间接空冷塔设计说明
某1000MW级电厂间接空冷塔结构设计研究
某1000MW级电厂间接空冷塔结构设计研究发布时间：2021-05-18T02:59:46.511Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第2期作者：杨乐1李海瑞1[导读] 在此前提下一机一塔方案比一机两塔方案造价低、占地少且塔群效应小，综合以上优势，推荐采用一机一塔方案。
中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司山西太原 030001摘要：以某2×1000MW级电厂工程间接空冷塔为例，对机组配置一机一塔、一机两塔两个方案进行研究。
研究结果认为在保证冷却塔的屈曲稳定、安全的前提下，一机一塔方案比一机两塔方案造价低、占地少且塔群效应影响小，该1000MW级电厂间接空冷塔推荐一机一塔方案。
关键词：火力发电厂；间接空冷塔；一机一塔；一机两塔0引言某2×1000MW空冷发电机组，循环冷却系统采用表凝式间接空冷系统，机组与冷却塔的配置推荐一机一塔、一机两塔两个方案，布置方式均为表凝式散热器塔外竖向布置，其立面、剖面图见图1。
图1 间接空冷塔立面及剖面图为获得安全可靠、经济合理的最优方案，对一机一塔、一机两塔两个方案展开分析研究。
根据设计基础条件，工艺专业进行热力优化计算，确定一机一塔、一机两塔两个方案的空冷塔几何尺寸。
根据间接空冷散热器的布置和进风要求，空冷塔的进风口比湿冷塔高很多，对一机一塔而言，其进风口高达28米，零米直径达到170多米，其稳定问题十分突出，是制约特大型空冷塔结构设计的关键问题。
计算分析方法主要利用冷却塔静、动力整体分析程序LBS和LBSD，并利用结构有限元分析程序SAP2000对冷却塔结构进行静、动力验算分析以及塔体稳定性分析。
通过分析得出结论，采用一机一塔、一机两塔方案均可以做到安全可靠，在此基础上对两方案进行比较，推荐一机一塔方案。
1 地质条件及地基处理1.1地形地貌拟建区域地形平坦，地貌成因类型风积高原，地貌类型为平地。
1.2 地层结构及承载力特征值拟建区域上覆地层为第四系风积层（Q4eol）、第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）构成，岩性主要为为细砂、粘性土；下伏基岩地层为中生界白垩系（K）砂质泥岩、泥质砂岩。
钢结构间接空气冷却塔设计方法研究
钢结构间接空气冷却塔设计方法研究摘要：以国外某165 m高钢结构空冷塔为设计原型，在国内已有研究成果的基础上，进一步研究国内规范条件下钢结构间接空气冷却塔结构的可行性，通过对钢结构空冷塔结构的整体屈曲分析反推结构主要受力构件计算长度系数，从而对结构实现进一步的优化；通过有限元计算软件MIDAS 分别对24对、30对、36对斜柱空冷塔模型进行计算，在不影响结构整体性能的前提下，优化空冷塔结构用钢量，最终结果表明，模型结构的用钢量基本维持在5 000 t左右，从而保证了钢结构空冷塔的经济性。
关键词：空冷塔；屈曲分析；有限元；用钢量目前，国外已有将钢结构体系运用于间接空冷塔建设的成功案例，见图1，而国内此方面的建设尚属空白，但已有多家单位在进行相关技术的研究[1]，由于缺乏资料，多数研究停留在简单的初级建模阶段。
鉴于此，本文采用有限元方法，系统研究了钢结构间接空气冷却塔在恒荷载作用下的屈曲模态，并利用逆推稳定承载力公式的方法，对塔筒斜柱的计算长度系数进行分析，根据塔筒屈曲模态定性分析了塔筒结构的受力特性和结构体系。
最后，利用结构的受力特点对结构用钢量进行优化。
图1 国外建成空气冷却塔项目实景1 结构模型及参数拟建钢结构间接空冷塔原型基于国外已建成钢结构空冷塔项目，塔高为165 m，出口直径为94 m，喉口高度为126 m，喉口直径为89 m，底部直径为132.18 m。
利用偶数对斜向柱按一定的方位角绕中心旋转后自然形成双曲抛物面，之后沿塔身高度设置若干道加强环桁架，加强环采用三角形桁架，作为斜柱在双曲抛物面外的支撑点。
空冷塔塔筒结构整体模型如图2所示。
图2 空气冷却塔三维模型示意2 荷载取值荷载环境条件，空冷塔结构计算应同时考虑结构自重、风荷载、地震作用、温度作用和施工荷载。
拟建空冷塔的抗震设防烈度为8度，基本地震加速度为0.2g，场地类别为Ⅲ类；恒荷载只考虑结构自身的自重和蒙皮结构的重量，蒙皮结构按照风荷载局部承压计算后统计自重，并按0.626 kN/m的线荷载施加在每根斜柱上；活荷载取值仅考虑施工荷载；结构温度荷载考虑整体内外温差，按40 ℃考虑，日光照射产生的温差，按照正向温差为20 ℃，垂直向温差为10 ℃考虑。
