简单、无噪声污染,但是其占地面积大、防冻性能差、运行管理较为复杂、建设周期较长。
2.3混凝式间接空冷系统此系统由喷射式凝汽器和装有散热器的空冷塔组成,汽轮机排汽与冷却水在凝汽器中直接进行热交换,之后冷却水被送至空冷塔的散热器,与空气进行热交换冷却之后再被送入凝汽器进行下一个循环。
发电厂空冷技术

发电厂空冷技术1. 汽轮机做功后的乏汽,须经汽轮机凝气设备冷却为凝结水,染后由凝结水泵送至回热系统。
2. 汽轮机凝气设备的冷却方式主要分为湿式冷却系统(水冷系统)和干式冷却系统(空气冷却系统)两大类。
3. 发电厂空冷: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。
4. 直接空冷系统:汽轮机排气经粗大排气管道送至室外布置的空冷凝器器的翅片管束中,冷却空气在翅片管外流动将管内的排气凝结,得到的凝结水由凝结水泵送至回热系统。
5. 间接空冷系统可分为:具有混合式凝汽器的间接空冷系统、具有表面式凝汽器的间接空冷系统、采用冷却剂的间接空冷系统三种方式。
6. 风对空冷的影响:风速为2.5m/s 时,对散热器的冷却效果无影响;当风速大于4m/s 时,对散热器的冷却效果产生影响明显。
风速为5m/s 时对冷却效果的影响相当与环境温度升高2。
C ;风速为15m/s 时,对冷却效果的影响相当与环境温度升高14。
C 。
7. 风影响直接空冷凝器性能的主要因素有:空冷凝汽器平台通风形状;空冷凝汽器热排气出口离地面高度;风速大小及主风向;强风在空冷凝器器等周围均匀分布程度等。
8. 大气逆温层影响:大气逆温层是指从地面至高空的大气对流层,在通常境况下,每升高100m ,大气温度约降低0.6。
C ,离地面约高,大气温度越低。
9. 空冷凝汽器工作过程:汽轮机排气由排---配气管道送入主凝区,轴流风机强制冷空气在散热器翅片管外侧流过,将管内饱和蒸汽冷凝为凝结水,主凝区未凝结的剩余蒸汽通过凝结水联箱上部空间进入辅凝区继续凝结,不凝结的气体由抽真空系统排出,凝结水汇集于凝结水联箱,通过管道引入凝结水联箱后,再由凝结水泵送入回热系统。
10. 直接空冷系统的凝结水系统主要由:单元组凝结水联箱、凝结水箱、凝结水泵组及设备间的连接管道构成。
11. 排气系统的作用是:在机组启动时将汽、水管道系统和设备中沉积的空气抽掉,一边加快启动速度以及在正常运行时及时抽掉蒸汽、疏水中不凝结气体和泄露入真空系统的空气,以维持空冷凝汽器真空和减少对设备的腐蚀。
空冷系统简介

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。
空冷器工作原理

空冷器工作原理
空气冷却器是很普遍的一种冷却装置,其原理是通过将外界的空气带入设备中进行直接的冷却,以达到散热的效果,在一些大型的工业设备、机械设备和车辆中都广泛应用。
从工作原理中来看,空气冷却器主要分为两种类型:直接式和间接式。
直接式空气冷却器是将外界空气引入设备内部的方式进行散热。
其工作原理就是将设备内部产生的热量通过热交换的方式传递到外界空气中,从而使得设备的温度得以降低。
具体来说,其结构一般包括风扇、散热片、运动部件等组成部分。
当设备运转时,经过散热片的空气会自然产生了一定的冷却效果,而风扇则会将外界空气吸入设备并加速流通,使得空气与散热片表面进行充分的接触,进一步加强了散热效果。
与之相对的,间接式空气冷却器则需要应用一些附加组件,如水泵、冷却水箱等,通过间接的方式将设备内部产生的热量传递到水中,再通过散热器对水进行冷却,最终达到散热的目的。
