空冷岛喷淋
国产200MW空冷机组低压缸喷水系统水源改造以及增设喷头的应用
国产200MW空冷机组低压缸喷水系统水源改造以及增设喷头的应用发表时间：2019-05-16T15:19:30.680Z 来源：《电力设备》2018年第33期作者：任伟[导读] 摘要:神华亿利能源有限责任公司电厂空冷系统设计为三排翅片管，由于散热面积设计不足，夏季高温时，存在低真空时空冷岛散热片热负荷严重增大，影响机组带负荷能力，对低压缸喷水水源进行改造并在喷水管路增设喷头，在汽轮机排气源头减小进入空冷岛热负荷有效缓解了空冷散热面积设计不足问题。
(神华亿利能源有限责任公司电厂达拉特旗 014300) 摘要:神华亿利能源有限责任公司电厂空冷系统设计为三排翅片管，由于散热面积设计不足，夏季高温时，存在低真空时空冷岛散热片热负荷严重增大，影响机组带负荷能力，对低压缸喷水水源进行改造并在喷水管路增设喷头，在汽轮机排气源头减小进入空冷岛热负荷有效缓解了空冷散热面积设计不足问题。
本文将对低压缸喷水系统水源改造以及增设喷头的应用进行介绍并且在实际应用中对其效果进行论证。
关键词:空冷低压缸真空 0 引言三排管200MW直接空冷机组夏季低真空问题以成为影响机组安全、稳定、经济运行的重要问题。
通过对神华亿利能源有限责任公司电厂启动过程以及60%以下负荷投入低压缸喷水减温发现，减温效果不明显。
除盐水温度常年运行约20°C左右，凝结水温度约60°C左右。
除盐水温度与凝结水温度对比相对较低，既能对低压缸起到降温作用，使机组背压提高，又能起到一级除氧的作用，有效的降低凝结水溶氧。
以及夏季环境温度高时投入喷水减温系统，可以减小空冷系统热负荷。
所以降低空冷系统热负荷是提高我们企业效益必须要解决的问题。
通过对上述数据进行分析论证，对低压缸喷水水源进行改造并在喷水管路增设喷头可有效降低空冷岛热负荷，使机组真空提高，并能降低凝结水溶氧。
1 神华亿利能电厂空冷系统现存在的问题 1.1换热面积偏小我公司凝汽器采用机械通风直接空冷技术，由SPX公司设计。
合成装置空冷器增加喷淋系统改造施工方案.
合成装置空冷器增加喷淋系统改造施工方案一、引言合成装置空冷器在工业生产中扮演着重要的散热功能，然而随着生产工艺的不断完善，原有的空冷器设备可能无法满足当前的冷却需求。
为此，本文将介绍合成装置空冷器增加喷淋系统改造施工方案，以提升冷却效果和运行效率。
二、改造目的合成装置空冷器增加喷淋系统的改造旨在提高散热效率，降低运行温度，进而提升生产效率和设备寿命。
通过喷淋系统调整，可以在需要时进行局部冷却，减少能源消耗，实现节能减排的目标。
三、改造方案1.初步评估：首先对合成装置空冷器进行全面评估，确定现有结构和管道是否满足增加喷淋系统的需求。
必要时进行结构强化和管道改造。
2.喷嘴设计：根据空冷器尺寸和冷却需求，设计合适的喷嘴布局和类型。
考虑到喷雾均匀度和冷却效果，选择适合的喷头材质和工作压力。
3.管道布置：合成装置空冷器增加喷淋系统需要合理布置管道，确保喷水均匀覆盖整个冷却面积。
避免漏水和结垢现象，减少维护成本。
4.控制系统：引入自动控制系统，监测空冷器温度和冷却水流量，根据设定值自动调节喷淋系统工作状态。
实现智能化运行，提高生产效率。
四、改造施工1.拆除准备：在施工前，需停止空冷器运行，清空管道和水箱。
拆除老旧的冷却装置，做好现场安全防护工作。
2.安装喷嘴：按照设计方案，在空冷器上安装喷嘴，固定好并与管道连接。
注意密封性和稳固性，确保不发生漏水情况。
3.布置管道：根据管道设计图纸，进行管道布置和连接。
注意管道和阀门的选用，以及管道标识和支架的设置。
4.调试运行：完成改造后，进行系统调试和运行试验。
