空冷汽轮机
空冷机组汽轮机积盐原因分析及处理措施
空冷机组汽轮机积盐原因分析及处理措施摘要：汽轮机的腐蚀与积盐与蒸汽的品质密切相关。
新空冷机组投运的前几年，热力系统内的含硅量很高，而粉末树脂过滤器除硅效果差，溶解下来的硅单靠锅炉排污排出。
机组在正常运行期间系统内的硅含量整体偏大，常以二氧化硅的形式从蒸汽中析出，沉积在汽轮机的中、低压缸内，低压缸内沉积的量最大。
关键词：汽轮机积盐硅垢沉积一、机组概况河津发电分公司二期2×300MW燃煤机组锅炉为哈尔滨锅炉厂制造的HG-1056/17.5-YM21型亚临界、一次中间再热、自然循环汽包锅炉，最大连续蒸发量：1056T/H。
汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产的NZK-300-16.7/537/537型亚临界、一次中间再热、单轴、双缸、双排气、反动式、直接空冷凝汽式汽轮机。
#3空冷机组于2005年6月投入运行，2009年5月停机转入A修。
二、#3空冷机组汽轮机叶片积盐情况2009年A修期间，在对汽轮机解体检查中发现低压缸从1级到6级颜色由1、2级的钢灰色夹杂少许锈红色逐渐过渡到5、6级不均匀的红褐色。
1级、2级基本无沉积物，3级、4级有沉积物，呈土灰色，4级较3级沉积物多，背汽侧比迎汽侧沉积物多，颜色为土灰色夹杂少许土黄色，最厚处接近1毫米。
第5级迎汽侧沉积物少，部分面积有沉积物，背汽侧布满红褐色、针尖状沉积物，较多。
第6级仅有少许沉积物，叶片边缘1/6面积光滑，无沉积，呈金属亮色，其余部分有少许沉积物。
刮取第4级、第5级叶片上的沉积物，进行计算得出：图1：低压缸第4级叶片背汽侧图2：低压缸第5级叶片背汽侧三、#3空冷机组汽轮机积盐原因分析#3空冷机组低压缸积盐的主要成分为二氧化硅（见下表盐垢成分分析），分析汽轮机积盐的原因主要有以下几个方面：附：#3机组A修低压缸垢样分析数据（一）#3机组试运行期间及投产初期水汽质量较差是造成汽轮机积盐的主要原因之一。
一般新空冷机组投运的前几年，往往热力系统内的含硅量很高，主要是空冷系统在安装施工过程中有大量的灰尘、砂粒等落入其中，庞大的空冷设备死角又比较多，在机组运行过程中，灰尘、砂粒等杂质会慢慢溶解于水汽系统内，再加上粉末树脂过滤器除硅效果又差，夏季高温情况下不能连续运行等问题，导致系统溶解下来的硅单靠锅炉排污排出，造成汽水系统水质硅含量偏高。
汽轮机直接空冷应用
汽轮机直接空冷应用在我国火力发电厂一般采用湿冷系统对机组进行冷却，但随着经济的发展，水资源的紧缺，此种传统的方法受到了限制，近年来随着直接空冷技术的日趋成熟，以及直接空冷技术在大容量机组中运行的实践经验，有着广阔的发展前景，特别对于富煤缺水地区，它的应用更能显示出优越性，它的应用将是未来的发展趋势。
1.空冷技术简介空冷技术是指采用空气来直接或间接地冷却汽轮机排气的一种技术。
当今由于大容量火力发电厂的正常运行需要充足的冷却水源，同时由于湿冷机组耗水量巨大，产生的废热排到江河、湖泊里造成生态平衡的破坏，而在缺水地区兴建大容量火力发电厂，就需要采用新的冷却方式来排除废热。
火力发电厂的排汽冷却技术主要分为两大类：水冷却和空气冷却（简称空冷）。
发电厂采用翅片管式的空冷散热器，直接或者间接用环境空气来冷凝汽轮机的排汽，称为发电厂空冷。
采用空冷技术的冷却系统称为空冷系统。
采用空冷系统的汽轮发电机组称为空冷机组。
采用空冷系统的发电厂称为空冷电厂。
发电厂空冷系统也称为干冷系统。
它相对于常规发电厂湿冷系统而言的。
常规发电厂的湿式冷却塔是把塔内的循环水以“淋雨”方式与空气直接接触进行热交换的。
