直接空冷技术

机力通风 （风机强制通风）
间接空冷 (先用循环水冷却凝汽器） （再用空气冷却循环水）
直接空冷(GEA式） （用空气直接冷却凝汽器）
海勒式 （混合式凝汽器）
哈蒙式 （表面式凝汽器)
ACC （风机强制通风）
NDC （自然通风带风筒）
直接、间接空冷系统区别
直接空冷系统示意图
LPT
G
去 抽气系统 锅 炉
排汽装置
4.4风机调速方式，风机叶片防冷淬、防风沙措施 • 风机分为单速、双速，部分单速、部分双速， 全部变频调速等。 • 近年来国外电厂逐渐将双速改为变频。
• 寒冷、风沙大地区对风机叶片要求高。
4.5空冷凝汽器的清洗问题
• 设备选型应考虑容易清洗。 • 设计时应充分考虑附近电气设备（主变、厂变、 启备变、出线等）及清洗人员的安全。
防冻性能 热风再循环问题 厂用电 占地面积， m2/MW 散热面积，m2 初投资
1 1
1.3—1.4 1.5
1.3--1.4 1.5
缺
点
• 空冷系统体积庞大，但直接空冷占地为间接空冷的三分之一左右； • 空冷散热器易受气温、大风、降雨等环境因素影响； • 空冷散热器不能靠近大型建筑物，易形成热风再循环； • 空冷散热器要求采用制造工艺较高的翅片管；
•
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•排汽隔离阀 •性能考核试验
•其他（补水位置、供货范围、设计范围）
4.1热风再循环
• 热风再循环曾在马廷巴电厂每年引起1-2次因背压升高 导致汽轮机眺闸保护动作的事故。
• 设计时，空冷凝汽器不能至于热源体的下风向。
• 设置挡风墙。
4.2空冷机组ITD值的选择
• ITD：Initial
temperature difference，初始温差，即
• 空冷岛部分性能考核试验国际标准：VGB-R131Me
4.9其他（补水位置、设计范围、供货范围）
• 补水位置无定论 • 设计范围、供货范围等接口问题需注意。
5、主要制造商列表
国外： 德国GEA公司：
成立于20世纪初，以能源技术制造为主，兼营石化、食品加 工设备。2000年 销售收入50亿马克。空冷设备是能源技术部的主 要产品，年产散热器占世界总产量三分之二左右。 领先技术： 单排管直冷散热器：采用钢制扁园管、外镀铝，在将铝翅片整 体高温热压在管外。 代表电站： 南非Matimba电站6×665MW直冷机组
汽轮机排汽温度与设计环境温度之差。
• ITD值应优化选择：取值大小对机组运行、初期投
资影响甚大。
• 初始温差ITD的取值特点：国外ITD取值都较
高，VODAK=41.7 ℃,MATIBA=39.2 ℃ 。
4.3排汽管道作用在排汽装置上的作用力（力矩）
• 管道系统直径、体积庞大，膨胀作用力（力矩）十分 强大。 • 决不能将作用力完全强加与汽轮机或排汽装置上。
• 造价高，湿冷：直接空冷：间接空冷=2：3：6
• 热耗率较高：背压高，厂用电率高，循环效率低5%左右，热耗 率高6-9%
4、直接空冷机组的技术关键
。
•热风再循环 •空冷机组ITD值的选择
•排汽管道作用在排汽装置上的作用力（力矩）
•风机调速方式，风机叶片防冷淬、防风沙措施 •空冷凝汽器的清洗问题
•真空系统的严密性
GEA 散热器管排
风机
凝结水泵
间接空冷系统示意图（海勒式）
LP
LP
G
空冷塔
去 锅 炉
凝汽器
水轮机
凝结水泵
循环水泵
汽轮机
汽轮机膨胀节
`
汽轮机排汽过渡段
•
`
排水坑
1.2为何要采用直接空冷技术?
