直接空冷技术原理及其应用现状

直接空冷技术原理及其应用现状

当前时期，我们国家的水资源非常紧缺。这在一定程度上带来了很多的负面影响，比如导致火电厂的运作受到极大的干扰。这主要是因为火力发电的过程需要使用水来冷却。对此，人们开始积极研究新的冷却方式，比如空气冷却法。实践证明空气冷却较之于常见的湿冷技术来讲，能够节省三分之二的水。目前，我们国家的火力发电行业开始普遍使用空气冷却代替传统冷却。在过去的时候，对于那些煤炭资源富足但是水资源缺乏的区域来讲，建设火力发电站根本是不可能的，然而今时今日这全都迎刃而解了。同时，该冷却方法还具有非常明显的生态效益。在这个前提之下，文章具体分析了直接空冷技术相关的内容。

标签：直接空冷；应用现状；分析

Abstract：The water resources in our country are very scarce in the present period. To a certain extent，this has brought a lot of negative effects，such as the operation of thermal power plants have been greatly disrupted. This is mainly because the process of thermal power generation requires the use of water to cool. In this regard，people began to actively study new cooling methods，such as air cooling. Practice has proved that air cooling can save 2/3 of water，compared with the common wet cooling technology. At present，our country’s thermal power industry began to generally use air cooling instead of traditional cooling. In the past，it was impossible to build coal-fired power plants in areas rich in coal but scarce in water，but today it is all readily solved. At the same time，the cooling method also has very obvious ecological benefits. With this premise，the paper analyzes the related contents of direct air cooling technology.

Keywords：direct air cooling；application status；analysis

眾所周知，我们国家的东北、西北等区域的煤矿数量较多，产能很大，不过其水资源相对于南方来讲要匮乏很多，这就直接导致上述区域的电力行业发展受到极大地阻碍。其中火电厂的运作尤其离不开水资源，其需要消耗的水资源占据到总体的耗水量的百分之二十。正是因为水资源的缺乏导致我们国家的很多区域的电力事业无法开展，工业以及农业等工作受到极大的阻碍，严重干扰到广大群众生活质量的提升。通过无数的实践我们发现，如果在火力发电的过程之中使用空气冷却方法的话会产生非常明显的效益，能够节约三分之二的水源，在同等的水资源背景之下，较之于之前来讲，其装机容量超出三倍之多，有着非常显著的经济效益以及社会价值，受到国内外专家学者的广泛关注。笔者在这个前提之下，具体阐述了直接空冷技术的原理以及特点和冷凝器发展过程等内容。

1 空冷系统运行原理以及构成要素简述

1.1 原理分析

对于直接空冷系统来讲，其运作的过程中主要依靠空气进行冷却，不需要依靠水为媒介，能够明显的节省水资源。具体来讲，汽轮机运行形成的气体经由排汽管被分成数路释放到配气管中，然后借助换热管和空气换热，此时就会冷凝成水。一般来讲，配汽管的上方都安装有蝶阀，在具体运作的时候可以结合实际情况开启或是闭合。在三脚架的下方设有轴流风机，它存在的意义是为了加快空气流动的速度，强化换热力度，具有显著的经济效益。为了避免冬天气温过低导致受热面凝固，通常都会在系统中设置逆流的凝结段，在此区域，蒸汽会以从下到上的方向流动，而凝固之后的水会从上往下流动，此时凝结之后的水会吸收一些热能，避免因为温度过低而发生冰冻现象。

1.2 系统组成及特点

空冷系统由如下几部分组成：（1）汽轮机低压缸排汽管道；（2）空冷凝汽器管束；（3）凝结水系统；（4）抽气系统；（5）疏水系统；（6）通风系统；（7）直接空冷支撑结构；（8）自控系统；（9）清洗装置。

2 各系统组成要素的特征

2.1 排汽管道

一般来讲，对于容量较大的机组来说，它的排汽管的尺寸非常宽，南非Matimba电站665MW直接空冷机组为2缸4排汽，采用2XDN5000左右直径管道排汽，通过比对我们国家的一些空冷站可知，300MW机组排汽管道直径在DN5000多，600MW机组排汽管道在DN6000左右。排汽管道从汽机房A列引出后，排汽母管横向布置。

2.2 空冷凝汽器的冷却装置

2.2.1 A型架构。一般双排管束由钢管钢翅片所组成，为防腐表面渡锌。单排管为钢管铝翅片。2.2.2 冷却元件。所谓的冷却元件即我们平时所说的翅片管，它是系统最为关键的存在要素，它的性能会对整个系统的运作产生极大的影响。

2.2.3 双排管的构成。椭圆钢管钢翅片，管径是100*20mm的椭园钢管，缠绕式套焊矩形翅片，它的两侧是半圆形状的，中心为长方形。一般来讲，先接受到空气一方的里侧的翅片距为4mm，外侧为2.5mm。

2.2.4 散热单元布置每台机组布置成垂直、平行汽机房方向，有列、行之分。300MW机组布置6列4行或5行单元数，单元总数为24或30；600MW机组布置8列6行、7行或8行单元数，单元总数有48、56、64散热单元。

2.3 抽气系统

通常来讲，在逆流管的上方设有排气口，它和抽气泵联通。