检查管道是否漏水、喷嘴是否正常工作，调整控制系统参数，保证系统稳定运行。
五、改造效果合成装置空冷器增加喷淋系统的改造将有效提高冷却效率，降低能耗和运行温度，延长设备寿命，提升生产效率。
通过智能控制系统的引入，还可以实现自动化运行和远程监控，提高设备的可靠性和运行安全性。
六、结论在工业生产中，合成装置空冷器是不可或缺的散热设备，通过增加喷淋系统的改造，可以有效提升散热效率和节能减排效果，实现设备升级和优化。
直接空冷机组增设夏季喷淋设备的初步效益分析
直接空冷机组增设夏季喷淋设备的初步效益分析发布时间：2022-09-13T03:54:53.149Z 来源：《当代电力文化》2022年第9期作者：罗晓丹[导读] 随着多数直接空冷机组进入到长期稳定运行阶段，环境因素，特别是夏季高温对空冷机组运行的影响也逐渐显现。
罗晓丹山东电力建设第三工程有限公司山东青岛 266100随着多数直接空冷机组进入到长期稳定运行阶段，环境因素，特别是夏季高温对空冷机组运行的影响也逐渐显现。
直接空冷电站设计时，一般采用当地气向站收集和统计的历年最高温度作为设计考核最高温度，对应夏季极端工况，此工况条件下一般要求机组可以适当降低运行负荷。
如果出现持续高温或极端高温，电站将存在长期不能满发、背压变大、煤耗增高、凝结水温度过高情况，更有甚者会出现跳机的极端情况，对于缺电地区特别是应对夏季用电高峰影响极大。
不论是电站的经济效益或本身的运行工况来讲，都极为不利。
以摩洛哥某地350MW燃煤空冷机组在2018~2019年夏季的运行情况为例，该电站位于摩洛哥东北部，属地中海气候，夏季炎热高温，冬季温和多雨。
机组热力特性说明书规定：额定功率：355.012MW（THA工况）最大功率：364.932MW（VWO工况），额定蒸汽参数新蒸汽：（高压主汽阀前）24.2MPa/566℃再热蒸汽：（中压联合汽阀前）压力最高压力分别为7.359MPa 、5.232MPa 、2.311MPa 、0.970MPa 、0.487MPa、 0.244.761MPa/566℃，THA背压：12kPa，夏季工况：33KPa调节级后极限运行压力≤19.75MPa，1-6段抽汽9MPa 0.119MPa额定新汽流量：1081.7t/h最大新汽流量：1117t/h；锅炉最大连续蒸发量为：1117t/h，额定蒸发量为：1082t/h。
机组额定运行工况按照干球温度20℃，主导风北风，风速2m/s-3m/s。
自2018年6月14日起干球温度26.37℃，机组负荷351MW，新汽流量1147t/h，调节级后运行压力19.95MPa，背压16.3KPa，均超出汽轮机最大进汽量及锅炉最大蒸发量也超出调节级后极限运行压力，其他各段抽汽压力在额定范围内。
国电电力大同发电有限公司600MW直接空冷机组空冷喷淋系统改造
国电电力大同发电有限公司600MW直接空冷机组空冷喷淋系统改造孙晓平【摘要】#7、#8机空冷岛原喷淋降温系统,喷嘴雾化效果不好,夏季运行时起不到降温作用.机组背压过高,负荷带不上,发电效益受损,还经常出现空冷单元内“湿底”现象,大量的除盐水撒落到地面,造成浪费.文章介绍了对原喷淋系统改造的技术方案及改造后的效果.【期刊名称】《中国高新技术企业》【年(卷),期】2014(000)009【总页数】2页(P25-26)【关键词】空冷机组;喷淋系统;雾化增湿系统;喷嘴布置【作者】孙晓平【作者单位】国电电力大同发电有限公司,山西大同037043【正文语种】中文【中图分类】TK264我国三北地区的煤炭资源比较丰富，但由于水资源匮乏，限制了当地的火电建设。
直接空冷系统因其具有良好的节水效果，在近几年得到了广泛推广和应用。