其整个过程处于“湿”的状态，其冷却系统称为湿冷系统。
空冷发电厂的空冷塔，其循环水与空气是通过散热器间接进行热交换的，整个冷却过程处于“干”的状态，所以空冷塔又称干式冷却塔。
根据汽轮机排汽凝结方式的不同，发电厂的空冷系统可以分为直接空冷系统和间接空冷系统两大类。
2.直接空冷系统设备结构组成直接空冷系统，又称空气冷凝系统，汽轮机的排汽直接用空气来冷凝，冷却空气通常用机械通风或自然通风方式供应。
空冷凝汽器是由两或三排外表面镀锌的椭圆形钢管外套矩形钢翅片，或由单排扁平形钢管，外焊硅铝合金蛇形翅片的若干个管束组成。
这些管束亦称空冷散热器。
直接空冷系统的流程汽轮机排汽通过排汽管道送到室外的空冷凝汽器内，机械通风鼓风式轴流冷却风机使空气横向吹向空冷散热器外表面，将排汽冷凝成水，凝结水再经泵送回汽轮机的回热系统。
空冷汽轮机简介
水量统计数据及表 １的数据为准，按 年运行小时 数 ６ ０００ ｈ计算 ，则节水率约为 ３８．７％０
ｂ．对 ３００ ＭＷ 机组 而言，采用干冷 后 ， 最 大 节水量将为表 ２中前两项之和，相对 于表 ２中相 对 比较 先进耗水 指标 ，可求 出其最 大节水 率为
６２％ 。
满发条件
年多耗
年 Ｆ｛－水 量
表 ２ 典型 ２ ｘ ３００ ＭＷ 火 电机组耗水Ｉｔ
序
需水量 回收水量 耗水量
号
项目
备
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
／ｍ３＂ｈ一１ ／ｍ３ ＂ｈ 一１ ／ｍ３·ｈ一ｉ
注
湿冷塔蒸 发 损 失
９７６
取 Ｐ１＝１．４６＇ｘ，， 循环 水 量 ６６ ８８０ ｍ３ ／ｈ
— 还原水工况。 当风速大于 ４ ｍ ／ ｓ ，对 冷却效果发生影响 ；风
速 ５一７ ｍ／ ｓ时，可使 空 冷塔 效 率下 降 １０％一 ２５％，丰镇 电厂与北大进行风洞模拟实验 ，初步得
出了改善大风影响的具体工程措施 。 ４．４ 河南永城煤电联营 ２Ｘ３００ ＭＷ 机组
该项 目已由国家计委批复项 目建议书。 分 配 给电厂的水量为 １ １７０ ｍ３ ／ｈ，不能满足纯湿冷却 时耗水量１ ７２３ｍ３／ｈ的要求 ，缺少率 为 ３２ ％。经 分析 比较 ，采用干湿并列联合冷却方案。即常规 的水冷凝汽器部分，每台 ３００ ＭＷ 机组按 ２００ ＭＷ 容量配备 ，而干冷系统按 １００ ＭＷ 机组配备 机械通风直接空冷。这样 比较下来 ，联合冷却的
将采用机械通风直接空冷机组。 ４．６ 最近有消息称，大同二厂２００ ＭＷ ＃ ７机组， 拟采用直接空冷 ，并将成为国内采用脱硫 、废水 回 收再利用等技术的示范性工程 。 ４．７ 据悉上海电气集团已有能力向用户提供
空冷及水冷、间冷
、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一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。
哈汽两缸660MW空冷机组介绍-print
660MW超临界空冷汽轮机介绍哈尔滨汽轮机厂有限责任公司汇报内容1.哈汽公司600MW等级空冷机组发展历程2.总体设计3.高中压缸设计4.低压缸设计5.轴系设计6.投运机组运行情况7.小结汇报内容1.哈汽公司600MW等级空冷机组发展历程2.总体设计3.高中压缸设计4.低压缸设计5.轴系设计6.投运机组运行情况7.