空冷简介
空冷系统概述
1.•直接空冷是干空冷系统概述式冷却（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。
众所周知，我区以丰富的煤炭资源、广阔的土地资源，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。
但是由于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，国家审批的电场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，(国家政策导向)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。
直接空冷机组特点：1．节水：全厂性耗水量可节约65%以上，即由1m3/GWh降到0。
3~0。
35 2．建厂条件：从已建成厂来看，不受限制，纬度高、低，气候干燥、湿润，厂址选择自由度大。
3．环抱性能：无冷却塔汽水蒸发，电厂周围无飘滴，废水排放可以达到0排放的要求。
4．维护费用：一空冷机组的维护费用低一些，为其30%。
单排管优点哈蒙公司生产的单排管散热器性能先进，防冻性好，由特殊工艺将蛇型铝翅片与钢管表面渗透致密结合，使散热性能大大提高，且比热镀锌钢翅片抗腐蚀性能好，结构强度高，用高压水冲洗，压差小，清洗效果好，不会对散热器产生损坏。
另外从环保考虑，由于不采用锌材料，不对土壤或周围环境产生污染。
国外应用发展情况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，1.5W；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。
热动毕业空冷论文-发电厂空冷技术应用
发电厂空冷技术应用摘要我国华北、西北、东北地区普遍寒冷缺水，电站建设往往受制于水源。
作为一项在富煤缺水地区很有前途的生产方式，空冷技术已经显示出巨大的发展潜力。
在水资源缺乏的情况下，空冷技术有一定的发展空间。
因为一般火电厂耗水量占工业总耗水量的20％，而空冷技术是一项节水性的、环保型的技术。
空气冷却分为间接冷却和直接空冷两种，与间接空气冷却相比，直接空冷机组更适于寒冷的地区运行，其最大特点是防冻性能好、节水、占地面积小。
本文主要介绍了空冷系统的发展历程，设备的结构，直接空冷系统运行中的影响因素以及处理措施，空冷技术有着广泛的应用前景，结合它的自身特点以及经济性，空冷技术仍是未来冷却技术的发展重点。
【关键词】：空冷技术；直接空冷；间接空冷；发展历史；热力设备Power plant air cooling technologyAbstractThe common cold water shortage in north China, northwest, northeast, power plant construction is often limited by the water. As a water scarce areas rich in coal is a promising way of production, the development of air cooling technology has shown great potential. In the case of lack of water resources, the development of air cooling technology has a certain space. Because the water consumption accounts for 20% of the total water consumption of industrial general power plant, and air cooling technology is a water-saving, environmental protection technology. Air cooling can be divided into indirect cooling and air cooling two directly, compared with the indirect air cooling, direct air cooling unit run more suitable for cold areas, its biggest characteristic is antifreeze performance is good, water saving, cover an area of an area small. The development of air cooling system is mainly introduced in this paper, the structure of the equipment, influence factors of direct air cooling system operation and treatment measures, air cooling technology has a broad application prospect, and combined with the characteristics of its economy, air cooling technology is still the development key of cooling technology in the future.[Keywords]: air cooling technology; Direct air cooling; Indirect air cooling; The development history; Thermal equipment引言火电厂的耗水量占工业总耗水量的20％, 在水资源日益匮乏的情况下，对空冷技术研究也迫在眉睫。