但近年来已投运的直接空冷机组在夏季高温季节普遍存在出力受阻、不能满发的问题。
国电电力大同发电有限公司#7、#8直接空冷机组其设计理念是针对富煤缺水地区，它的最大特点是节约水资源，而随着煤碳价格的不断攀升，现在的煤碳价格已经是当时设计时的3倍，因此必须要求我们对空冷喷淋装置的使用进行再论证改造，从而更大的发挥其经济作用。
国电电力大同发电有限公司#7、#8汽轮机为哈尔滨汽轮机有限责任公司制造的NZK 600-16.7/538/538型亚临界、一次中间再热、四缸四排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。
#9、#10机为哈尔滨汽轮机有限责任公司制造的CLNZK 660-24.2/566/566型超临界、一次中间再热、三缸四排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。
机组配套的直接空冷系统亦称为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。
签于该系统的特点，保证空冷凝汽器散热管表面的清洁程度将极大的提高机组经济性和安全性。
火电厂空冷岛加装喷淋装置方案分析
火电厂空冷岛加装喷淋装置方案分析
岳星琼
【期刊名称】《机械管理开发》
【年(卷),期】2018(033)006
【摘要】着重从改善冷凝器翅片脏污情况和降低局部环境温度增加换热两个方面对火电厂空冷岛加装喷淋装置方案进行分析.该方案为:通过对空冷岛的翅片管束加装喷淋装置,以达到清洗清洗翅片表面的脏污和管束降温、加强换热的目的,增加机组效率.
【总页数】2页(P116-117)
【作者】岳星琼
【作者单位】山西西山煤电有限责任公司发电公司电力分公司, 山西太原030053【正文语种】中文
【中图分类】TM621
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空冷喷淋降温系统技术方案及初步报价
神木汇能1X30MW直接空冷机组 空冷岛加装喷雾降温系统技术方案LD-ZCS1000D空冷岛喷淋雾化降温系统1、产品概述喷淋雾化降温系统主要包括：集控室远程控制终端、现场控制器、管道和水泵、阀体、传感器、雾化喷嘴。
该系统工作原理为：将雾化喷嘴合理布置在空冷岛风机和散热翅片之间，喷嘴喷出的雾化水与空气充分接触组合成气水混合物，降低周围局部空间的环境温度和湿度，再由散热风机将加湿降温后的汽水混合物带到并附着在散热器管束表面，通过附着水雾的迅速蒸发带走散热器表面的热量，从而快速降低空气温度和管束表面温度。
本系统能够弥补空气环境温度升高对管束散散热的影响，避免了风向、风速变化后，在散热器入口处形成的热风回流现象，有效改善了机组散热器的换热效率，降低了炎热夏季高温对直接空冷机组散热器性能的影响，提高发电企业的生产能力。
该系统具有结构简单，维护、使用方便，降温性能稳定的优点，在有效保证机组正常稳定运行的情况下，降低了煤耗、提高了经济效益。
另外还能在气候风向突变情况发生时稳定机组背压的作用。
2、产品特点空冷岛自动喷淋降温系统 专利号：201220601482.2 012-11-15；关键部件全部采用进口产品；采用间接喷雾冷却降温方式，极大地降低了除盐水的浪费率，喷射出去雾化后的除盐水高达98%都能到达空冷管束表面参与热交换，在系统工作时，空冷岛下方能保持相对干燥，对空冷岛下方主要设备没有任何影响，无需对相关设备作防淋处理；降低了除盐水使用量，使得同样多的除盐水同时喷淋的A型塔列数成倍增加，显著提高冷却降温效率；配置多种传感器：在喷淋水泵出口处设置流量传感器和压力传感器，实现对系统工作全方位监控和保护，达到全自动智能化控制要求；向空气中喷射完全雾化的水汽，通过风机送至空冷管束，快速吸收空冷管束表面的热量并向空气中散发，达到快速间接喷淋降温效果；系统采用现场可编程（可设置）循环喷淋方式与系统全自动控制喷淋降温方案相结合，降低了电厂除盐水的处理要求，提高了系统工作的灵活性。