具体来说,当设备运转时,其内部产生的热量被传递到热交换器中,热交换器中通过水与设备内部的主要部件产生热量的部分进行传热。
此时,水流经热交换器的过程就发生了受热膨胀的变化,从而进入冷却水箱中。
冷却水箱内的水再通过与外界空气的接触进行相互传热,最终实现散热作用。
总结来看,在正常工作状态下,两种类型的空气冷却器都可实现其基本的散热效果,而直接式的空气冷却器一般应用于相对小型的设备和低功率的电子组件,使用方便,运行效率较高,而间接式空气冷却器则更适用于大型工业机械设备、汽车引擎等。
综上,空气冷却器的工作原理是基于热传导的原理,通过外界空气的流动和热交换实现设备内部产生的热量的散发,确保设备的正常运行。
具体的散热方式会根据设备的特点和工作环境的不同而有所变化。
间冷系统认知与控制策略

自然通风冷却塔
• 为什么冷却塔要做成下大,腰收细,上扩口的这种形状 呢?这要从塔内的空气流动特性说起。冷却塔内的空气 温度较塔外高,密度比塔外空气小,塔内空气受到浮力 作用,向上运动。对于不同的流体有不同的流动曲线, 如图所示,若空气是理想流体,即,流体不会产生能量 损耗,塔内空气持续受到浮力作用,不断加速,由于流 体流量固定,加速时间越长,即随高度空气流速增加, 过度面积减小;而实际空气是粘性流体,当空气运动时 会产生能量损耗,损耗量与速度平方呈正比,塔内空气 同时受到浮力和空气运动阻力作用,当高度低时,流速 小空气阻力小于浮力,空气呈加速运动,流体的流动断 面渐减少,当阻力浮力相当后空气将不加速,但能量仍 有消耗,这时,流体流动将以减速补偿能耗,流动断面 将渐变大。冷却塔的外壳就是符合了塔内空气流动的特 性,设计成下大,腰收细,上扩口的形状。
扇区介绍
• 空冷散热器采用六排管双流程铝管铝翅片 型式。每台机组间冷塔布置有196个冷却三 角,全塔共分12个冷却扇区,每个扇段包 含16~18个其中:第1扇区18个三角,高度 约28m;第12扇区共18个三角,其中有16 个三角,高度约为28m,另外2个在大门顶 部,高度约为21m;其余扇区各16个三角, 高度约为28m。每个扇区单独设置循环水 的进、出水管和排水管。
湿冷与空冷系统的效益分析
• 湿冷、直冷、间冷系统各参数对比
按背压每升高1KPa引起煤耗升高2g/KW.H计算
湿冷与空冷系统的效益分析
• 湿冷、直冷、间冷全年直接经济效益分析表
我厂间冷塔介绍
我厂间冷塔 介绍
• 我厂间冷塔采用带肋双曲线塔型设计,塔高210米,环基外半径89米,混凝土量
5.54万方,是目前百万机组世界最大间冷塔。从2015年10月12日基础浇筑第一方砼到 2016年10月21日筒壁最后一节完成,历时12个月零9天,创造了国内乃至国际上超大 型间冷塔最快施工纪录。其X柱,内实外光,被评为清水砼亮点示范项目;风筒筒身曲 线流畅,肋条顺直,做工优质,观感优良。特别是在超高、超大型间冷塔施工中,不 断引入新思维、新技术、新工艺,首次使用了世界最高液压顶升平桥与施工升降机配 套的冷却塔专用施工机械(高达250米);采用了环基砼裂缝控制,超高泵送砼,清水砼 模板,大直径钢筋直螺纹连接;取得了带肋超高间冷塔精确测控技术、风筒砼轨道式 自卸小车水平运输、超大冷却塔人员垂直运送、超高泵送洗管绿色施工、大型X柱施 工技术等科技成果。 • 建成投运后,该间冷塔具有更加节约水源,降低煤耗,保护环境,降尘降噪、降 低运行费用等优点。科技的集中应用,环保的多维体现,都与项目“打造绿色高效智 能电厂、创建国家优质金奖工程”的建设总目标高度契合
汽机空冷方案介绍

谢谢大家!
