空冷及抽真空系统
直接空冷系统
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喷淋水系统
❖ 为了有效地降低机组的背压，提高机组的效率， 平稳顺利地防暑过夏，二期空冷岛加装了喷淋水 系统，即为每个风机加了10个雾化喷头，使除 盐水经过雾化被风机直接吹到散热管束上，降低 散热管束的温度，从而使管束中的蒸汽能够更好 地被冷却。
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二期化学 除盐水箱
第1列
第1列
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空冷防冻
❖ 在机组处于空负荷或低负荷运行时，蒸汽流量很小，经 试验发现加上旁路系统的蒸汽流量也不能达到空冷凝汽 器全部投入时的设计流量。此时，即使将所有风机全部 停运，由于此时蒸汽流量很小，当蒸汽由空冷凝汽器进 汽联箱进入冷却管束后，在由上而下的流动过程中，冷 却管束中的蒸汽与外界冷空气进行热交换后不断凝结。 由于环境温度很低，远远低于水的冰点温度，其凝结水 在自身重力的作用下，沿管壁向下流动的过程中，其过 冷度不断增加，当到达冷却管束的下部（即冷却管束与 凝结水联箱接口处）时达到结冰点产生冻结现象。在冷 却过程中蒸汽不断凝结并不断在冷却管束的下部冻结，
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冲洗水系统
❖ 系统包括每纵冷凝器两侧的可移动扶梯、安装在扶梯上 的水流分配集管及安装在集管上方的雾化喷嘴。水流通 过一软管供给至扶梯。由於扶梯可平行于管束表面由人 工移动，这样水流分配均匀，清洁工作持续有效。先清 洗冷凝器一侧，然后在清洗另一侧。每一侧应清洗6遍。 (每个扶梯安放6个集管，1/6的管道可被同时清洗。这 样作的目的是为了限制清洁用水的水流量。) 清洁应自 上而下，从顶部母管开始，至中间母管，最后清洁底部 母管。高压水喷嘴均匀分布并与水流分配集管固定，全 部垂直于管束，并通过一软管与供水装置/泵连接。最 好在机组停运、ACC处於真空状态下期间实施清洁，在 机组运作时亦可实施清洁。
直接空冷的概述
一、结构简介：1：直接空冷系统汽轮机的排汽通过大直径的管道进入布置于主厂房A列前的空冷凝汽器，采用轴流风机使冷空气流过空冷凝汽器，以此使蒸汽得到冷凝，冷凝水经过处理后送回到锅炉给水系统。
2：凝汽器构件空冷凝汽器由三排翅片管束，蒸汽分配管，管束下联箱，支撑管束的钢架组成。
3：排汽管道系统汽轮机低压缸排汽装置出口到与连接各空冷凝汽器的蒸汽分配管之间的管道以及在排汽管道上设置的滑动和固定支座，膨胀补偿器，相关的隔断阀门及起吊设施，安全阀，防爆膜，疏水系统等。
4：凝结水回收系统经空冷凝汽器凝结成的水通过凝结水管道收集到汽轮机排汽装置下的热井中，然后通过凝结水泵送入汽轮机热力系统。
补水量为锅炉BMCR工况流量的3∽5%。
5：抽真空系统由三台100%的水环式真空泵以及所需的管道阀门等组成。
是机组启动和正常运行时抽出空冷凝汽器和其他辅助设备和管道中的空气，建立和维护机组真空。
真空泵一用二备，冷态抽空时间40分钟，要求管道系统必须严密不漏。
6：直接空冷系统性能保证的考核点工况在夏季空气干球温度为34℃，外界环境风速≤5m/s时，每台汽轮机的排汽量为692t/h，排汽焓为2530﹒3KJ/kg时，风机100%转速的情况下，应保证汽轮机排汽口处背压不大于32Kpa，这一工况作为直接空冷系统性能的主要考核点。
7：空气通道每台风机对应的冷却管束﹙冷却单元﹚应有其空气通道，以保证冷空气进入及热空气排出。
凝汽器支撑钢架的布置应不影响冷空气进入凝汽器。
不同冷却单元之间应设隔墙，以免相邻冷却单元互相影响和相邻风机的停运而降低通风效率。
并且隔墙要有一定的强度，以免由于振动而损坏。
对整个冷凝器风道以外的缝隙应采用抗腐蚀板进行封堵，以保证空气通过凝汽器时不走旁路，保证通风量和冷却效果，减少风机电耗。
8：冷却风机风机﹙包括电机减速机风扇叶片变频柜﹚为德国斯必克公司生产，单台功率110KW，台数30台﹙其中顺流24台，逆流6台﹚，叶片旋转直径10﹒363米。
空冷系统组成及运行控制措施
空冷系统组成及运行控制措施气化中心工艺工程师辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司 123000直接空冷凝汽器（air cooled condender system,以下简写ACC）是指汽轮机的排气直接进入ACC，通过蒸汽与空气的热交换来冷凝汽轮机的排汽，以维持汽轮机的低背压。
近年来，ACC被作为辅助系统广泛应用于石化行业。
1 ACC组成及控制要素ACC一般由空冷凝气单元（管束及风机），抽真空系统，凝水系统，仪电控系统及附属连接件等组成。
图1 空冷系统简图1.1空冷凝气单元空冷凝气单元主要包括管束和风机。