间接空冷系统资料
THபைடு நூலகம்热 TMCR( TRL 阻塞背 效率验 最大连 （铭牌 压工况 收况） 续工况) 工况）
14.5 13.5 30
3
12
12
28
6.5
827.38 886 940.2 863.77
69710 69710 69710 47600
空冷系统主要保护装置
出现下列情况之一循环泵自动停运 • 系统中无水循环； • 安全放水伐开启； • 循环泵电机掉闸； • 电机或泵的保护动作；
系统运行方式
• 当空冷塔冷却段部分或全部停运放水后， 为防止系统内表面受氧化腐蚀，设置充氮 保护系统。氮气管路与储水箱顶部相连， 并通过膨胀水箱溢流管，散热器顶部连通 管组成充氮保护管道系统 。
间接冷却系统图
空冷系统启、停和运行维护
• 机组启动时，冷却系统将以空冷却（泄水状态） 启动，两旁路阀开启，循环水通过两个旁路阀进 行循环，也就是旁路运行。在旁路运行成功以后， 扇区将会被一个接一个的充水（一般为对称充水， 充水时先开出水阀15秒后开进水阀），在冷却塔 的任一个部分的五个扇区中有四个扇区充满水后， 旁路阀开始自动关闭，当五个扇区全部充满水后 旁路阀关闭。扇区充满水后，及时开启百叶窗。 冬季机组启动，当循环水温大于规定值及二台循 环泵运行，才能投入散热器运行。控制散热器充 水时间在60-80秒，防止充水速度太慢而结冰。
空冷系统主要保护装置
出现下列情况之一安全排水伐自动开启 • 环境温度低于＋5℃时，冷却水系统中无
水循环； • 环境温度低于+5℃时, 主冷水管道中水温
低于12℃。 下列情况下，运行的扇形段自动排水 • 扇形段出口温度低于12℃。 • 环境温度低于＋5℃时，扇形段内无水循
钢结构间接空气冷却塔设计方法研究
钢结构间接空气冷却塔设计方法研究钢结构间接空气冷却塔（也称为湿冷塔）是一种常用的热交换设备，主要用于将工业生产过程中产生的热量转移到大气中，以保持生产设备的正常运行温度。
在钢结构间接空气冷却塔的设计中，需要考虑到结构的强度、稳定性和耐久性等方面的因素，以保证冷却塔的安全可靠运行。
首先，钢结构间接空气冷却塔的设计中需要考虑到风荷载的影响。
由于冷却塔是一个较高的结构，面对风力的影响时容易产生较大的风荷载。
因此，设计师需要根据地理条件和气象数据确定冷却塔的最大风荷载，并将其充分考虑进设计中，以确保冷却塔抗风能力。
其次，设计师还应该考虑到温度变化对冷却塔结构的影响。
冷却塔通常用于将热量从工业生产设备中排放到大气中。
由于冷却塔内部进行了湿冷处理，因此在冷却塔内存在大量水汽。
冷却塔在热冷交替的过程中易发生膨胀和收缩，所以在设计中，需要合理考虑材料的热胀冷缩系数，以及材料的热导率等参数。
此外，钢结构间接空气冷却塔设计中还需要考虑到结构的可维护性和施工方便性。
冷却塔通常由钢结构组成，因此设计师需要对钢结构的耐久性和可靠性进行评估。
同时，设计师还应该合理规划冷却塔的各个部分，确保施工过程中方便操作，减少施工期间的风险。
对于钢结构间接空气冷却塔的设计方法，一种常用的方法是有限元分析法。
有限元分析法可以模拟和分析冷却塔在不同荷载下的结构行为，包括固有频率、应力分布等。
通过有限元分析，设计师可以确定冷却塔的结构尺寸、钢材选择、连接方式等设计参数。
综上所述，钢结构间接空气冷却塔的设计方法需要充分考虑强度、稳定性、耐久性、风荷载和温度变化等因素，并采用有限元分析等方法进行设计。
此外，设计师还应合理规划结构的维护和施工方便性，以确保冷却塔的安全可靠运行。
间接空冷系统的基本结构和原理
间接空冷系统的基本结构和原理
2013年10月23日 09:4320162人浏览字号:T|T
内容摘要：间接空冷系统的空冷管束（又称“冷却三角”），在冷却塔的底部竖直放置。
空气在管束外侧流动，冷却水在管束内部冷却降温。
冷却塔的底部设有百叶窗，用以调节风量。
间接空冷系统在火电站整体布局中的位置如下所示：
间接空冷系统的总体外观示意图
如上图所示，汽轮机排出的乏汽进入凝汽器，被间接空冷系统的冷却水冷却；冷却后的乏汽返回锅炉，实现循环利用；冷却后温度升高的冷却水进入间接空冷系统，通过自然通风降低温度，然后再次进入凝汽器对乏汽冷却，实现循环利用。
间接空冷系统的空冷管束（又称“冷却三角”），在冷却塔的底部竖直放置。
空气在管束外侧流动，冷却水在管束内部冷却降温。
冷却塔的底部设有百叶窗，用以调节风量。
间接空冷系统的内部结构示意图如下：。