自然通风直接空冷系统简介介绍
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2.国内NDC的发展历程
1993年比利时HAMON-LUMMUS公司首先提出Natural Draft Condenser的概念，即后来被广泛谈论的NDC系统，它的核心概念就 是用自然抽风冷却塔替代ACC系统的风扇强制鼓风。但该研究只停留 在空冷凝汽器塔内屋脊水平布置的层面上，简单的说，就是去掉ACC
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３.目前NDC的最新发展
最近SPX公司提出了他们特有的自然通风冷却
系统 (NDC)，该系统正在专利申请中。
该技术是基于现有成熟技术的基础上通过创新 发展起来的: (１）自然通风 间接空冷塔的冷却三 角布置 ；（2）六角型直接冷却的垂直SRC布置 （3）ACC系统；（4）单排管(SRC--Single Row tube Condenser ) 。
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表面间接空冷机组原则性汽水系统
国内该系统早期（1993.11 ）在山西太原二厂安装，近期300MW和 600MW机组大量安装。
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1.2混和间冷 又名海勒系统。在汽机房内安装有喷射混合式凝汽器，汽机房外建有自然 通风空冷塔。散热器一般也是以冷却三角的方式布置塔外周圈，在冷却三角的 缺口处装有百叶窗，该百叶窗用于调节冷却风量，并且是防冻的主要手段。该 系统还配有循环水泵、能量回收（兼调压）水轮机和膨胀水箱等设备。
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初步掌握了间接空冷系统设计技术。近年来，国内设计院通 过自主研发和与国外公司联合设计，逐步掌握了３００MW 、６００MW间接空冷系统设计技术。 我国直接空冷系统设计同样经历了与国外公司联合设计 到自主化设计的发展过程。大同二厂二期（２X600MW）扩 建工程为我国投产的首座600MW 大型直接空冷电厂，采用 联合设计模式，空冷系统由GEA 能源技术有限公司负责基 本设计和提供整体性能保证，华北院负责施工图设计；通辽 三期（1×600MW）工程为我国直接空冷系统国产化示范工 程，空冷岛全部由我院自主设计、哈空调自主制造，顾问集 团公司牵头与哈空调组成的联合体共同承担国产化示范工程
电站空冷技术
电站空冷技术内蒙古电力科学研究院孔昭文1.电站空冷技术概述电站空气冷却技术大致分为两种形式，一是直接空冷，二是间接空冷。
直接空冷又分强制通风直接空冷和自然通风直接空冷,间接空冷又分混合式凝汽器间接空冷和表面式凝汽器间接空冷见下图。
国内目前已投运的电站大型空冷机组有14台，为山西大同二电厂的#5、#6和丰镇发电厂的#3～#6混合式凝汽器间接空冷机组;太原二电厂的#7、#8表面式凝汽器间接空冷机组; 山西大同一电厂的2×200MW直接空冷机组; 山西漳泽电厂2×300MW直接空冷机组; 山西榆社电厂2×300MW直接空冷机组。
600 MW直接空冷机组也将在年内投产。
据资料统计，截止到1998年，世界各国已投运的间接空冷机组已有500余台，直接空冷机组有800余台。
这些机组大部分已有几十年的成功运行经验。
因此说空冷技术已日趋成熟。
2．空冷机组特点电站空冷技术提出已有60多年的历史，经历了容量由小到大、技术由不成熟到成熟、应用地区由炎热的南方到寒冷的北方、由不受重视到感到日益需要的过程，究其原因，大致有以下几点：○空冷机组的干式冷却不需要大量的冷却水，发电厂干式冷却机组比湿冷机组节水60%以上。
○世界性水荒，导致新建发电厂不得不采用空冷以缓解日益严重的水资源匮乏问题。
○采用空气冷却，空气可以免费取得，不需各种辅助费用。
○采用空冷，厂址选择不受限制。
○由于空气冷却器空气侧压力降到100～200Pa左右，很低，故运行费用很低。
○空冷系统的维护费一般为湿冷系统的20～30%。
但空冷机组也有其自身缺点：○空冷机组换热系数低，比热小，所以空冷器需要较大的面积。
○空冷器性能易受环境气温、大风、雨季等影响。
○空冷器不能靠近大型建筑物，否则易形成热风再循环。
○空冷器要求采用特殊制造的翅片管，工艺复杂、造价高。