小结600MWK01#600MW 大同电厂660MW 超临界CHK01A #660MW 轩岗电厂600MWK01B #600MW 武乡电厂2008 轩岗电厂940mm 末叶低压缸超临界高中压合缸660MW 超临界两缸CHK01A 2007 通辽电厂2×680mm 末叶低压缸亚临界高中压合缸600MW 亚临界三缸K01B-22006 武乡电厂2×620mm 末叶低压缸亚临界高中压合缸600MW 亚临界三缸K01B 设计2×940mm 末叶低压缸超超临界中压缸超超临界高压缸1000MW 超超临界四缸CCHK02设计940mm 末叶低压缸超超临界高中压合缸660MW超超临界两缸CCHK012007 大同电厂2×620mm 末叶低压缸超临界高中压合缸600MW 超临界三缸CHK012004 漳泽电厂620mm 末叶低压缸亚临界高中压合缸300MW 亚临界两缸K022005大同电厂2×620mm 末叶低压缸亚临界中压缸亚临界高压缸600MW 亚临界四缸K01运行电厂低压缸中压缸高压缸功率名称机组型号汇报内容1.哈汽公司600MW等级空冷机组发展历程2.总体设计3.高中压缸设计4.低压缸设计5.轴系设计6.投运机组运行情况7.小结积木块设计940mm末叶低压缸模块600MW超高、中压缸模块外形布置滑销系统热平衡图主要技术参数7 (3+1+3)给水回热级数（高加＋除氧＋低加）113000r/min 额定转速10喷嘴调节配汽方式90.013MPa额定排汽压力81872t/h 主蒸汽额定进汽量7566℃额定再热蒸汽进口温度6566℃额定主蒸汽温度524.2MPa 额定主蒸汽压力4660MW THA工况3CLNZK660-24.2/566/566汽轮机型号2超临界、一次中间再热、两缸、两排汽、单轴、直接空冷机组型式1数据单位项目编号750t 汽轮机本体重量177702.8kJ/kW.h THA工况热耗1830～90％变压运行负荷范围16高中压联合启动启动方式1521×10.5×7.5m机组外型尺寸（长、宽、高）148.32m 2低压缸末级叶片环形面积940mm 低压缸末级叶片长度低压缸末级叶片数据132×6级低压缸6级中压缸I+9级高压缸28通流级数12数据单位项目编号主要技术参数7795.27803.77798.260007300总计/加权热耗8223.98184.98153.01125225050%额定出力7850.37843.57828.752570075%额定出力7677.77700.37702.843504350100%额定出力kJ/kW.h kJ/kW.h kJ/kW.h h h680mm 620mm 940mm 3缸2缸年利用小时年运行小时数负荷两缸机组经济性汇报内容1.哈汽公司600MW等级空冷机组发展历程2.总体设计3.高中压缸设计4.低压缸设计5.轴系设计6.投运机组运行情况7.小结相似性比较高压缸设计参数418.6417.8高压缸焓降kJ/kg四瓦可倾瓦四瓦可倾瓦2#轴承形式405×285405×2852#轴承尺寸D ×L mm ×mm 四瓦可倾瓦四瓦可倾瓦1#轴承形式405×205405×2051#轴承尺寸D ×L mm ×mm 943.6943.6高压缸平均根径mm I+9I+9高压缸通流级数60006000轴承跨距mm 566566主蒸汽温度℃24.224.2主蒸汽压力MPa 30003000转速rpm 600660功率MW 沁北轩岗相似性比较中压缸设计参数397.4396.7中压缸焓降kJ/kg四瓦可倾瓦四瓦可倾瓦2#轴承形式405×285405×2852#轴承尺寸D ×L mm ×mm 四瓦可倾瓦四瓦可倾瓦1#轴承形式405×205405×2051#轴承尺寸D ×L mm ×mm 11651165中压缸平均根径mm I+9I+9中压缸通流级数60006000轴承跨距mm 