关于空冷喷淋效益分析
空冷加装喷淋降温装置提高机组效率的分析一、空冷岛加装喷淋项目背景直接空冷机组非常节水，尤其在三北地区尤为重要，为我国合理利用水资源具有重要意义。
但是也有电厂投资过大，陕北地区风沙大，空冷风机损坏严重等问题。
同时在夏季负荷接待能力较水冷机组差，经济性能较低。
二、北元热电厂现场情况分析陕煤北元化工集团热电分公司空冷机组装机容量为4×125MW，空冷凝汽器等设备为北京首航产品。
因发电厂所处地区地理环境复杂，有水泥厂、化工厂等，使得空冷换热装置的散热器表面比较脏污，容易结垢，并且空冷换热装置的换热面积设计裕量偏小，同时汽轮机的排汽量大于空冷装置的设计进汽量。
通过近些年的实际运行决定对空冷凝汽器管束加装喷雾强化换热装置，以求达到夏季高温季节管束降温的目的（本着节能减排的初衷，以节约除盐水为条件），增加机组发电效率。
三、影响空冷效率的因素空冷凝汽器的性能与环境因素密切相关，而空冷凝汽器的性能除了环境因素的影响之外，还与直接空冷机组原则性热力系统和空冷凝汽器的参数选择有直接关系，我们不断优化这些参数可以使空冷凝汽器的初投资与运行费用最少。
空冷岛设计中空冷散热器迎面风速越高换热面积越小，我们可以通过提高迎面风速使空冷凝汽器设备总量最小，从而减少初投资。
由于环保意识加强人们对噪声的影响非常在意从而提出非常严格的噪声设计条件，在这种情况下设备总量就不见得是优化的主导因素，又增加噪声这一限制条件使得优化变得复杂起来。
在风机转速、环境温度及负荷确定时，机组背压是确定的，而机组背压是直接影响提高机组效率降低热耗率及煤耗的主要因素。
目前北元集团热电厂空冷岛存在机组在夏季运行时背压高于设计值，致使负荷带不满的问题，机组在极其不安全不经济工况下运行。
众所周知，机组背压变化1kPa，燃煤发电机组将影响煤耗2.2g/kWh左右。
因此如何降低背压是电厂节能减排的重要课题。
四、降低排汽背压的方法对于汽轮机来讲，降低排汽的方法最直接的就是降低冷却介质的温度。
空冷喷淋节能改造效益分析
空冷喷淋节能改造效益分析
李虎，赵田中
(黄陵矿业煤矸石发电公司，陕 西 黄 陵 727307)
摘 要 ：随着电厂节能减排工作的不断深入，提高发电机组经济运行的经济性已显得越来越重要。本文介绍黄陵矿业煤
矸石发电有限公司空冷增装喷淋装置降低汽轮机排汽压力，提高机组的经济性的情况。
m
度 台
m r/rnin
Pa kW kW m2
顺流 单繼
9500 x 1858 288
2 1 9 x 19 2 1 9 X 57
1 658027
129 17.651
31.7 11.1 x 11.1
60 18 9.022 90 87 57 90
主要鐵
805217
逆流 单排管
8500 x 1858 72
项目
型号 管束尺寸
隨 基管纖面尺寸 翅牌外形尺寸
翅片管撤 翅膀总散热面积 翅 化 比 （散热面积/ 迎风面积）
迎风幽积 祕系数
針 _断 寸 A 型夹角 雖台数 ■ JLS：径
作全压 廝 應 功 率 （对 应 T M C R 工 况 ）
电动机功率 空冷凝離总縣面积
单位
mm
个
mm mm
排
m2
m2 W /m 2 * K
根 据 机 组 的 运 行 状 况 ，为 了 提 高 电 厂 的 经 济 效 益 ，降 低 发 电 煤 耗 ，达到节能增效的目的，决定加 装空冷喷淋装置。