汽轮机排汽通过排汽管线直接进入空冷器管束，与由底部风机送的空气进行换热后的凝结水进入热井再送往下一工段。
操作风机时应注意汽轮机的排汽压力、空冷器凝结水温度及不凝气温度的变化。
在正常运行时以上参数与风机转速成反比，即风机转速越高，强制送风越多，蒸汽冷凝越快，排气压力越低，此时汽轮机效率越高。
而环境温度较低、排气压力高时，还应参照凝结水的温度，若凝结水温度过低则不应使用增加风机转速的方法来降低排汽压力，误操作风机将造成冻堵现象。
应及时查明排气压力高的原因，再进行调整。
排气压力高的原因一般有两种情况，一是风机转速低，换热量小，同时体现凝结水温度高；二是空冷管束部分可能存在漏气，外部空气漏入，导致排气压力高。
1.2抽真空系统及凝结水系统抽真空系统以维持汽轮机运行状态下的真空，及时抽出排汽中的不凝结气体（如空气），以防止不凝气在空冷器内积聚，占据管束换热面积，使排汽冷凝能力下降，汽轮机排汽压力升高、效率降低。
系统从逆流换热管束顶部的抽气口中将ACC中的不凝结其他与少量蒸汽一起抽出，再经抽气器两级冷却最终排入大气。
凝结水系统由热井和凝结水泵组成，ACC中凝结下来的凝结水靠重力自流送入热井，在由凝结水泵加压外送。
在运行过程中应注意空冷器凝结水的温度，过高将造成水泵的汽蚀，另外水温过高会降低水泵的使用寿命。
1.3管道系统管道系统作为设备间连接传送介质物料的重要组成部分。
论600MW空冷机组空冷系统的设计特点和安装注意事项
论600MW空冷机组空冷系统的设计特点和安装注意事项摘要：陕西省府谷电厂一期（2x600mw）工程位于陕西省北部的府谷县境内，由于地处陕北干旱地区常年缺水，规划容量（2＋4）×600mw机组全部采用空冷机组。
空冷系统采用机械通风直接空冷系统（acc）。
本文介绍了国产600mw空冷机组空冷系统的设计特点和在安装过程中需要注意的问题。
关键词：600mw空冷机组空冷系统设计特点注意问题中图分类号：tm62文献标识码： a 文章编号：abstract: shaanxi province, fugu power plant phase(2x600mw ) project of shaanxi province in the north of fugu county, is located in northern arid areas due to lack water all the year round, planning capacity (2+ 4)× 600mw units all adopt the air cooling unit. air cooling system used in mechanical ventilation of direct air cooling system ( acc ). this paper introduces the domestic 600mw air-cooled condenser system design characteristics and installation problems.key words:600mw air-cooled condenser system design problems陕西德源府谷电厂位处陕西省府谷县北部庙沟门镇，往北距离内蒙古自治区仅不到5公里。
府谷县属半干旱大陆性季风气候，其气候特点表现为冬季寒冷，时间长；夏季炎热，干燥多风，时间短；春季干旱少雨雪，温差大。
灵活性切缸供热空冷系统抽真空管道改造设计
DOI ：10.13500/j.dlkcsj.issn1671-9913.2021.02.009灵活性切缸供热空冷系统抽真空管道改造设计孙玉庆(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：为缓解火电厂发电利用小时少的问题，部分供热机组进行了灵活性切缸供热节能改造。
为确保抽出更多高压蒸汽和低压乏汽用于扩大供热需求和提高灵活性调峰能力，机组需要在冬季更低设计背压3 kPa 运行，已有机组的空冷系统抽真空管道不能满足要求，通过对抽真空系统在不同管段处的管径进行调整和方案组合，经阻力计算比较后，得出一组满足抽真空泵入口处压力需求的方案，以此确定出合理的抽真空系统管径和阻力范围，以供选用。