566566再热蒸汽温度℃ 3.813.81再热蒸汽压力MPa 30003000转速rpm600660功率MW 沁北轩岗相似性比较12122.421.7900Ⅰ高压缸9.548.940.720.635.005.0368.95 8.94 0.78 0.71 4.69 4.73 58.94 8.94 0.79 0.72 4.69 4.72 49.97 9.95 0.80 0.73 5.56 5.60 39.96 9.97 0.81 0.75 5.57 5.61 29.96 9.97 0.83 0.77 5.46 5.50 1中压缸8.82 8.84 1.27 1.18 1.04 1.05 98.82 8.84 1.28 1.16 0.97 0.98 813.17 13.16 1.82 1.69 1.81 1.82 713.15 13.16 1.81 1.65 2.02 2.03 613.18 13.16 1.82 1.68 1.90 1.90 513.16 13.15 1.82 1.70 1.77 1.77 413.15 13.16 1.82 1.72 1.59 1.60 313.14 13.17 1.82 1.76 1.57 1.58 213.16 13.15 1.82 1.75 1.81 1.82 1动叶％静叶％动叶°静叶°动叶％静叶％面积增加角度增加叶高增加级号缸号面积调整结构设计特点夹层冷却系统 结构设计特点降低内外缸温差降低内外缸压差应力场、温度场有限元分析 结构设计特点中压转子冷却系统 结构设计特点中压转子冷却系统 结构设计特点高中压转子寿命 结构设计特点高压喷嘴防止固粒腐蚀设计 结构设计特点高中压通流设计特点高中压通流设计特点高中压通流设计特点12Cr2Mo112Cr2Mo1中压导汽管11ZG15Cr2Mo1ZG15Cr2Mo1再热主汽调节联合阀体1012Cr2Mo11Cr9Mo1VNbN 主汽导汽管9ZG15Cr2Mo1ZG1Cr10MoWVNbN 主汽调节联合阀体8ZG15Cr2Mo1ZG1Cr10MoVNbN 高压内缸71Cr12Mo 1Cr9Mo1VNbN高中压1-3、中压1-3级隔板61Cr12Mo 1Cr9Mo1VNbN 喷嘴510705BU 10705BU 高压2、3级动叶片410705BU 10705MBU 高压I 、1、中压3级动叶片310705BU MTB10AA 中压1-2级动叶片230Cr1Mo1V 30Cr1Mo1V 高中压转子1亚临界材料超临界材料名称序号高温材料选择高温材料选择ZG1Cr10MoWVNbN1Cr12Mo叶片强度汇总隔板强度8756调节级298294289266223183148152121许用应力MPa126116143163158149146146112最大计算应力MPa 第9级第8级第7级第6级第5级第4级第3级第2级第1级高压隔板强度汇总28723617716612488许用应力MPa2141851641647149最大计算应力MPa 第6级第5级第4级第3级第2级第1级中压隔板强度汇总3.高中压缸设计叶片强度汇总动叶强度高压动叶强度汇总425297222228213177许用应力MPa268258220208183163总应力MPa 第6级第5级第4级第3级第2级第1级单位中压动叶强度汇总439310429225191248190146157151许用应力MPa144 128 121 127 139 127 117 106 105 72 总应力MPa 第9级第8级第7级第6级第5级第4级第3级第2级第1级调节级汇报内容1.