空冷机组介绍及问题研究

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1、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：空冷机组空冷机织运行特点发展现状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

2、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釆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，不会产生淋水的噪咅，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

3、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，传热面枳小，不需大型冷却塔，占地面积小，初投资相对较低运疔灵活，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屮，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。

4、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。由于是直接混合，循环水纯度与凝结水的要求一样。混合式间接空冷系统的优点是没有水的损失，可采用自然通风冷却塔，布置也较灵活。缺点是设备多,系统较复杂，散热器防冻性能差，初投资高于直接空冷系统。具有表面式凝汽器的间接空冷系统主要由表面式凝汽器和空冷塔构成。该系统与常规的湿冷系统基木相仿，只是用空冷塔代替湿冷塔，用除盐水代替循环水,用密闭式循环冷却水系统代替敞开式循环冷却水系统，凝汽器用不锈钢管代替

5、铜管。表面式间接空冷系统的优点是厂用电低，设备少，冷却水系统与汽水系统分开，冷却水量可调节，冷却水系统屮可充以防冻液防冻。缺点是空冷设施占地面积大，基建投资高，由于系统中两次换热都是表面式换热，电厂效率有所降低。空冷系统具有以下特点：(1)空冷系统的传热学特点是低温位、小温差、特大散热量的空气冷却热交换。(2)空冷系统属密闭式循环冷却系统，它对水质的要求很严格。如间接空冷系统要求的水质为高纯度的除盐水。(3)空冷系统需配置高、中背压的空冷汽轮机。在条件不具备吋可对现有低背压汽轮机加以技术改造，以满足使用要求。(4)空冷

6、系统的冷却性能受环境(气温、风向、风速)影响很大，导致汽轮机背压变幅增大，汽轮机设计背压比湿冷机组提高很多，运行背压范围也比后者大些。(5)空冷系统的自动化程度比湿冷系统有大幅度提高。（6）空冷系统的基建投资和年运行费用都高于湿冷系统。因此空冷系统的采用受到一定条件的限制。3、国外空冷机组现状在国际上，空冷系统己广泛应用各类电站，既用于大功率的空冷机组，也用于功率较小的地热发电机组。1939年德国首开在火电机组上应用空冷技术的先河,建造投运了世界上第一台1.5MW直接空冷机组；1962年英国投运了世界上第一台120MW

7、混合式间接（海勒）空冷机组；1985年德国投运了世界上第一台300MW表面式间接（哈蒙）空冷机组。目前，投运的容量最大的空冷机组为南非Matimba电站的665MW（直接空冷）机组和南非Kendal电站的665MW（表而式间接空冷）机组。且多数空冷汽轮机、空冷凝汽器和空冷系统的设计、制造是由德国的生产厂家或公司，女［^SIEMENS、GEC-MAN、KWU、GEABALCKE-DURR等完成的。近20年来，美国、南非等国的365MW.665MW和686MW空冷机组采用直接空冷系统或带表面式凝汽器间接空冷系统。近5年来，

8、空冷机组在西亚伊朗等国得到迅速发展，大多采用海勒式空冷系统（带混合式凝汽器间接空冷系统）或直接空冷系统。据不完全统计，目前世界上已运行及正建造的空冷机组总容量4000MW。单机容量从1MW直至700MW,己投运的单机容量在100MW及以上的空冷机组约80余台。4、我国空冷机组发展现状从1992年起，哈尔滨发电设备制造基地为内蒙古丰