关键词：直接空冷；运行背压；抽真空管道中图分类号：TM621 文献标志码：A 文章编号：1671-9913(2021)02-41-05Reconstruction Design of Flexible Cylinder Cutting Heating for AirCooling System in Vacuum PipeSUN Yu-qing(Shanxi Electric Power Engineering Co., Ltd. of CEEC, Taiyuan 030001, China)Abstract: In order to solve the problem of less hours of power generation in thermal power plants, some heat-supply units have been retrofitted with flexible cylinder cutting for energy-saving. To ensure the extraction of more high-pressure steam and low-pressure steam exhaust to expand heating demand and improve the flexibility of peak-shaving capacity, the unit needs to operate at a lower design backpressure of 3 kPa in winter, by adjusting the diameter of the tubes in different sections of the vacuum system and combining the schemes, the resistance calculation and comparison are carried out, a set of schemes to meet the pressure demand at the inlet of the vacuum pump are obtained, and the reasonable pipe diameter and resistance range of the vacuum pumping system are determined for selection.Keywords: direct cooling; operational back pressure; vacuum pipe* 收稿日期：2020-01-17作者简介：孙玉庆(1981-)，男，硕士，高级工程师，从事电站空冷工程设计及科研开发方面的工作。
空冷系统
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空冷系统防冻逻辑
1)环境温度持续低于-3℃五分钟时，启动防冻保护。当环境温度持续高于+3℃五分钟时，防冻保护 关闭。 2)当冷凝水温度之一低于25℃，汽机背压设定值增加3kPa。30分钟后如果冷凝水温度仍旧低于 25℃，再随后增加3kPa。 3)逆流风机(每排的3,6单元)依次间隔地停止运行5分钟。 4)空冷启动期间当环境温度低于-10℃时,3、4、5、6排的逆流风机(3,6单元)以20HZ反转，当某列抽 汽温度高于30℃时，该列反转结束。 注：在空冷运行过程中，抽气温度低时，可以在手动模式下，反转逆流风机(反转仅限于逆流风机)， 风机反转前必须确证所要反转的风机已停转。
• • • • • • • • • • 1)轴流风机风筒与风机桥架的连接螺栓应无松动。 2)轴流风机轮毂与减速箱输出轴的锁紧螺栓应锁紧。 3)检查轴流风机轮毂轴套与风机轮毂支板的连接螺栓应锁紧。 4)检查风机叶片安装角度应一致。 5)检查现场清洁无杂物。 6)检查电动机和启动设备的接地装置应完整良好，接线良好。 7)检查齿轮箱油位、油温正常（否则启动电加热器）。 8)启动齿轮油泵，油压正常。 9)初次或大修后启动时先点动变频器开关，使风机转动（时间不超过30秒），检查风 机旋转方向是否正确，迎气流看风机叶轮应顺时针方向旋转。 10)试转测定风机的振动值，风机允许振动值小于6.3mm/s，否则应停机检查，查明原 因，排除故障后方可重新启动运转。
单元模块
低压饱和乏汽
排出的不凝气体含20公斤/时 空气和48公/时的蒸汽
蒸汽含量99.999%和20公斤/时空气进入空冷
蒸汽
冷却用风
逆流管束.蒸汽和冷 却水的方向相反
顺流管束.蒸汽和冷 却水的方向一直
冷却水
未被冷却的蒸汽和不凝气体 进入逆流管束
空冷岛流程及安装工艺
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凝结水收集系统 抽真空系统包括： 3×100%水环式真空泵 高压水清系统包括 1×100%喷射泵 每列的两侧的导轨 清洗喷嘴组 就地控制箱 电梯钢结构平台包括 四周挡风墙 梯塔入口 电梯入口 钢筋混凝土基础和平台支柱
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六、系统功能概述
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风机照片
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十二、A型架机管束的安装