哈汽公司600MW等级空冷机组发展历程2.总体设计3.高中压缸设计4.低压缸设计5.轴系设计6.投运机组运行情况7.小结低压缸设计特点汽缸与转子系统同心转子支撑转子支撑新设计原设计落地轴承、内缸低压缸设计特点落地轴承、内缸 低压缸设计特点落地轴承低压缸设计特点低压缸设计特点落地轴承、内缸落地内缸空冷末级叶片系列自带围带拱形围带围带凸台套筒凸台松拉筋凸台松拉筋松拉筋拉筋连接形式叶片实体2/442/42222排汽口数目圆弧四齿型斜三齿型圆弧三齿型五叉型四叉型四叉型五叉型叶根形式13～1511151315159.18设计背压KPa 直接空冷间接空冷直接空冷间接空冷冷却方式660/1000600/660300/600200135-150100-150200功率等级MW 940680620600520450710末级动叶高度mm940mm空冷末级叶片性能验证试验气动设计和结构设计2007200620052004940mm 叶片开发历程12%Cr材料阻尼凸台/套筒+自带围带整圈连接连接形式圆弧枞树形叶根形式70叶片支数8.32m 2环形面积1880mm 根径940mm叶高940mm 叶片设计参数940mm空冷末级叶片基本设计参数940mm空冷末级叶片设计进度安排48英寸末级叶片阻尼围带装配状态运行状态蒸汽方向旋转方向凸台/套筒旋转方向阻尼围带高抗振衰减性凸台套筒高抗振衰减性12Cr不锈钢高强度薄叶片高效率减少离心力圆弧枞树型叶根降低叶片重量降低离心力940mm空冷末级叶片结构特点940mm空冷末级叶片强度计算结果940mm空冷末级叶片强度计算结果940mm空冷末级叶片强度计算结果940mm空冷末级叶片强度计算结果三维等马赫数线末三级子午面流线轴向和切向复合倾斜末级静叶940mm空冷末级叶片气动计算结果顶部截面的气动损失叶片出口马赫数能量损失系数a) 顶部截面b) 中部截面等马赫数线c) 根部截面940mm空冷末级叶片试验装置5孔探针模型汽轮机系统模型汽轮机试验汽轮机径向探针末三级模型转子应力、频率测量装置进汽汽流角β2相对叶高h/HL-0动叶片进汽汽流角L-0动叶片出口总压分布相对叶高h/HL-0出口轴向速度比模型汽轮机试验结果：L-0效率L-0相推效率试验结果与计算结果吻合末级叶片在设计工况和部分负荷工况下都有很高的效率940mm空冷末级叶片气动试验结果940mm空冷末级叶片强度、振动试验结果940mm空冷末级叶片强度、振动试验结果940mm空冷末级叶片强度、振动试验结果。
600MW级超临界直接空冷凝汽式汽轮机概述
600MW级超临界直接空冷凝汽式汽轮机概述1.1概述二期工程2×600MW级超临界直接空冷凝汽式汽轮发电机组，汽轮机设备为东方汽轮机有限公司生产超临界空冷汽轮机，型号为：TC4F-26(24.2MPa/566℃/566℃)，型式：超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、直接空冷凝汽式汽轮机；该机组额定出力637MW；最大连续出力为662MW，汽轮机采用复合变压运行方式；具有七级非调整回热抽汽。
给水系统采用2×50%汽动给水泵，不设备用泵，由于主汽轮机采用直接空冷汽轮机，其背压变化幅度较大，给水泵驱动汽轮机排汽不宜排入主汽轮机的空冷器中，每台给水泵汽轮机各自配置一台水冷凝汽器，给水泵驱动汽轮机排汽凝结水直接排入主汽轮机的排汽装置中，给水泵汽轮机本体疏水排入给水泵汽轮机凝汽系统中。
由于二期汽轮机乏汽采用空冷冷却系统，节省了一期湿冷系统的风吹、蒸发、排污等水量损失，年平均节约水量约1904m3/h。
其用水量比一期湿冷系统节水70％。