600MW间接空冷机组的设计及应用
600 MW间接空冷机组的设计及应用Design Features And Applications Of 600 MW Indirect Air-CoolingSteam Units(Datang Yangcheng Power Generation Co.,Ltd Yangcheng 048102 China)摘要：介绍了大唐阳城发电有限责任公司600 MW间接空冷机组的结构设计特点及其与传统水冷机组的主要结构差异。
详细分析了间接空冷机组在工程应用中出现的问题：凝结水水质差，含盐量大，导电度超标，树脂过滤器失效快；冬季空冷岛散热器易冻裂问题；夏季凝结水温高、背压高，机组运行安全性、经济性差；空冷机组厂用电率高。
针对出现的问题，采取了相应的措施，取得良好的效果。
关键词：600 MW间接空冷机组；结构特点；应用情况Abstract：The paper introduced the features on the design-structure of Datang Yangcheng Power Generation Co.,Ltd 600MW Indirect Air-Cooling Steam Units and its difference to the Water-Cooling Steam Units. Analyzing the operating of Indirect Air-Cooling Steam Units, the paper found the following problems: The poor quality of the condensation water; the high salt content, the standard exceeding of electric conductivity; the faster invalidating of Powder Filters；the vulnerability to frost cracking of the air cooling island units in winter; the high temperature and high back pressure of the condensation water in summer; the lack of safety and economy; the high-consuming of electricity. To deal with these problems, the paper hereafter introduced several measures that have been proved to be effective.Key words: Indirect Air-Cooling Steam Units of 600 MW; Design Features;Application.0 引言我国是一个淡水资源严重匮乏的国家。
间接空冷塔技术培训ppt课件
3.2中心测量
X型支柱底模半径测量找正示意图如下：
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3.3 X支柱及环梁脚手架搭设
X支柱及环梁脚手架搭设占地面积约9848㎡，搭 设钢手管量约3000T，需要架子工约100人，搭设时 间为100天。垂直运输机械可采用2台8T塔吊 (半径 50m) ,与2台移动式50T吊车配合。
间接空冷塔脚手架搭设之前先进行斜撑，暗柱斜撑 与水平面的夹角为60°，暗柱斜撑钢管必须用直接 扣连接，通长至地面，并且不允许有搭接，暗柱斜 撑两端头均采用顶托硬撑；暗柱斜撑以外的区域加 6m长的钢管斜撑，间距@1200mm，与整个脚手架 连成一个整体。
（5）脚手架立管步距为1500mm，纵横间距平均为 1200mm。下环梁下脚手架径向需加密一倍，加密 后立杆纵横向间距平均为600mm×600mm，下环梁 下硬撑钢管底部、顶部全部采用底托和顶托。
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3.4 脚手架受力计算
6.对于X柱脚手架受力计算，除了对上述脚手架横杆和立杆计 算外，还要对X柱的侧向压力进行计算。将X柱的竖向设计荷 载分解为沿X柱方向的力和垂直于X柱方向的力。沿X柱方向 的力主要通过自身的压力承担，垂直于X柱方向的力由X柱斜 撑或暗柱来承担。 计算模型如下：