空冷岛上部上部由逆流管束、顺流管束、A型构架、 顶部大梁、轨道梁、斜拉撑、隔离墙、挡风墙、 门、蒸汽分配管、凝结水联箱等设备组成。
A型构架的地面装配。 单列A型构架、顶部大梁及相关构架的安装。 顺流、逆流管束的安装、调整、焊接。 蒸汽分配管的安装、焊接。 冷凝液收集联箱的安装、焊接。 分隔墙、门的安装。 挡风墙的安装。
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风筒安装照片
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十一、风机组件的安装
风机驱动单元由电机、减速机、风机组、电机桥 架、桥架栏杆、格栅组成。
对于电机在地面做欧母测试。 将连接轴头热装在减速机上，并紧固定位螺栓。 将减速机安装在电机桥架上。 风机组与减速机组对。 电机与减速机组对。 安装电机桥架栏杆及格栅。 吊装风机驱动单元。
冷空气流过换热管束后，带走了管内蒸汽的汽化潜热。这些蒸汽通过 蒸汽主管道和分配系统进入凝汽器管束。蒸汽首先从A型凝汽器管束 顶部的蒸汽分配管进入顺流管束，在顺流管束中可以冷凝部分蒸汽 （约80％）。凝结水与蒸汽同向流入到管束下部的凝结水联箱。
未冷凝的蒸汽流出顺流管束后，经由凝结水集箱进入逆流管束，以实 现完全冷凝。未冷凝的蒸汽由管束下部进入，并在向上流动的过程中 全部被冷凝。逆流管束中的凝结水流动方向与蒸汽相反，凝结水向下 流入凝结水集箱。
空冷岛直接空冷技术-空冷器
缺点：加工难度大，制造成本高， 对安装要求较高。
1、直接空冷凝汽器介绍
1.2、空气供给系统
空气供给系统包括： 空冷轴流风机； 变频电机； 减速箱； 振动开关； 整流罩（风筒）； 保护网； 变频器。
1、直接空冷凝汽器介绍
1.3、空冷支撑结构
钢结构支撑框架
管束支撑A型架
1、直接空冷凝汽器介绍
1.4、排汽管道系统
从排汽装置 出口到蒸汽分配 管之间的管道， 以及管道上的膨 胀节、隔断阀、 爆破膜等。
排气管道竖直段
排气管道水平段
蒸汽隔离阀
管道膨胀节
1、直接空冷凝汽器介绍
1.5、凝结水收集系统 凝结水收集
系统由凝结水 泵、凝结水管 道及管道上的 阀门、支吊架 等组成。
计算流体力学
Ansys，AFT MERCURY
详图设计
Creo，Solidworks
2、节能直接空冷技术优势
2.2、优化了热力性能的空冷翅片管束 Nhomakorabea特点
• 死区(空气紊流区)小而且少， 增加了翅片的有效面积
• 芯管各处的翅片高度完全相等, 因此翅片的有效换热效率高
冷却空气
• 扁形芯管: - 强化了传热 - 降低了空气侧压降
• 相邻管子之间无焊接或钎焊:
- 不会产生管子之间的内应力 -使更换单根管子成为可能 -清洗效果好
2、节能直接空冷技术优势
优化了热力性能的空冷翅片管束
未按比例
铝翅片
钎焊后的单排管（典型图）
单排管
钎焊连接 铝层
碳钢管
2、节能直接空冷技术优势
2.3、主排气管道的优化设计
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空冷及抽真空系统
王利军
2014.03
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空冷及抽真空系统
一、空冷系统 ■空冷系统流程 ■空冷系统主要设备 ■空冷系统的运行 二、抽真空系统 ■抽真空系统流程 ■抽真空系统主要设备 ■抽真空系统的运行
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一、空冷系统
3、空冷水冲洗系统 本次设计针对单排管管束设置的清洗系统 喷嘴出口压力为80bar，每台机组均设置一套 单独的清洗系统，以使相互清洗不存在相互影 响。每套清洗系统耗水量约为10t/h，水质为 除盐水。 实际运行中多由专业的冲洗公司进行高压 水冲洗。
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（一）空冷系统流程 空冷凝汽器：利用空气将汽轮机 排汽冷凝成水的一种换热器。汽轮机 排汽通过大直径的排汽管道引至室外 的空冷凝汽器内，布置在空冷凝汽器 下方的轴流风机驱动空气流过冷却器 外表面，将排汽冷凝成凝结水。
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一、空冷系统
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一、空冷系统
到此结束 谢谢大家
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一、空冷系统
（一）空冷系统流程 直接空冷与间接空冷介绍： 当前，在电厂中采用的空冷系统 分为两种系统，即直接空冷系统和间 接空冷系统。直接空冷系统是将汽轮 机排汽由大直径的排汽管道送入称之 为空冷凝汽器的钢制散热器中，直接 由空气冷却。