投资上与混凝式间接空冷系统相比，可降低工程投资35.7％；与表凝式间接空冷系统相比，可降低工程投资40.2％。
王曲电厂超临界机组与我厂一期亚临界机组相比汽轮机组热耗将低约4.5%。
超临界机组是指锅炉的新蒸汽的压力大于临界压力（22.115MPa）小于25MPa的锅炉和汽轮机发电机组。
在超临界和超超临界状态，水由液态直接成为汽态（由湿蒸汽直接成为过热蒸汽或饱和蒸汽），热效率高。
因此，超临界，超超临界发电机组已经成为国外，尤其是发达国家主力机组。
由于机组效率提高，污染物的排放也相应减少，经济效益十分明显。
超临界机组是火电机组大家族中的“节能减排新星”。
超临界机组和亚临界机组特点比较它具有如下特点：(1) 热效率高、热耗低。
可节约燃料，降低能源消耗和大气污染物的排放量。
(2) 超临界压力时水和蒸汽比容相同，状态相似，单相的流动特性稳定，没有汽水分层和在中间集箱处分配不均的困难，并不需要象亚临界压力锅炉那样用复杂的分配系统来保证良好的汽水混合，回路比较简单。
600MW超临界、1000MW超超临界、空冷汽轮机技术介绍(哈汽)
1000MW超临界机组
出力 (MW)
年
制造厂
形式
压力 主汽温度 再热温度
(Mpa) (℃)
(℃)
1000 1997 TOSHIBA CC4F41 24.6
566
593
1000 1998 HITACHI CC4F41 24.6
600
600
1000 2001 TOSHIBA TC4F40 24.2
三菱高中压模块
总体设计
汽轮机型式
超临界、一次中间再 热、三缸四排汽、单 轴、凝汽式
铭牌功率 最大计算功率 转速
旋转方向 主蒸汽压力MPa 主蒸汽温度℃ 再热蒸汽温度℃ 铭牌工况主蒸汽流量
600MW 665MW 3000rpm 顺时针（从调端看） 24.2 Mpa（a） 566 ℃ 566 ℃ 1807.9 t/h
蒸汽条件 31.1MPa 566/566/566℃ 31.1MPa 566/566/566℃ 24.2MPa 566/566℃ 24.2MPa 566/593℃ 24.2MPa 566/566℃ 24.6MPa 566/593℃ 24.2MPa 593/593℃ 24.2Mpa 566/566℃ 25.1Pa 600/610℃ 24.2MPa 566/593℃ 24.2MPa 593/593℃ 24.2MPa 566/593℃ 25.1MPa 566/566℃ 25.1MPa 566/566℃ 24.2MPa 566/593℃ 24.2MPa 566/593℃ 25.1MPa 566/566℃ 24.2MPa 593/593℃
沁北超临界高中压设计特点 解决超临界机组设计难点
n 防固粒腐蚀
n 表面渗硼 n 固粒腐蚀下降为原材料0.2
汽轮机直接空冷系统工艺流程
汽轮机直接空冷系统工艺流程直接空冷是指汽轮机排汽在空冷凝汽器中被空气冷却而冷凝成凝结水。
排汽与空气之间的交换是在表面式空冷凝汽器内完成的。
直接空冷的冷源是空气，热介质是饱和蒸汽。
处于真空状况下的汽轮机排汽经排汽管道至凝汽器中，冷空气在散热器翅片管外侧流过，将管内饱和蒸汽冷凝。
冷凝后的凝结水由凝结水泵送至汽轮机回热系统，最后回至锅炉。
汽轮机排出的乏汽由主排汽管道引出汽机房A列外，垂直上升至一定高度后，改为水平管道，再从水平管道分出若干支管分别与空冷凝汽器顶部的蒸汽分配管相连。
蒸汽从顺流空冷凝汽器上部配汽管进入，与空气进行表面换热后冷凝，未凝结的蒸汽、空气混合物从逆流散热器下部进入，进一步冷凝，然后由抽气器抽出排入大气。
冷凝水由凝结水管汇集，排至凝结水箱，由凝结水泵升压，送至锅炉给水系统。