我厂为冷却塔的空冷改造,为了 减少对原系统的改变,优先考虑 哈蒙式间接空冷系统。对于选取 换热器是水平布置还是垂直布置, 在后期设计中予以选取。
带表面式凝汽器的间接空冷系统与常规的湿冷 系统基本相仿,不同之处是用表面式对流换热的 空冷塔代替混合式蒸发冷却换热的湿冷塔,用洁 净的除盐水代替湿冷机组的水质较差的循环冷却 水,以避免冷却水管道脏污堵管,或结垢而降低 冷却效果。
冷塔(相同机组一座湿冷塔占地约11600米2)。
环境风影响
调节空冷塔进风口的百叶窗,可以减少大风对空冷 系统的影响。夏季防范热风的能力强于直冷。
间接空冷相对于直接空冷系统,受环境风影响较小, 机组安全稳定性较高。
项目 防冻性能
间接空冷(表面式凝汽器)
间接空冷系统在空冷塔进风口装设百叶窗 及启闭执行机构,冬季可以通过控制百叶 窗的开度来调节循环冷塔(散热器垂直布置)
间冷塔内高位 膨胀水箱
间冷塔X型柱后垂 直布置的空冷 散热器
间接空冷塔(散热器水平布置)
三种可选方案
项目
简介
海勒式间接 空冷系统
混合式凝汽器+垂直布置空冷塔散热器
表面式凝汽器+水平布置空冷塔散热器
哈蒙式间接 空冷系统 表面式凝汽器+垂直布置空冷塔散热器。
方案的选择
项目 系统组成
关键部件
间接空冷(表面式凝汽器)
间接空冷系统主要包括表面式凝汽器、空冷散热器、 空冷塔、空冷散热器、充水排水系统、补水稳压系统、 清洗系统以及循环水系统等。
表面式凝汽器、空冷散热器、循环水泵等。
项目 占地面积
间接空冷(表面式凝汽器) 间接空冷600MW机组配一座占地约16000米2的空
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空冷系统介绍摘要:电厂采用空冷系统可以大幅度降低电厂耗水量,在节水方面有显著的效果,因而空冷机组得到了越夹越多的应用。
本文以2X3OOMW机组为例介绍了直接空冷系统及其控制;以2×2OOMW机组为例介绍了间接空冷系统及其控制。
一、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。
用于电厂机组末端冷却的空冷系统主要有直接空冷系统和间接空冷系统,间接空冷系统又分为带表面式凝汽器和带混合式凝汽器的两种系统。
三种空冷方式在国际上都得到广泛的应用,技术均成熟可靠,在国际上三种空冷方式单机容量均已达到600MW。
我国目前己有60OMW直冷机组投运,两种间冷方式在国内运行机组均为200MW。
采用空冷机组大大减少了电厂耗水,为水源的落实和项目的成立提供了便利条件。
特别对缺水地区,有着重要的意义。
内蒙古地区煤资源丰富,近几年投产的机组,基本都采用了空冷系统,而且大部分为直接空冷系统。
二、空冷系统2.1直接空冷系统电厂直接空冷系统是汽机的排汽直接用空气冷却,汽机排出的饱和蒸汽经排汽管道排至安置在室外的空冷凝汽器中,冷凝后的凝结水,经凝结水泵升压后送至汽机回热系统,最后送至锅炉。
电厂直接空冷系统主要包括以下系统:空冷凝汽器(ACC,Aircooledcondenser),空气供给系统、汽轮机排汽管道系统、抽真空系统、空冷凝汽器清洗系统、空冷凝汽器平台及土建支撑。
蒸汽从汽轮机出来,经过蒸汽管道流向空冷凝汽器,由蒸汽分配管道间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椭圆管芯管的双排、三排管和大口径蛇形翅片的单排管。
空冷凝汽器由顺流管束和逆流管束两部分组成。
顺流管柬是冷凝蒸汽的主要部分,可冷凝75%一80%的蒸汽,在顺流管束中,蒸汽和凝结水是同方向移动的。
设置逆流管束主要是为了能够比较顺畅地将系统内的空气和不凝结气体排出,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,在逆流管束中,气体和凝结水是反方向移动的。
冷凝所需要的冷空气由轴流冷却风机从大气中吸入,并吹间换热器翅片。