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一、空冷系统
间接空冷系统与常规的湿冷系统比较接 近，仍由循环冷却水作为中间冷却介质，循 环冷却水由水泵加压后，进入布置于自然通 风冷却塔外围（或塔内）的空冷散热器进行 冷却，冷却后的循环水返回至凝汽器冷却汽 轮机排汽，完成一个循环。间接空冷系统与 湿冷系统不同之处是在冷却塔外（或塔内） 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。
一、空冷系统
（一）空冷系统流程 凝汽器：将汽轮机排汽冷凝成水 的一种换热器，又称复水器。凝汽器 主要用于汽轮机动力装置中，分为水 冷凝汽器和空冷凝汽器两种。另外凝 汽器还能在汽轮机排汽装置处建立真 空和维持真空。
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一、空冷系统
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一、空冷系统
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一、空冷系统
3、空冷水冲洗系统 为了降低运行人员工作强度，本工程现阶 段按照全自动清洗系统考虑。所谓的全自动是 指清洗框架水平运行是自动、清洗喷嘴盘上下 运行自动的清洗系统。清洗系统是保证散热器 获得高效运行的保证之一。一般，每年进入夏 季之前均对散热器作清洗，以保证其干净、高 效运行。年冲洗次数约为2～3 次。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、空冷系统
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一、空冷系统
6、凝结水回水管路 由空冷各街区各扇型面底部凝结水结箱引 出，经汇聚后引至热井装置。
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一、空冷系统
7、空冷散热片
散热面积（一台机组）： 925380m2； 顺流单元： 24 个； 逆流单元： 6 个； 环境风设计风速： 5.0m/s； 夏季最高满发背压： 30kPa； 设计气温： 18.5℃； 最高满发气温： 32℃
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二、抽真空系统
（二）、抽真空系统主要设备 水环式真空泵： 工作原理：水环式真空泵的构造特点是泵 轴上安装了对于圆柱形泵壳偏心的星形叶轮， 启动前，向泵内注入规定高度的水。当叶轮旋 时，由于离心力的作用将水甩至泵体四壁，形 成一个和转轴同心的水环，水环上部的内表面 与轮壳相切，水环下半部的内表面则与轮壳形 成了一个气室。
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一、空冷系统
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一、空冷系统
（三）空冷系统的运行 1、空冷系统的启动、调整及停运原则： 启动空冷风机先逆流风机后顺流风机、先 中间风机后两侧风机；调整时，风机采用变频 调节，注意抽真空温度的均衡性以及各散热面 疏水的均衡，防止发生冻管；停运与投运相反 的，先停顺流风机后停逆流风机，先停两侧后 中间。
2、空冷风机 本次设计按照采用直径为9.754m 的轴流风机组、采用变频调速运行控 制。国峰煤电共有6个街区，每街区5 个风机，共计30个风机每台机组。 风机上部设置电机、减速机、减 速机油系统、振动检测装置等
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一、空冷系统
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一、空冷系统
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一、空冷系统
（一）空冷系统流程 国峰公司空冷凝汽器流程 汽轮机排出的乏汽经由主排汽管道引出汽 机房“A”列外，垂直上升至一定高度后，水平分 管，再从水平分管分出支管，垂直上升，引至 空冷凝汽器顶部。蒸汽从空冷凝汽器上部蒸汽 分配管通过上联箱进入空冷凝汽器，蒸汽与空 气进行表面换热后冷凝。
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二、抽真空系统
二、抽真空系统主要设备 水环式真空泵： 这个气室的容积在右半部是递增的，在前半圈 中随着轮壳与水环间容积的增加而形成真空， 因此空气通过抽水管及真空泵泵壳端盖上月牙 形的进气口被吸入真空泵内；在后半圈中，随 着轮壳与水环间容积的减少而空气被压缩，经 过泵壳端盖上另一个月牙形排气口被排出。叶 轮不断地旋转，水环式真空泵就能把空气抽走。