直接空冷系统工作原理在直接空冷系统中，既要提高传热性能，又需防止凝结水冻结，空冷凝汽器绝大多数采用顺逆流联合方式的结构，即由顺流（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80%左右的蒸汽。
剩余蒸汽携带不凝气体进入逆流式管束，在其中蒸汽由下而上，凝结水由上而下。
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，同时因为逆流式空冷凝汽器还要冷凝剩余的部分排汽，在空冷凝汽器翅片管热交换过程中，排汽与管外空气热交换包含了与管壁凝结水膜的热交换。
此时无论是顺流还是逆流管束，其管内的水膜被加热，保持较好的等温状态而避免了冻结。
以我厂二期空冷系统为例，空冷凝汽器一共分8列，每一列共7个单元，其中第1、2、4、5、7单元为顺流单元，每一个单元包括10个翅片管束，每个管束有40根翅片管；第3、6单元为混流单元，每个混流单元的10个翅片管束中6个管束为逆流管束，4个管束为顺流管束，即逆流管束占混流单元的3/5。
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汽轮机末级叶片通常具有如下特点：
（1）、排汽面积小，叶片短，有较高的单位 面积流量。
（2）、气动设计上应有较高的设计根部反动 度。
（3）、采用大刚度、大阻尼叶型结构。 （4）、高强度、高内阻材料，降低动应力，
提高许用应力。
3、低压落地轴承
直接空冷汽轮机低压缸排汽温度高，排汽参 数对环境条件（气温、风向、风速等）变化更为 敏感。为解决背压变化对轴承负荷的影响，保证 轴承在任何工况下的稳定运行，原湿冷机组的低 压轴承与低压缸连为一体的低压缸模块设计不能 满足要求，因为轴承中心线随排汽温度大幅度变 化而处于较大幅度的升降中，以使轴承负荷做较 大幅度的重新分配，有可能诱发机组振动，这是 不允许的。因此需让轴承箱脱离低压缸，必须采 用低压缸轴承落地布置的结构。
直接空冷汽轮机的背压高，背压变化大， 即通过汽轮机末级的容积流量变化大，由于空 冷汽轮机运行背压变化范围大，直接空冷机组 的正常运行背压范围在8.5－45KPa之间变化，通 过末级叶片的蒸汽容积流量变化大。当外界大 气温度低且主蒸汽流量大时，通过末级叶片的 容积流量很大，流速很高，可能达到音速；外 界气温高时，容积流量和排汽速度大大下降， 使末级叶片供汽不足。尤其是在高背压、低负 荷时最为严重。这种工况容易引起叶片振动而 诱发激振，并产生鼓风效应，造成叶片过热。
直接空冷汽轮机的特点
1、设计背压高 直接空冷汽轮机低压缸排汽参数高，且变 化幅度大。在相同的气象条件下，空冷汽 轮机的设计背压远大于湿冷汽轮机，一般 湿冷汽轮机背压在0.0049MPa，在相同的 环境温度下，直接空冷汽轮机的设计背压 在0.01－0.0269 MPa。
2、排汽参数（压力、温度）变化幅 度大
排汽管道
排汽管道
排汽管道
店塔电厂改建工程660MW机组基本 技术规范
汽轮机型式：超临界、一次中间再热、三 缸四排汽、单轴、直接空冷式。
额定功率（铭牌功率TMCR）下参数
额定功率
MW
660
额定主汽门前压力 MPa（a）
24.2
额定主汽门前温度 ℃
566
额定再热汽阀前温度℃
566
阀门全开（VWO）功率下参数
轴承型式
轴瓦号 轴瓦型式
1
可倾瓦
2
可倾瓦
3
可倾瓦
4
可倾瓦
推力瓦 京示伯里
设计轴瓦 温度℃ ∠90 ∠90 ∠90 ∠90 ∠85
轴瓦受力 面 积cm2 1012.5 1154.320来自120811420