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3 X字柱及环梁施工
根据X支柱的结构尺寸，X支柱宜分4段进行施工。施 工缝位置的标高分别为+9.575m、+18.904m、+25.410m （详见下图），其中第三段上下两道施工缝设在与X柱上 下交叉点处。X支柱脚手架径向共20排，径向满堂架共10 排。下环梁下径向硬撑钢管5排，立杆间距 600mm×600mm。
间接冷却塔X柱施工一般均采用现浇混凝土施
工工艺。X支柱高度一般均在30m以上，由于X柱断
201.05.03间接空冷塔内系统运行说明
编制审核目录1 间接空冷系统设计条件 ................................................... 错误！未定义书签。
2 间接空冷塔内工艺配置 ................................................... 错误！未定义书签。
3 间接空冷系统启动........................................................... 错误！未定义书签。
4 间冷塔的运行.................................................................. 错误！未定义书签。
5 间冷塔的停运.................................................................. 错误！未定义书签。
6 辅助设备及功能 .............................................................. 错误！未定义书签。
1间接空冷系统设计条件1.1间接空冷系统设计基础条件1.1.1气象特征和环境条件吉木萨尔县属温带大陆性气候，冬季长而严寒，夏季短而炎热，春秋季节不明显，干旱少雨，昼夜温差大。
据吉木萨尔气象站1961～2007年历史气象资料统计结果：年平均气温7.1℃，年平均气压为934.0百帕，年平均降水量为182.7毫米，年平均相对湿度57%。
年平均风速为2.2米/秒，年大风日数16.5天，多出现在春、夏两季。
1.1.2气象要素值吉木萨尔气象站气候要素统计见表1-1。
吉木萨尔气象站气候要素统计表1-11.1.3典型年气象条件厂址典型年（2004年）各级气温累积出现小时数见表1-2。
厂址典型年（2004年）各级气温累积出现小时数表1-21.1.4间接空冷系统型式本工程采用带表面式凝汽器和垂直布置空冷散热器的间接空冷系统；空冷系统通风设施为钢筋混凝土双曲线薄壳式风筒冷却塔，散热器在其外围垂直布置。
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本工程间冷塔的设计主要依据相关工程经验及导则，采用TMCR及TRL 工况的排气量、焓值进行设计，在具体计算中，冷却塔出水必须同时满足TMCR和TRL两种工况，以其中不利工况为计算依据，本工程中TMCR为不利工况，其中设计工况：
凝汽量：TMCR工况凝汽量
设计气温： 14℃
设计背压（汽轮机排汽口处）：10kPa
设计循环冷却水凝汽器进口水温： 33.5℃（招标要求）
夏季满发工况：
凝汽量：TRL工况凝汽量
夏季满发温度： 32℃
主机TRL工况设计背压： 28kPa
设计最高循环冷却水凝汽器进口水温： 54℃
本工程在计算冷却塔出水水温时，已充分考虑大风、扬尘以及结垢等不利影响，在计算过程中采用传热系数取90%，抽力增加4%等措施来消除这些不利影响，满足出水水温的要求。
在采取以上措施后，结合相关工程经验及导则，我们确认循环水冷却水进口水温（冷却塔出水水温）再保留1℃余量，即TMCR工况下循环水冷却水进口水温（却塔出水水温）为32.5℃，TRL工况下循环水冷却水进口水温（却塔出水水温）为53℃。
散热器迎面风速优化取值1.49m/s。
两种工况的温升均按照10℃考虑，即TMCR工况循环水冷却水出口水温（却塔进水水温）为42.5℃；TRL工况循环水冷却水出口水温（却塔进水水温）为63℃.
循环水温保留1℃余量是比较合适的，如保留余量过高，今后实际运行中背压可能接近阻塞背压，对机组出力增加不大，同时对冬季的防冻也增加了困难。
根据以上进出塔水温，我方间冷塔方案为：
间接空冷系统系统技术方案：进塔水温41℃，出塔水温31.4℃
间接空冷系统系统技术方案：冷却塔出水温度30.5度，进水40.5度。