空冷机组性能：a节水效果采用空冷系统后，由于不存在湿冷塔蒸发风吹和排污损失，故减少了生产过程大量补水，对电厂来说，由于还存在锅炉除灰用水等消耗，电厂虽有一定耗水量，但总耗水量大大减少。
火电厂空冷系统基础知识
火电厂空冷系统基础知识空冷是指采用翅片管式的冷却器，直接或间接用环境空气来冷却汽轮机的排汽，目前国际、国内得到实际应用的电站空冷系统共有三种：直接空冷系统；采用混合式凝汽器的间接空冷系统；采用表面式凝汽器的间接空冷系统，后两项又称间接空冷系统。
空冷技术早在30年代末即应用于火力发电厂,国内空冷技术研究工作开始于60年代. 我国现在已引进（或合资）了直接空冷系统的设计和制造技术，但还没有较大机组示范电站运行，后两种间接空冷系统已应用在三座电站中。
电厂采用空冷系统的最大优点是大量节水，最大缺点是一次性投资高、煤耗高，因此，它最适宜用在富煤缺水地区建设。
从国内外投运的情况来看，直接空冷系统和表凝式间接空冷系统都有600MW等级的机组正常运行，海勒式间接空冷系统因其系统复杂，循环水品质要求与凝结水品质相同而限制在300MW 等级以下，所以本工程进行只做直接空冷系统和表凝式间接空冷系统的优化比较。
翅片管是空冷系统的关键元件，翅片管按形式、材质、加工方式及在冷却元件中的排列而分为很多种类。
根据近年来空冷凝汽器开发与应用情况，直接空冷电厂采用的空冷凝汽器有三排管、双排管和单排管形式。
冷却元件各有特点，考虑到二排管（钢椭圆管套钢矩形翅片）在空冷电厂中使用较多，而且在国内电厂使用最多，国内具有丰富的安装运行及检修经验，本设计阶段目前暂按双排管形式设计。
空冷凝汽器形式的有关详细研究，将在下阶段结合相关制造厂更为准确的资料，做进一步地优化比较。
表面式间接空冷系统表面式凝汽器间接空冷系统由表面式凝汽器、空冷散热器、循环水泵以及充氮保护系统、循环水补充水系统、散热器清洗等系统与空冷塔构成。
该系统与常规的湿冷系统基本相仿，不同之处是用空冷塔代替湿冷塔，用密闭式循环冷却水系统代替敞开式循环冷却水系统，循环水采用除盐水。
表面式凝汽器间接空冷系统的工艺流程为：循环水进入表面式凝汽器的水侧通过表面换热，冷却凝汽器汽侧的汽轮机排汽，受热后的循环水由循环水泵送至空冷塔，通过空冷散热器与空气进行表面换热，循环水被空气冷却后再返回凝汽器去冷却汽轮机排汽，构成了密闭循环。
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
空冷机组介绍及问题研究
空冷机组介绍及问题研究摘要：本文主要介绍空冷机组的特点、发展现状、在国内外的应用实例以及制约空冷机组发展的因素。
结合一些实例总结一些空冷机组的夏天以及冬天的一些防护措施来保证空冷机组正常运行。
关键词：空冷机组空冷机组运行特点发展现状1、概述随着工农业生产的发展，许多城市及地区相继出现生产与生活用水日益紧张的局面，水已成为制约国民经济发展的主要因素之一。
内蒙古、山西等北方地区是我国的能源基地，蕴藏着丰富的煤炭资源，可为大型火力发电厂提供充足的燃料，同时又是水资源最为缺乏的地区。
在这种状况下，直接空冷技术的应用在很大程度上解决了这些地区“富煤缺水”的难题，，抓紧研发和建设空冷机组对我国电力行业具有十分重要的意义。
目前在用的常规火电湿冷机组的冷却方式通常采用的是自然通风冷却，其中的循环水损失占电厂耗水量的80%。
而采用空冷系统和采用湿冷系统，节水率可以达到65%以上。
主要因为冷却时没有循环水损失，只需要锅炉的补水以及其他用水，而且空冷机组没有溢出的水雾，不会产生淋水的噪音，减轻了对于环境的污染，废水排放量减小，减轻了对当地环境的污染。
2、空冷系统简介当前用于发电厂的空冷系统主要有三种，即直接空冷、混合式凝汽器间接空冷系统和表面式凝汽器间接空冷系统。
直接空冷系统是指汽轮机的排汽直接用空气来冷凝，蒸汽与空气间进行热交换，冷却所需的空气由机械通风方式供应。
直接空冷系统的特点是无中间介质，传热效果好，传热面积小，不需大型冷却塔，占地面积小，初投资相对较低运行灵活，防冻性能好。
不足之处是严密性要求高，启动抽真空时间长，厂用电较高，风机噪音大。
具有混合式凝汽器的间接空冷系统主要由喷射(混合)式凝汽器和空冷塔构成。
在凝汽器中把汽轮机的排汽凝结成水，凝结水被打到空冷塔里具有人字型翅片管束的散热器中，经与空气对流换热，冷却后通过调压泵的冷却水再送入凝汽器进入下一循环。
凝汽器中的大部分水通过冷却水循环泵送到空冷塔进行冷却，有小部分与汽轮机排汽量相等的水经凝结水精处理装置后返回给水系统，进入锅炉。
空冷介绍
GEA Batignolles Technologies Thermiques
With 95% exportation, 4/5 out of the European Union, GEA Batignolles Technologies Thermiques stands worldwide leadership for Air Cooled Heat Exchangers. Having 35,000 tons of air fin coolers delivered each year, our aim is to provide quality products and state of the art services to our customers of oil and gas industry.