各轴承设计金属温度不超过90℃，但乌金材 料允许在107℃以下长期运行。
推力轴承能持续承受在任何工况下所产生 的双向最大推力 。
(1) 主蒸汽流量：1913.08t/h；主蒸汽温度、再热蒸汽温度 和压力为额定参数及所规定的汽水品质；
(2) 汽轮机低压缸排汽背压为：14kPa(a)； (3) 补给水率为：1%； (4) 所规定的最终给水温度：280.7℃； (5) 全部回热系统正常运行，但不带厂用辅助蒸汽； (6) 三台电动调速给水泵并联运行； (7) 在额定电压、额定频率、额定功率因数0.9(滞后)、额
5、排汽管道
汽轮机排汽通过粗大的排汽管道送到 室外的空冷凝汽器内。在排汽管道上一般 设有真空破坏阀和疏水罐，水平管段上还 设人孔供检修。在排汽管的直角转弯处均 设导流片，以减少流动阻力。
6、空冷汽轮机运行方式特点
由于空冷汽轮机有背压高、背压变化 幅度大且随昼夜空气温度变化而变化频繁 的特性，决定了空冷机组不像湿冷机组那 样以出力的模式为基点。因为这种出力方 式要求机组随空气温度变化频繁的改变汽 轮机的进汽量，即频繁改变锅炉负荷，由 此会引起燃烧系统频繁调节，而燃烧系统 和锅炉负荷调节特性是有限度的。因此空 冷汽轮机都采用固定汽轮机的进汽量，使 其发出的电功率随空气温度变化而变化。
空冷汽轮机结构特点 及启停注意事项
汽轮机的分类
按工作原理分类： 1. 冲动式汽轮机 2. 反动式汽轮机 3. 混合式汽轮机 按热力过程特性分类： 1. 凝汽式汽轮机 2. 背压式汽轮机 3. 调节抽汽式汽轮机 4. 中间再热式
按蒸汽压力分： 1. 低压汽轮机 蒸汽压力在1.5MPa以下。 2. 中压汽轮机 蒸汽压力在3.4MPa。 3. 高压汽轮机 蒸汽压力在9.0MPa。 4. 超高压汽轮机 蒸汽压力在12-14MPa。 5. 亚临界汽轮机 蒸汽压力在16-22.1MPa。 6. 超临界汽轮机 蒸汽压力在24-28MPa。 7. 超超临界汽轮机 蒸汽压力在28MPa以上。
汽轮机级数：高压缸 1+9 中压缸 6 低压缸 2*2*6
机组设有汽机高、低压两级串联旁路系统， 即主蒸汽通过高压旁路，经再热冷段蒸汽 管道进入锅炉再热器，再热器出口蒸汽通 过低压旁路经减温减压后流入空冷岛。
机组的工况定义
铭牌功率工况（TMCR）
汽轮发电机组能在下列规定条件下，在保证寿命期内任何 时间都能安全连续运行，发电机输出额定功率 660 MW （当采用静态励磁和/或采用不与汽机同轴的电动主油泵 时，扣除各项所消耗的功率），此工况称为额定出力工况， 此工况下的进汽量称为额定进汽量，是机组热耗保证值， 出力保证值的验收工况。其条件如下：
轴承座上设置测量大轴弯曲，轴向位移、 膨胀和胀差的监测装置。
在轴承座的适当位置上，装设测量X-Y两个 方向的相对振动及轴承的绝对振动的装置。
4、喷水装置
机组低负荷或空载运行，尤其在高背 压运行时，排汽温度的升高使低压缸过热， 将引起低压缸中心发生变化，可能导致机 组振动等事故。为保证安全运行，低压缸 内设置喷水装置，在排汽温度升高时将凝 结水喷入排汽口，可降低汽缸排汽温度。 喷水装置采用自动控制。
功率
MW
693.3
主汽门前压力 MPa（a） 24.2
主汽门前温度 ℃ 566
再热汽阀前温度 ℃
566
加热器级数 :
7
给水泵方案为每台机组配置3台35％电动调速给水 泵
一次再热与三级高压加热器（内设蒸汽冷却段和 疏水冷却段），一级除氧器和三级低压加热器组 成七级回热系统，各级加热器疏水逐级自流。
定氢压、发电机冷却器冷却水温为 20 ℃时，发电机效率 为98.98%。