• 众所周知，我区以煤炭资源丰富、土地资源广阔，以及 邻近北京及京、津、唐电网等诸多优势，被国家列为能源、 电力生产基地。 • 但是我区水资源相对匮乏，以及国家要求建设内蒙古绿色 生态防线的要求，走可持续发展的道路，节约用水、提 高水资源利用率已成为新世纪内蒙电力工业发展的重大课 题。 • 最近几年，国家审批的电厂项目反复强调优先批准空冷 机组，现在我区在建和准备建设的工程项目几乎全部为直 接空冷机组，所以大力推广、应运空冷直接空冷技术迫在 眉睫，也是大势所趋。
。
• 国外
哈蒙公司：
总部比利时布鲁塞尔，生产空冷设备、环保设备等有50年的 历史，年销售额8亿美圆以上。2003年被美国斯必克公司收购。
领先技术：
单排管直冷散热器：采用钢制扁园管、外镀铝，在将铝翅片整体 高温热压在管外。
代表电站：
比利时布鲁日电站2×460MW直冷机组
国内制造商
• 斯必克张家口冷却技术有限公司（原张家口巴 克杜尔公司）
`
国内：
• 山西漳三电厂2 ×300MW直冷机组分别于2004年8月、9月投产。 • 华能榆社电厂 2×300MW 直冷机组投产时间分别为 2004 年 9 月和 2004年10月。 • 山西、内蒙直冷机组在建规模、数量庞大，发展势头迅猛。
2、直接空冷系统组成部分
• 空冷凝汽器系统
椭圆翅片管束，蒸汽分配管，上、下管束联箱，以及支撑管束的钢构架；
3、直接空冷机组特点
100 ` 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
直冷 间冷 湿冷
耗水率
建厂条件 环保性能
维护费用
占地面积
优 点
• • • • • 节水： 空冷机组比湿冷机组节水65%以上； 冷却介质： 空气可免费获取，无附加费用； 厂址： 无特殊限制； 维护费用： 空冷机组为湿冷机组的20~30%； 环保： 废水可实现0排放，无汽水飘滴现象，对周围电
气设备无影响。
运 行 对 比
直接空冷 运行效果
`
间接空冷 间接空冷 （混合式凝汽器） （表面式凝汽器） 良好，可带尖峰 负荷 有一定防冻经验 无 泵耗发电功率的 0.3% 40-60 良好，不宜带尖 峰负荷 有一定防冻经验 无 泵耗发电功率的 0.3% 40-60
良好，不宜带尖 峰负荷， 经受-43℃—43℃ 有 风机耗发电功率 1.6% 15
1.3直接空冷技术发展、应用概况
国外:
• 电站使用直接空冷技术已有60多年的历史，期间经历了容量由小 到大、技术逐渐成熟、应用地区逐步扩大的过程。 • 1938年，世界上第一台直接空冷机组安装于德国一个坑口电站， 1.5MW ；1958年，意大利的Citta di Roma 电站2×36MW机组投运； 1968年，西班牙Utrillas 燃煤电站160MW空冷机组投运； • 到目前为止，直接空冷机组超过800多台。 • 最早投入运行大型直接空冷机组的是德国GEA公司生产的1978年装 于美国怀俄达克电站的365MW机组，是当时世界上单机容量最大的 直接空冷机组。这台直接空冷机组已安全运行20多年。 • 目前，世界上已投运的最大的直接空冷机组也是由德国GEA公司生 产，已于 1991 年建成的南非 Matimba 电站 6×665MW 机组，最后投 产的一台机组也已安全运行10年多。
4.6真空系统的严密性
• 真空系统体积巨大，泄露查找非常困难。 • 安装时要全部采用焊接管段，严格控制焊接质 量。
4.7排汽隔离阀 • 排汽隔离阀作用：便于启动，防止冷冻等。
• 排汽隔离阀数量：可多可少无限制。
• 供热机组需安装。
4.8性能考核试验
• 分为汽机本体部分性能考核试验、空冷岛部分性能考 核试验两部分。
1.1什么是直接空冷?
• 直接空冷 是干式冷却（空冷）系统的一种方式， 区别于间接空冷。 汽轮机排汽经过排汽管道直接送入散热 器（空冷凝汽器）冷却后凝结成水，散热器 的热量由管外流过的空气带走，这种系统叫 直接空冷系统。
冷却方式分类
冷却塔
ห้องสมุดไป่ตู้
湿式（用水冷却凝汽器）--水冷
干式--空冷
干湿式
自然通风 （风筒式）
是斯必克公司最大的ACC生产基地，80%出口，20%供应国内。 业绩： 山西古交、平朔、武乡采用三排管，每个管束重9吨；河津、 霍州、运城采用单排管，每个管束重4吨； 内蒙上都采用单排管，每个管束重5-6吨；
• 山西捷益热能设备厂
`
德国GEA公司双排管生产技术，八五期间为国内间 接空冷机组配套生产空冷器 。95年开始生产直接间接 空冷机组配套生产空冷器 。性能优良，德国本土检测 表明达到或超过国外同类产品。 业绩： 太二2 ×200MW，新丰2 ×300MW，山西左云2 ×50MW
大型汽轮机直接空冷技术
报告单位：汽轮机所 报 告 人：白
永 军
主要内容
1.直接空冷技术概述 2.直接空冷系统组成部分 3.直接空冷机组特点 4.直接空冷机组的技术关键 5. 直接空冷机组代表电站、制造商列表
1、直接空冷技术概述
1.1 什么是直接空冷? 1.2 为何要采用直接空冷技术? 1.3 直接空冷技术发展概况
• 空气供应系统
调速风机，电动机，减速箱，整流罩，保护网；
•
排汽管道系统
从汽轮机排汽装置到各空冷凝汽器蒸汽分配管道之间的管道，及管道中间
•
的膨胀补偿器、隔断阀、安全阀、爆破阀、疏放水管道 凝集水系统 空冷凝汽器的汇水管，凝结水箱，凝结水泵
•
抽空气系统 真空泵或其他抽气器及相应管道
•
空气冷凝器清洗系统 高压水泵及清洗管道等
哈尔滨空调机厂
• 哈尔滨空气调节机厂始建于1952年，公司为国内最大的电站空冷嚣、石化空冷器、 电站(核电站 )空气处理机组专业生产厂家和出口基地，其中石化空冷器国内市场 占有率为50%以上。 公司现年生产能力为一万吨，是目前国内唯一能够为石化、电站、冶金等行业提 供整机配套的专业企业；是国内唯一能够制造国际通用的所有三种技术形式(福哥 型、直冷式、间冷式)电站空冷器产品的企业；是国内唯一能够生产核电站大型成 套空气处理机组的定点生产企业。 公司的产品多次出口到加拿大、巴基斯坦、伊朗、朝鲜、阿尔巴尼亚等国家。最 近几年仅向伊朗出口电站空冷已超过4亿元人民币。