风机采用变频控制,系统可通过控制启停风机台数和对风机转速进行调整来控制进风量,能灵活的适应机组变工况运行,并且起到很好的防冻作用。
抽真空系统由3×1O0%水环真空泵组成。
泵连接逆流管束的顶部和主排汽管道。
在启动的时候,不凝气体在抽真空系统中被压缩,并排到大气中。
在部分排汽支路管道上设置蒸汽隔离阀,当冬季汽轮机低负荷运行或启动时,切断某几个散热端的阀门,将热量集中在剩余的散热端中,增加热负荷达到防冻目的。
为防止灰尘附着凝汽器翅片影响系统散热效果,设立冲洗系统,冲洗系统由冲洗水泵以及管道阀门组成。
为减少系统容积,大型机组的空冷凝汽器一般布置在紧靠汽机房A 列柱外的平台上。
为适应机组变工况运行相维护,空冷凝汽器被分为几组,每组由相同冷却单元组成,每个冷却单元由"人"型的冷却器排架构成,每个冷却单元下面设一台轴流风机。
直接空冷系统为一次冷却,直接空冷系统的主要优点有:不需中间换热介质,换热温差大,冷凝效果好;冬季防冻措施比较灵活可靠;占地少;节省投资。
不足之处是:汽轮机背压变幅大;真空系统庞大;风机群噪声大;厂用电高。
直接空冷机组原则性汽水系统见图1。
1、锅炉;2、过热器;3、汽轮机;4、发电机:5、凝结水泵;6、凝结水精处理装置:7、凝结水升压泵:8、低压加热器;9、除氧器:10、给水泵:11、高压加热器:12、汽轮机排汽管道;13、轴流冷却风机;14、凝结水箱;15、空冷凝汽器;2×300MW直接空冷机组共两套空冷凝汽器(ACC),每台机组ACC共有6排冷凝器,每排冷凝器包括4个顺流管束和1个逆流管束以及5个单元空气供应系统(包括变频风机)。
共计24个顺流管束、6个逆流管束和30台风机。
2.2间接空冷系统间接空冷系统又分为带棍合式凝汽器(海勒式)和带表面式凝汽器(哈蒙式)的两种系统。
2.2.1混合式间接空冷系统(海勒式)混合式间接空冷系统工艺流程是汽轮机尾部排汽排至安装在汽机房内的辊合式凝汽器内与喷射咸水膜的循环水直接接触冷却,混合的冷凝水一小部分经精处理后送至再热系统,其余的经循环水泵升压后回至室外的空冷塔,进入安装在塔底部的表面式空冷凝汽器内与空气进行表面式换热冷却,冷却后的循环水通过水轮机或节流阀调压后回至混合式凝汽器循环使用。
混合式凝汽器的间接空冷系统主要由喷射式凝汽器相空冷塔构成。
系统中的冷却水是高纯度的中性水,中性冷却水进入凝汽器直接与汽轮机排汽混合并将其冷凝,受热后的冷却水绝大部分由冷却水循环泵送至空冷却塔散热器,经与空气对流换热冷却后通过调压水轮机将冷却水再送至喷射式凝汽器进入下一个循环。
空冷塔散热器外侧装有百叶窗,百叶窗的开度可调,可控制通风量,从而控制冷却性能。
当环境温度较低时,关闭百叶窗,防止散热器冻坏。
系统特点:两次换热、凝结水与循环水棍合冷却、运行分正压和微正压两部分,因此,需要设大规模的精处理设备,与其它空冷方式相比增设了水轮机和调节阀这样的大型设备,系统复杂,循环水泵必须紧靠凝汽器布置,为防止水泵汽蚀需设大型泵坑,需设大型冷却塔,因此,基建投资高,优点是年平均背压低。
带混合式凝汽器的间接空冷系统的优点是以微正压的低压水系统运行,较易掌握。
缺点是设备多、系统复杂、需要凝结水精处理装置、自动控制系统复杂、全铝制散热器的防冻性能差。
混合式间接空冷机组原则性汽水系统见图2。
1、锅炉:2、过热器;3、汽轮机;4、喷射式凝汽器;5、凝结水泵;6、凝结水精处理装置:7、凝结水升压泵;8、低压加热器;9、除氧器:10、给水泵;11、高压加热器:12、冷却水循坏泵;13、调压水轮机;14、全铝制散热器;15、空冷塔;16、旁路截流阀;17、发电机2.2.2表面式间接空冷系统(哈蒙式)表面式间接空冷系统与常规湿冷系统基本相同,不同的是空冷塔代替湿冷塔。
工艺流程为汽轮机尾部排汽排至安装在汽机房内的表面式凝汽器内,经与循环水换热后,由凝结水泵升压回至再热系统,换热后的循环水回至安装在室外空冷塔内的表面凝汽器内,与空气换热后经循环水泵升压,送回至汽机房内的表面式凝汽器循环使用。
该系统由表面式凝汽器与空冷塔构成。
