火电厂亚临界空冷机组直接空冷技术

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1、火电厂亚临界空冷机组直接空冷技术　　摘要：我国煤矿炭石资源尤为丰富，但水资源含量却日渐匮乏。近几年来，国家在审批火电厂的项目时都在优先推广运用空冷机组直接空冷的技术，现在在建及将要组建的工程项目大部分都是在采用直接空冷机组，原因是它可以解决大多数缺水地区难以建火电厂的问题。空冷机组节约水资源，而空气作为冷却介质可免费被获取，对厂址也没有限制并且十分环保，对厂区内其他电器设备没有一丝影响，所以大力应用和推广这种优良技术在我国已是大势所趋。关键词：火电；亚临界；直接空冷系统；运行技术中图分类号：TB754+.3文献标识码：A一.亚临界空冷机组（1）亚临界指的是火电厂中锅炉蒸汽的参

2、数，具体是指过热器出口蒸汽的额定表压力。在14-22.2MPa范围内被称为亚临界压力。（2）空冷：区别于常规湿式冷却方式，一般是以空气作为冷却介质，来对汽轮机排汽进行冷却的技术。8众所周知，常规的火电厂中热力系统分为热源区和冷端两个部分组成；冷端又由冷却设备、凝汽设备和水源工程所构成。目前这个阶段，火力发电厂中的冷端一般多采用水资源作为冷却介质。我国作为全球15个贫水国之一，北方的水资源更是十分缺乏。一座100万千瓦的火电厂若是按循环冷却供水方式计算的话，其发电装机取水量Vc的国家取水定额标准是0.8立方米/秒·百万千瓦（与中等城市供水的含量相同）。不仅仅这样，其排水量也十分

3、巨大，约为0.2~0.4立方米/秒·百万千瓦。这对于缺乏水资源又严格控制排放废水的北方更是一个十分严峻的挑战。伴随着科学技术的不断发展和对环境保护要求的日益严格，火电厂所采用的空气冷却汽轮机冷端技术有了显著的进步与提升。自1987年我国投发运用20万千瓦的火电直接空冷机组的26年间，热力系统冷端技术不断发生巨大的变革，其共同特点都是利用的空气作为冷却的介质，变水工艺成为无水工艺。汽轮机排汽(直冷方式)或受热后的冷却水(间冷方式)通过散热器与空气进行热交换,避免了循环冷却水在湿塔中直接与空气接触所带来的蒸发、风吹损失以及开式循环的排污损失,消除了蒸发热、水雾及排污水等对环境造成

4、的污染。因为空气是大自然中取之不尽、用之不竭的冷却介质，因此不必再担心作为冷却介质含量的减少、涨价和枯竭。二.直接空冷技术简介直接空冷系统又称空气冷凝系统。直接空冷是指汽轮机的排汽直接由空气来冷凝，空气与蒸汽间进行热交换，所需的冷却空气通常由机械通风方式供应。8在直接空冷系统中，空冷凝汽器的布置与风向、风速及电厂主厂房朝向都有密切关系。中、小型机组可直接在汽轮机房屋顶布置空冷凝汽器，大型机组的空冷凝汽器通常在紧靠机房A列柱外侧与主厂房平行的纵向平台上布置若干单元组，其总长度与主厂房长度基本一致。每个单元组由多个主凝汽器与一个分凝汽器组成“人”字形排列结构，并在每个单元机组下部

5、设置一台大直径轴流风机。空冷岛散热单元有顺流和逆流单元之分。其顺流是指明蒸汽自上而下，凝结水也是自上而下，当顺流单元内蒸汽不能完全冷凝，而剩余蒸汽在逆流单元冷凝，在这里蒸汽与冷凝水相反方向流动，即蒸汽由下而上，水自上而下相反方向流动。当冬季温度较低时，空冷系统启动反暖程序，逆流区风机通过反转将周围顺流区所散发的热空气抽吸，加热该区域的管束，防止冻结。1.1直接空冷系统的组成部分8直接空冷系统主要分为以下几个部分：1）空气供应系统。其中有调速风机，减速箱，电动机，保护网，整流罩等。2）空冷凝汽器系统。主要为蒸汽分配管，椭圆翅片管束，上、下管束联箱，和支撑管束的钢构架组成。3）排

6、汽管道系统。排汽管道系统由汽轮机排汽阀到空冷凝器蒸汽分配管中间的管道及管道上已安装的隔断阀、膨胀补偿器等附属设备所组成。4）抽真空系统。由抽气器、真空泵、及相应管道组成。本系统的作用是在机组启动时将一些汽水管道系统和设备中积集的空气抽掉，一边加快机组启动速度，以及在正常运行时及时抽掉蒸汽和疏水中以及泄漏入真空系统的空气和其它不凝结气体，以维持凝汽器真空和减少设备等腐蚀。抽真空系统中设有真空破坏阀门，当需要破坏系统真空时，可开启真空破坏阀。5）凝结水系统。主要为空冷凝汽器的凝结水箱，汇水管，凝结水泵等。6）空气冷凝器清洗系统。主要为清洗管道及高压水泵等。1.2直接空冷技术的优点

7、直接空冷技术相对于其他不同的冷却技术有如下几个优点：冷却介质：空气是免费无附加费用的自然物质，资源含量十分丰富。节水：空冷电厂可以节约湿冷电厂全厂耗水量的65%以上，是火电厂节水量最多的一项技术。同时缩小了电厂水资源工程建设规模，降低了水资源工程的投资费用。冬季防冻措施比较灵活可靠：直接空冷系统可通过改变风机转速、停运风机或使风机反转来调节空冷凝汽器的冷却风量，利用吸热风来防止空冷凝汽器的冻结，调节相对灵活，效果好且可靠。8火电厂整体占地面积较小：由于空冷凝汽器一般都布置在汽机房顶或汽机房前的高架平台上