直接空冷技术的运用及安全运行的措施探讨

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1、直接空冷技术的运用及安全运行的措施探讨摘要：本文基于多年的工作经验对火力发电的直接空冷技术的相关知识进行了探究，首先介绍直接空冷系统的工作原理和组成，然后对各部分的特点进行了简单的介绍，最后对直接空冷系统安全运行的措施作了探讨。关键词：直接空冷技术特点安全运行中图分类号：TK511文献标识码：A文章编号：常规火力发电厂的循环冷却水系统中，山于水在湿冷塔中直接与空气接触后蒸发冷却，所以有冷却水的蒸发、风吹损失；为维持系统水质稳定,还要排出少部分浓缩后的水，为使系统正常运行，须补充这3部分损失的新鲜水量，其量约占循环水量

2、的2%~3%左右。大型电站采用空冷技术要比传统的水冷技术节水3/4以上。一、直接空冷系统的工作原理和组成1、工作原理直接空冷系统中不用水作为中介冷却介质，汽轮机排汽被引到空冷凝汽器屮由空气直接冷却。其工作原理和系统流程如图1所示：图1直接空冷系统工作流程图汽轮机排汽经大口径排汽管引出，分为数路到空冷凝汽器配汽管，然后在换热管中与空气换热凝结成水。部分配汽管上入口处装有蝶阀，可根据运行情况开关。角架换热面下方的轴流风机使空气流动速度加快，加强换热，节约了受热面投资。为防止冬季受热面结冻，直接空冷系统一般都设有逆流凝结段

3、，如图2所示：在逆流段，蒸汽自下而上流动，凝结后的水自上而下流动，这样凝结后的水还会吸收部分蒸汽的热量，防止因过冷而结冻。图2直接空冷系统抽空气流程图2、系统组成空冷系统包括自汽轮机低压缸排汽口至凝结水泵入口范围内的设备和管道，主要由以下几部分组成：(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；(1)直接空冷支撑结构；(2)自控系统；(3)清洗装置。二、直接空冷机组的特点1、用水量少直接空冷系统冷却汽轮机排汽，不消耗水，较湿式冷却系统节水约70%。

4、2、运行调节灵活，防冻性能好空冷凝汽器分数十个冷却段，每段配1台变速轴流风机，可以根据机组负荷和汽温调整风机转速和启停风机。冬季汽温较低时，停止所有风机后，为防止结冻还可关闭配汽管上的防冻蝶阀退出部分冷却单元，增加其它单元热负荷。3、占地面积小直接空冷系统无庞大的晾水塔，空冷凝汽器位于厂房外，紧靠厂房，利用了厂房与升压站间的空间，故比一般间接空冷系统的晾水塔节约用地。4、排汽管道长、真空系统容积大空冷凝汽器木身容积很大，且位于主厂房外，排汽管道长，直径大，故直接空冷系统真空容积远远大于湿冷机组。大多数电厂为此设置3台

5、100%容量的真空泵，以满足机组启动需求。5、热力系统特点因为机组背压较高，所以往往比湿冷机组少一级回热抽汽。因没有循环水系统，所以辅机冷却需耍独立的冷却水系统。给水泵如果引到空冷岛,管道过长，系统复杂，而且凝汽器背压变化影响汽泵运行，单独设置凝汽设备系统复杂、布置困难，因此直接空冷机组大都采用电动给水泵。6、机组背压高、变化大空气热容量远远小于水，冷却能力小，虽然空冷凝汽器有很人的换热面积，但机组背压还是比湿冷机组高，一般设计背压为15〜35kPa,因而供电煤耗比湿冷机组高约3〜5%o气温变化对机组背压冇很大影响，

6、某电厂1台直接空冷机组夏季背压达50kPa,冬季却在10kPa以下。此外，风机运行方式也直接影响机组背压的变化。背压变化大就要求汽轮机低压缸能承受这样的变化，故直接空冷机组的低压缸和低压叶片需重新设计，但高中压缸可与湿冷机组通用。低压转子轴承座不能再布置于低压外缸上，而须采用落地式以防背压变化引起转子屮心线位置变化过大。7、凝结水特点直接空冷机组背压高，因此凝结水温度也较高，夏季高达60摄氏度,有时甚至达到80摄氏度。水汽接触的换热表面积大，凝结水中CO2含量较高，铁的腐蚀产物含量高。这要求凝结水处理装置能满足高温环

7、境的要求，有的电厂还在凝结水处理装置前设有除铁装置。8、直接空冷机组的启动空冷凝汽器在特定气温下有一防冻的最小蒸汽流量，进入凝汽器的蒸汽，低于此流量则可能结冻，达一定时间后结冻严重会引起设备损坏。故要求直接空冷机组能尽快启动带负荷，使蒸汽尽快满足上述要求。所以很多直接空冷机组采用屮压缸启动以缩短启动时间，有的机组增大了动静间隙，采用无中心孔转子，取消了中速暖机时间。三、直接空冷技术的安全运行1、大风影响的减弱直接空冷系统受不同风向和不同风速影响比较敏感，风速超过3m/s以上时，对空冷系统散热效果就有一定影响，特别是当

8、风速达到6m/s以上时，不同的风向会对空冷系统形成热回流，甚至降低风机效率。为了使大风的影响降低到最低限度，设计上必须研究夏季高温时段，某一风速出现最人频率的风向，在设计布置时应避开，其至适当拉大与A列的距离。另外加设挡风墙，预防大风的袭击。2、热风再回流电厂运行时，冷空气通过散热器排出的热气上升，呈现羽流状况。当大风从炉后吹向平台散热器，风速