The program of the Thermal Engineering Division includes products and systems for:
Direct Dry Cooling Direct Condensing Wet Cooling Indirect Dry Cooling Special Applications Services
根据API661标准制造的工艺空气冷却器，服 务于炼油、液化气制油以及石化行业 空冷凝汽器，应用于垃圾焚烧、热电联供及联 合循环发电领域 发电厂或大型空调机组上的辅助冷却器 翅片管、管束以及备品备件
4 GEA Batignolles Thermal Technologies GEA巴蒂尼奥热能技术
GEA巴蒂尼奥热能技术（常熟）有限公司
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空冷凝汽器简介
摘要：建设一座湿冷电站的耗水量可以建设4-10座同容量空冷电站，可减少发电厂补水量的75%；空冷（简称ACC）根据蒸汽冷凝方式不同可分为直接空冷和间接空冷两种，其中间接空冷又分为海勒式间接空冷和哈蒙式间接空冷。
直接空冷的工作原理是将汽轮机排汽缸的乏汽通过管道引至空冷凝汽器中被空气冷却，而成为凝结水。
空冷设备主要有散热器、轴流风机等。
一般轴流风机的负荷调节范围为额定负荷的0％～110％。
关键词：空冷凝汽器（Air Cooling Condenser），节水，环保，直接空冷，环境温度，顺流区，逆流区，翅片管，轴流风机，凝结水温，溶氧量。
我国北方地区气候比较干旱,水资源十分宝贵，特别是我厂所处的地理位置是在毛乌素沙漠边缘地带，煤炭资源丰富缺水现象严重。
此外，环保方面也对冷却水的排放提出了更为严格的要求。
而空冷机组因其卓越的节水性能而备受青睐, 建设一座湿冷电站的耗水量可以建设4-10座同容量空冷电站，可减少发电厂补水量的75%。
所以考虑到我厂的实际情况，在扩建的三期工程2×135MW汽轮发电机组中采用直接空冷来代替湿冷，在此我简单介绍一下空冷的一些概况。
空冷（简称ACC）根据蒸汽冷凝方式不同可分为直接空冷和间接空冷两种，其中间接空冷又分为海勒式间接空冷和哈蒙式间接空冷。
在此主要介绍直接空冷，直接空冷是指汽轮机排汽通过大直径排汽管引至空冷器由冷空气直接冷却，热交换发生在空冷器中。
直接空冷在国外最早是在20世纪30年代末德国的鲁尔煤矿坑口电厂，而在国内最早是20世纪60年代，但是真正发展应用是在近一两年内才出现的，主要有山西榆社、神二、大二、漳三、古交、河曲、大唐云冈等单机容量为300MW－600MW的电厂。
与常规的湿冷相比，其厂址选择自由度大、节水、环保、负荷可调、空气流量调节灵活简单，管内积垢少，管道腐蚀小，无泄漏危害，无需水质处理等优点。
但空冷系统庞大，厂用电消耗较湿冷大，特别是在启动机组时抽真空困难，启动时间长，真空较低，传热系数小，背压较水冷机组高等缺点。
空冷对周围气候环境的依赖性较大，地形、环境温度、海拔高度、特别是风速的影响较显著，当风速在2.5m/s以下时影响不大，当达到5m/s时相当于环境温度下降2℃，当达到15m/s时相当于环境温度下降14℃，但是当风速达到4m/s时空冷塔的
散热效果有所下降；由海拔高度变化产生的大气逆温差效应使环境温度升高，也会对散热效果有所影响；环境温度的影响主要表现在夏冬两季，我们所处的地理位置属于北温带大陆沙漠性气候，所以夏天环境温度较高，气温最高可达38℃以上，对机组带负荷极为不利，而冬季环境温度很低，可达零下20℃以下，会产生过冷以及结冰等现象。
直接空冷的工作原理是将汽轮机排汽缸的乏汽通过管道引至空冷凝汽器中被空气冷却，而成为凝结水。
其中与湿冷相比，冷却介质由循环水变为空气。
处于真空状态下的汽轮机排
图（1）空冷系统简图
汽，通过排汽管道排至空冷器，冷空气在翅片管外流过，将管内的饱和蒸汽冷凝为凝结水。