2 空冷机组技术参数分析
黄 陵 矿 业 煤 矸 石 发 电 公 司 # 1 、# 2 机空冷岛采
用 机 械 通 风 直 接 空 冷 系 统 ，由 北 京 首 航 艾 启 威 冷 却 技 术 有 限 公 司设计与制造，主 要 技 术 参 数 见 表 1。 该 系 统 位 于 45m 高 空 平 台 上 ，两 台 机 共 6 0 台轴流 风 机 ，共 1 2 排南北布置的三角形管束散热器。由于 空 冷 机 组 的 出 力 受 环 境 温 度 的 影 响 较 大 ，在 夏 季 高 温 时 段 机 组 背 压 较 高 ，增 加 了 机 组 发 电 煤 耗 ，凝结 水 精 处 理 入 口 温 度 最 高 达 75尤 ，严 重 时 机 组 出 力 受 阻 。大风天气的气象条件下，运行条 件 恶 化 ，易发 生 机 组 高 背 压 跳 闸 的 事 故 。据 对 标 铜 川 华 能 等 同 类 型 电 厂 的 情 况 ，通 过 合 理 布 置 管 路 ，合 理 选 择 喷 水 压 力 ，雾化效 果 较 好 ，实现较低的落水率，背压降 低 5 ~ 8k P a, 取得了很好的效果，可见对直接空冷
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一、产品概述
现有空冷机组运行效果表明，直接空冷机组比水冷凝器发电机组节水65％甚至
更多。
经过几十年的运行实践，证明空冷机组还是比较可靠的。
但不排除空冷系统在运行中存在种种原因引发的问题，如严寒、酷暑、大风、系统设计不够合理、运行管理不当等。
夏季环境气温比较高时，空冷机组会出现真空降低，机组发电效率降低，甚至迫使整个机组降负荷运行。
针对此问题，有必要对空冷机组进行改造，加装喷雾降温系统，在夏季对空冷岛进行喷淋降温，提高热交换效率，达到降低机组背压，使之满负荷工作，平安度过高负荷的夏季。
空冷岛喷淋冷却（尖峰冷却）系统主要包括：集控室远程控制终端、现场控制器、管道和水泵、阀体、传感器、雾化喷嘴。
该系统工作原理为：将雾化喷嘴合理布置在空冷岛风机和散热翅片之间，喷嘴喷出的雾化水与空气充分接触组合成气水混合物，降低周围局部空间的环境温度和湿度，再由散热风机将加湿降温后的气水混合物带到并附着在散热器管束表面，通过附着水雾的迅速蒸发带走散热器表面的热量，从而快速降低空气温度和管束表面温度。
本系统能够弥补空气环境温度升高对管束散散热的影响，避免了风向、风速变化后，在散热器入口处形成的热风回流现象，有效改善了机组散热器的换热效率，降低了炎热夏季高温对直接空冷机组散热器性能的影响，提高发电企业的生产能力。
该系统具有结构简单，维护、使用方便，降温性能稳定的优点，在有效保证机组正常稳定运行的情况下，降低了煤耗、提高了经济效益。
另外还能在气候风向突变情况发生时稳定机组背压的作用。
二、系统技术特点
Ø空冷岛自动喷淋降温系统专利号：201220601482.2 012-11-15；Ø关键部件全部采用进口产品；
Ø采用间接喷雾冷却降温方式，极大地降低了除盐水的浪费率，喷射出去雾化后的除盐水高达98%都能到达空冷管束表面参与热交换，在系统工作时，空冷岛下方能保持相对干燥，对空冷岛下方主要设备没有任何影响，无需对相关设备作防淋处理；
Ø降低了除盐水使用量，使得同样多的除盐水同时喷淋的A型塔列数成倍增加，显著提高冷却降温效率；
Ø配置多种传感器：在喷淋水泵出口处设置流量传感器和压力传感器，实现对系统工作全方位监控和保护，达到全自动智能化控制要求；
Ø向空气中喷射完全雾化的水汽，通过风机送至空冷管束，快速吸收空冷管束表面的热量并向空气中散发，达到快速间接喷淋降温效果；