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二、抽真空系统
（三）、抽真空系统的运行 抽真空系统，需要在凝结水系统运行正常 后，先投入冷却装置运行，采用凝结水或者除 盐水对汽水分离器进行补水至正常水位、溢流 阀有水排出；关闭真空破坏阀，真空破坏阀注 水，轴封疏水系统注水后，启动真空泵抽真空， 为了保证启动速度，可以先启动2台真空泵运 行，正常运行中1运1备。
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一、空冷系统
4、排汽管路
汽轮机排出的乏汽经由主排汽管道引出汽 机房“A”列外，垂直上升至一定高度后，水 平分管，再从水平分管分出支管，垂直上升， 引至空冷凝汽器顶部。
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一、空冷系统
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一、空冷系统
5、抽汽管路 抽真空管路从各街区逆流风机的上部联箱 引出，汇聚总管后接至抽真空系统。
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一、空冷系统
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一、空冷系统
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一、空冷系统
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（二）空冷系统设备 1、空冷平台 空冷平台为空冷风机及空冷凝汽 器提供构筑基础。
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一、空冷系统
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一、空冷系统
4、空冷的防寒防冻 汾阳冬季气候寒冷，最低-27.4℃，同时 冬季进入空冷系统的蒸汽量较少，主要考虑的 防冻措施有： 一、设置逆流空冷凝汽器 二、采用变频调速控制； 三、设置较高的挡风墙； 四、设置真空隔离阀； 五、系统设有冬季运行保护模式程序
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二、抽真空系统
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二、抽真空系统
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二、抽真空系统
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二、抽真空系统
（二）、抽真空系统主要设备 汽水分离器：就是一个大的容器而已．泵 排出的汽（气）水扩容降压后余气通过汽水分 离器的出口逆止门排大气。 冷却装置：因真空泵抽出的不凝结性气体 及部分水分具有一定的温度，以及真空泵工作 时摩擦散热，汽水分离器内水温会逐步升高， 需要用开式水进行冷却。
3、顺流管束与逆流管束 空冷凝汽器由顺流（指蒸汽和凝结水的相 对流动方向一致）管束和逆流管束两部分组成。 顺流管束是冷凝蒸汽的主要部分，可冷凝 75%～80%的蒸汽。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。
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二、抽真空系统
（一）、抽真空系统流程 抽真空系统的作用是：机组启动初期 建立凝汽器真空；机组运行中保持凝汽器 真空，确保机组的安全稳定运行。抽真空 设备由2 台水环式真空泵组成（单台机 组），机组起动时2 台泵同时运转，正常 运行时按要求1 或2 台泵运行，保持系统 真空。抽真空系统抽取空冷凝汽器及排汽 装置中的氧气等不凝结性气体。
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一、空冷系统
2、空冷喷雾系统 本工程拟在空冷系统设置水喷雾系统，以 使机组在夏季能够获得较高出力的几率。软化 水经高压泵输送至空冷平台上每个单元内布置 的喷嘴，通过喷嘴将软化水尽可能雾化，以尽 量利用水滴的汽化潜热而更多地将凝汽器所散 热量排出。将软化水变成水雾的所有设施、设 备等组成了一整套水喷雾系统。喷雾系统喷嘴 设置在风机上部，散热片下部，当风机运行时， 水雾别吹至散热片蒸发吸热。