其结构有顺流式、逆流式和顺逆混合式三种，顺逆是根据饱和蒸汽和凝结水的流动方向来确定的。
顺流式中凝结水膜较薄，冷却效果好汽阻小，但是在环境温度过低是会产生过冷现象，含氧量增大，引起管道腐蚀，导热系数减小，热阻增大；逆流式凝结水膜较厚，不会产生过冷现象，但是汽阻大，冷却效果差；所以一般采用顺逆混合式，主凝结区为顺流，辅凝结区为逆流，主凝结区主要是凝结大部分的乏汽，而辅凝结区是凝结主凝结区没有完全凝结的乏
汽，主辅凝结区的比例一般为7比1，但是由于在辅凝结区蒸汽量少，在冬季环境温度过低时会产生冰冻现象，现在经常采用的办法是使轴流风机倒转或通过多层百叶窗开闭进行热风循环来调节空冷器的进口风温来预防结冰现象，所以对运行人员的要求较高。
根据部分电厂的运行经验得出冬、夏季机组运行性能：随着环境温度的升高，机组背压逐渐升高，且背压升高的速率逐渐增大；风机最佳运行方式是投入台数多而转速均匀一致；合适的选择空冷散热器的面积；风机电耗占发电负荷比例约1.57％～ 3.69％；热空气回流可使热散效果降低5.5％左右，可在散热器平台四周加装挡风墙。
空冷设备主要有散热器、轴流风机等。
散热器由若干组镀锌椭圆钢管外套矩形钢翅片的
图（2）空冷凝汽器结构图
翅管组成，空冷凝汽器典型结构如图（2）。
汽轮机排汽缸排出的乏汽经过管道引至空冷器的乏汽分配联箱，然后由乏汽分配联箱再分配到各个顺流区的翅管中，冷空气由轴流风机从
空冷塔底部吸上来，在翅管外部流过来冷却管内的乏汽，热空气从空冷塔顶部排向环境，从而使乏汽凝结成凝结水，然后由凝结水管道回收至凝结水箱，没有完全凝结的乏汽继续流经逆流区翅管继续冷却回收。
空冷凝器的负荷变换是控制变频式轴流风机的转速来实现的，通常情况下，轴流风机的出力调节主要根据凝结水温度，抽空气温度，真空度等三个方面来调节。
在机组启动时轴流风机转速为额定负荷运行的10％左右，随着负荷的增加转速也逐渐增大，直到额定负荷，一般轴流风机的负荷调节范围为额定负荷的0％～110％。
在实际运行工作中,根据其他一些电厂的运行情况，出现了一些该类型机组化学专业所特有的问题,以及一些解决的办法和经验。
直接空冷机组凝结水水质有以下特点：
1. 凝结水含盐量低且稳定。
由于采用空气冷却,不存在常规水冷式机组凝汽器泄漏,
污染凝结水的问题,因此其凝结水含盐量
明显低于常规水冷机组,数值大小仅决定
于蒸汽品质及系统腐蚀产物。
2. 凝结水温度高是由于空冷机组
的背压比水冷机组高,所以空冷机组凝结
水温度比水冷机组要高,一般空冷机组凝
结水温度可达60～70℃,比大气环境温
度高出30～40℃。
因此,凝结水如采用离
子交换处理,其所用树脂必须耐温性能
好。
3. 空冷系统庞大,导致铁、CO2等含
量高，空冷机组由于冷却面积和系统庞大,且在高真空条件下工作,因此漏入空气的机会增多，凝结水中CO2(HCO-3)含量增加;也正因为其系统庞大,凝结水中金属腐蚀产物(铜、铁)增多(特别是试运期间)。
针对空冷的特点有以下几点建议：
1.空冷机组凝结水中CO2、O2含量高,可暂时通过加氨的方法解决,以控制凝结水系统的高pH值,减缓系统腐蚀速率。
2.汽机专业查漏,以减少真空系统泄漏；当除氧器运行正常时,可考虑将机组的正常补水分流一部分至除氧头,这样可有效解决机组补水时凝结水系统溶氧量突增的问题。
3.因系统不存在凝汽器泄漏问题,给水品质好,所以机组应采用一些新的、更适合机组现状的锅炉水工况。
如改成汽包加氧工况,可与空冷系统的防腐结合起来,但要考虑到阴床较长时间停运后炉水Cl-的浓缩和系统庞大造成CO2含量大的问题；如将机组的常规磷酸盐处理改成平衡磷酸盐处理,可以有效地降低锅炉水冷壁管的吸附量等,但对空冷系统的防腐无太大作用。
4.因空冷系统庞大,要重视其运行腐蚀问题,立项进行研究,同时要重视空冷系统的停炉保护工作,以便启机后凝结水能在较短时间内达到合格标准。