与常规的湿冷系统基本相仿,不同之处是用表面式对流换热的空冷塔代替混合式蒸发冷却换热的湿冷塔,通常用不锈钢管凝汽器代替铜管瘫汽器,用碱性除盐水代替循环水,用密闭式循环冷却水系统代替开敞式循环冷却水系统。
该系统采用自然通风方式冷却,将散热器装在自然通风冷却塔中。
系统特点:循环水与凝结水分为两个系统,两水质可按各自的要求分别处理,系统简单、设备少,缺点是因两次换热,热效率相对较低,需要大量的冷却面积、设大型冷却塔,因此基建投资高。
带表面式凝汽器的间接空冷系统类似于湿冷系统,其优点是节约厂用电,设备少,冷却水系统与汽水系统分开,两者水质可按各自要求控制。
缺点是空冷塔占地大,基建投资多,系统中需进行两次换热,且都属表面式换热,使全厂热效率有所降低。
表面式间接空冷机组原则性汽水系统见图3。
1、锅炉:2、过热器;3、汽轮机:4、表面式凝汽器;5、凝结水泵;6、凝结水精处理装置:7、凝结水升压泵;8、低压加热器;9、除氧器;10、给水泵:11、高压加热器;12、循环水泵;13、膨胀水箱;14、全钢制散热器h5、空冷塔;16、发电机三、空冷控制系统目前建设的电厂空冷控制系统大多直接纳入机组DCS系统,空冷系统采用独立的冗余CPU。
控制系统功能包括数据采集和处理系统(DAS)、顺序控制系统(SCS)、模拟量控制系统(MCS)。
空冷系统在集中控制室实现集中监控,由DCS的操作员站完成对其工艺系统的程序启/停、中断控制及单个设备的操作。
3.1直接空冷控制系统本文以2×3OOMW空冷机组为例,介绍直接空冷系统的控制。
3.1.1主要监控测点:(1)排汽压力(2)环境温度(3)大气压力(4)风速风向(5)凝结水温度(6)抽气温度(7)抽气压力(8)排汽管道凝结水收集装置液位(9)阀门位置显示和控制(10)空冷风机变频控制(11)抽真空系统(12)ACC清洗系统3.1.2主要监控内容:控制系统通过控制启停风机台数和改变风机转速来改变通过冷凝器换热片的空气流量,从而控制ACC性能。
三个压力传感器测量排汽管道压力。
在正常运行时,排汽压力是主控制变量。
控制系统通过排汽压力控制变频风机,当排汽压力改变时,风机转速也改变,以确保提前设定的运行工况。
ACC的压力控制器和抽气温度控制器/凝结水温度控制器联合工作。
如果压力是主控变量,温度控制器最小选择器被启动。
一旦实际测得的温度降到设定值以下,这一排的温度控制器会覆盖压力控制器的信号,转为温度控制。
其他排只要是凝结水/抽气温度还没有到达设定值之下,仍然是压力控制。
每个覆盖行为都会显示在人机界面上。
当排汽压力是主控制变量时,只要其在设定值范围内,控制系统就能正常运行。
为了避免单个单元凝结水过冷,控制变量排汽压力能自动被凝结水温度/抽气温度取代。
在温度控制模式下,依据抽气温度和凝结水管道的凝结水温度来调节风机转速。
检测环境温度可以保护ACC不被冻结。
在更差的工况,风机全部关闭,然后关闭个别的蒸汽隔离阀以减少换热面积。
为了加强系统监控,在冬季寒冷期,系统运行必须为自动控制。
在冬季运行中如出现异常,控制系统及时发出指令,调整运行,同时发出警报,提请运行人员注意。
3.1.3风机变频控制每台300MW机组共30台变频控制柜,负责控制空冷机组30台风机的启停和转速调节。
其中控制逆流管束单元风机变频柜6台,控制顺流管束单元风机变频柜24台。
该控制装置具有调节风机转速的功能,并具有自动、手动两种控制方式。
当在手动工作状态时,可以通过空冷平台的就地按钮对风机手动启停。
也可以通过控制柜上变频器操作面板对风机的运行进行控制以及变频器参数的设定。
当在自动工作状态时,变频器投入运行,在集中控制室可以自动控制风机的最佳运行状态。
由集中控制室输出频率控制信号对风机的转速进行控制,变频控制柜反馈电流和频率信号送入集中控制室。
变频控制柜与集中控制室交换的相关信号:风机远方/就地、风机变频器故障、风机己运行、风机已停止、启动风机、停止风机、风机速度给定、风机频率输出、风机电流输出。