Ø系统采用现场可编程（可设置）循环喷淋方式与系统全自动控制喷淋降温方案相结合，降低了电厂除盐水的处理要求，提高了系统工作的灵活性。
三、系统构成
整个方案总体上由水泵装置、管路、喷淋装置、控制系统四个部分组成。
管路有以下部件：不锈钢进水阀门（手动），不锈钢DN125进水管道，高压水泵，不锈钢DN80出水管道，不锈钢出水阀门，不锈钢排水阀门，不锈钢电动流量调节阀，压力变送器，流量计，不锈钢DN80上水管道，不锈钢三通（DN80-DN40），不锈钢DN40电动阀门，不锈钢DN40横向水管，不锈钢DN25喷水水管。
喷淋装置主要是特型不锈钢喷嘴及其安装基座。
控制系统主要：高压水泵控制柜、PLC程控箱、集控室DCS远程控制终端。
3.1、系统电气图
集控室工作人员通过对组态软件的操作，通过现场CAN总线（原自动冲洗网络）操控安装在现场的尖峰冷却PLC程控箱，PLC程控箱通过驱动模块来控制高压水泵和电动阀工作，完成系统主要功能。
为了保护高压泵的工作以及对整个管网的工作情况进行监控，在管网上安装流量传感器和压力传感器。
控制器采集流量传感器和压力传感器信号适时改变喷淋通道的数量，如果发生异常状况时，发出报警，严重时停止系统的工作。
流量传感器和压力传感器的安装位置可以选择在上水管末端（必要时，还可以在每一个电动阀出口处独立安装一台压力传感器）。
除了实现监控功能之外，控制器通过采集传感器信号，还能够对A型塔喷淋工作数实现自动调节，即通过压力流量监测适时增加或减少喷淋通道数。
系统电气拓扑图如下图：
图1、系统电气图
系统除主要功能外，还要有故障报警功能，通过故障代码识别设备故障类型等功能。
系统可选配现场视频监控系统，确保整体系统的运行透明度和安全性。
系统可以设置一台环境温湿度变送器检测单元，用于检测喷淋系统的工作必需条件。
如果检测到的环境湿度超过设定值，则不允许启动喷淋系统；如果环境温度太低，也没有必要启动喷淋系统。
对于环境温度和湿度的设定阈值，均可以在上位机当中进行设定，满足根据实际使用进行调节调整的要求。
3.2、系统结构图
根据不同电厂空冷岛工程状况，基于喷淋冷却降温效果及除盐水的处理能力考虑，本着节约用水的原则，我院提出一个较为折中的设计方案，即：一个风机布置6个喷嘴，允许多个A型塔同时喷淋。
系统图如下图2所示。
从储水罐送出的除盐水经过手动阀门和流量计，进入到喷淋系统中。
每一台机组配置一套独立的喷淋系统，系统包括控制器、高压水泵、手动阀门、流量调节阀、压力变送器和流量变送器以及相应的管道、喷嘴等组成。
每套装置均有一台PLC程控箱。
PLC程控箱作为核心，实现对各个阀门的组合电动控制和调节，实现对不同喷淋数量散热器列的自动控制，如控制散热器列的分支管道的打开与关闭，使之适应不同喷淋数量的需要。
对高压泵的控制包括启动与停止控制、故障检测等。
同时，在主管道上安装相应的压力变送器和流量变送器，用于实现对管道的工作状态检测。
压力变送器和流量变送器带有就地显示仪表盘，便于巡检和维护。
主管道上的流量计与安装在储水罐输出端的另外一台流量计一起，对整个系统的供水能力进行监测，实现喷淋数量的自动调节（在自动模式下）。
控制器与泵的控制柜一同安装在位于空冷岛平台下方的主控室内。
在主控室内可以通过控制器实现对喷淋系统的操作。
图2、系统结构图
3.3、安装布置平面图
图3、水泵和管道布置平面示意图
系统各管道及主要设备布置位置如上图所示，方案效果如下图所示。
在每个风机上布置6个特型喷嘴，分成两列，每列各三个，增大了除盐水雾化面积。
图4、喷嘴管道效果图
图5、喷嘴管道现场图
图6、喷嘴效果图3.4、系统参数表。