间接空冷学习专题 内蒙古康巴什热电有限公司发电部

1.空气冷却系统简介

目前国内外电站空冷是二大类：一是间接空气冷却系统，二是直接空气冷却系统。其中间接空气冷却系统又分为混合式空气冷却系统和表面式空气冷却系统。世界上第一台1500KW直接空冷机组，于1938年在德国一个坑口电站投运。20世纪80年代后，空冷技术得到了进一步的发展和应用，具有代表性的电厂有采用机械通风型直接空冷系统的6x665MW级机组的南非马廷巴电厂、采用表面式凝汽器的自然通风空冷塔间接空冷系统的6x686MW级机组的南非肯达尔电厂。目前世界上采用海勒式间接空冷系统的单机容量为325MW，采用哈蒙式间接空冷系统的单机最大容量为686MW（南非），采用直接空冷系统的单机最大容量为1060MW（中国宁夏灵武电厂）。2001年我国第一台空冷机组山西交城义旺铁合金自备电厂6MW直接空冷机组投运。2007年山西阳城电厂单机容量600MW的8号机组投产，该机组采用哈蒙与海勒相结合的间接空冷方式，宁东电厂2*660MW机组和我厂2*350MW热电联产机组也都采用这种冷却方式。现在全世界空冷机组的装机容量中，直接空冷机组的装机容量占60％，间接空冷机组约占40％。

1.1空气冷却系统特点：

空冷机组最大的优点就是节水，用水量是湿冷同类型机组的30％左右，运行费用和维护费用较低，而且空气可以免费取得，不需要各种辅助设备，不但如此，采用空冷系统厂址的选择也不会受到限制；缺点是投资大，每台600MW空冷机组比同容量的湿冷机组多花1亿多，并且机组效率低，供电煤耗高，主要用于富煤缺水地区；冬季经济性好，但散热面容易冻坏；夏季背压高，机组带负荷能力受到限制，经济性差。 1.2空冷系统的分类及原理

发电厂空冷系统分为直接空冷系统和间接空冷系统，间接空冷系统指混合式凝汽器的间接空冷系统（海勒式间接空冷系统）和具有表面式凝汽器间接空冷系统（哈蒙式间接空冷系统）及其它。 1.2.1直接空冷系统

直接空冷系统——系利用机械通风使汽轮机排汽直接在翅片管式空冷凝汽器中凝结，一般由大管径排汽管道、空冷凝汽器、轴流冷却风机和凝结水泵等组成；

直接空冷系统（ACC）,该系统亦称为ACC系统，它是指汽轮机的排汽直接用空气来冷凝，空气与蒸汽间进行热交换，其工艺流程为汽轮机排汽通过粗大的排气管道至室外的空冷凝汽器内，轴流冷却风机使空气流过冷却器外表面，将排汽冷凝成水，凝结水再经泵送回锅炉。

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机械通风直接空冷系统如下图。

其优点有：

1）不需要冷却水等中间介质，初始温差大。

2）设备少，系统简单，占地面积少，系统的调节较灵活。 其缺点有：

1）真空系统庞大在系统出现泄漏不易查找漏点，易造成除氧器、凝结水溶氧超标。 2）采取强制通风，厂用电量增加。

3）采用大直径轴流风机噪声在85分贝左右，噪声大。 4）受环境风影响大。 1.2.2间接空冷系统

间接空冷系统可分为：哈蒙式空冷系统、海勒式空冷系统、SCAL间接空冷系统。 1.2.2.1哈蒙式空冷系统:汽轮机排气进入表面式凝汽器,通过大量循环水将其冷却.循环水在进入布置在空冷塔内的散热器管束,被空气冷却.

哈蒙式空冷系统，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

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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。

带表面式凝汽器的间接空冷系统，与海勒式间接空冷系统所不同的是冷却水与汽轮机排汽不相混合，进行表面换热，这样可以满足大容量机组对锅炉给水水质较高的要求。该系统与常规的湿冷系统基本相同，不同之处是用空冷塔代替湿冷塔，用不锈钢凝汽器代替铜管凝汽器，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。

其优点有：

1）设备较少，系统较简单。

2）冷却水系统与凝结水系统分开，水质按各自标准处理，冷却系统采用除盐水，且闭式运行，基本杜绝凝汽器管束内结垢堵塞情况，大大提高换热效率。

3）循环水系统处于密闭状态，循环水泵扬程低，消耗功率少，厂用电率低。 4）冷却水在循环过程中完全为密闭循环运行，基本不产生水的损耗，理论上该系统耗水为零。

其缺点有：

1）冷却水必须进行两次热交换，传热效果差。 2）占地面积大。 3）初投资较直接空冷大。

1.2.2.2海勒式空冷系统：汽轮机做完功的排气进入混合式凝汽器，与从空冷塔来的循环水混合，将汽轮机排气冷却（循环水水质与凝结水水质相同）。混合式凝汽器中有约2%的凝结水进入回热系统，其余月98%的水被循环水泵打入空冷塔散热管束，被空气冷却后在进入混

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合式凝汽器。其特点是：空气通过空冷塔散热管束翅片将循环水冷却，靠循环水做中间冷却介质将排气冷却。

1.2.2.3 SCAL间接空冷系统

这种空冷系统更像是哈蒙式间接空冷系统的无塔系统和海勒式间接空冷系统的空冷塔结合构成，称其为SCAL间接空冷系统。该系统由不锈钢管的表面式凝汽器和空冷塔底部垂直布置的福哥型铝管铝翅片散热器组成，并在空冷系统回路中设置了对冷却水膨胀起补偿作用的膨胀水箱。经空冷散热器冷却后的低温冷却水在表面式凝汽器中，通过金属管壁与汽轮机排汽进行对流换热，水蒸汽在金属管壁凝结后，凝结后汇于凝汽器底部热井，由凝结水泵送回汽轮机回热系统。冷却水在自然通风塔周边垂直布置的空冷散热器中与空气对流换热，冷却后的循环水经循环水泵再送回到表面式凝汽器中冷却汽轮机排汽，完成一个闭路循环，流程如图所示。

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