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凝汽器冷却方式：

1.1湿式冷却方式湿式冷却方式分直流冷却和冷却塔2种。湿式直流冷却一般是从江、河、湖、海等自然水体中罗致必定量的水作为冷却水，冷却工艺离心机汲取废热使水温升高，再排入江、河、湖、海。当不具备直流冷却条件时，则需要用冷却塔来冷却。冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换，使废热传输给空气并散入大气。

1.2干式冷却方式在缺水地区，增补因在冷却过程中损失的水非常难题，采用空气冷却的方式能很好地办理这一问题。空气冷却过程中，空气与水(或排汽)的热交换，是通过由金属管组成的散热器表面传热，将管内的水(或排汽)的热量传输给散热器外活动的空气。当前，用于发电厂的空冷系统主要有3种，即直接空冷系统、带表面式凝汽器的间接空冷系统(哈蒙式空冷系统)和带喷射式(混淆式)凝汽器的间接空冷系统(海勒式空冷系统)。直接空冷便是利用空气直接冷凝从汽轮机的排气，空气与排气通过散热器进行热互换。海勒式间接空冷系统主要由喷射式凝汽器和装有福哥型散热器的空冷塔形成，系统中的高纯度中性水进入凝汽器直接与凝汽器排汽混归并将加热后的冷凝水绝大部门送至空冷散热器，颠末换热后的冷却水再送至喷射式凝汽器进行下一个循环。少少一部分中性水经由精处置惩罚后送回锅炉与汽机的水循环系统。哈蒙式间接空冷系统又称带表面式凝汽器的间接空冷系统，在该系统中冷却水与汽锅给水是离开，如许就保证了锅炉给水水质。哈蒙式空冷系统由表面式凝汽器与空冷塔构成，系统与通例的湿冷系统无比相似[1，2]。据统计目宿世界上空冷系统的装机容量中，直接空冷系统约占43%，表面式凝汽器间接空冷系统约占24%，混合式凝汽器间接空冷系统约占33%。

2直接空冷系统的工作原理汽轮机排汽在空冷凝汽器中被空气冷却而凝结成水，排汽与空气之间的热交流是在表面式空冷凝汽器内完成。在直接空冷换热历程中，应用散热器翅片管外侧流过的冷空气，将凝汽器中从处于真空状况下的汽轮机排挤的热介质饱和蒸汽冷凝，末了冷凝后的固结水经处理后送回锅炉。

3直接空冷凝汽器的发展近况

3.1直接空冷凝汽器的作用直接空冷技术的生长主要是缭绕直接空冷凝汽器管束进行的。空冷凝汽器是空冷机组冷真个主要部分，汽轮机排汽将险些全体在凝汽器中冷凝成冷凝水。汽轮机排出的蒸汽在凝汽器翅片管束内流动，空气在凝汽器翅片管外流动对于蒸汽直接冷却。从提高冷却效率角度启程，一般在管制下面装有电扇机组进行强制通风或将管束建在天然透风塔内，在现有运行的机组中，强迫通风方式由于其可调控机能较好等好处而遍及应用。直接空冷凝汽器由于特色突出，已经渐渐在世界列国进行技术钻研并渐渐推广应用。由于间接空冷凝汽器系统相对付直接空冷凝汽器系统有档锚链多、造价高、维修量大、运行难度大且可靠性较差，以是它将只是水冷凝汽器系统和直接空冷凝汽器系统之间的一个过渡，直接空冷凝汽器将是以后电厂冷却系统发展的紧张方向[4]。

3.2直接空冷凝汽器的发显现状电厂空冷凝汽器技术的开辟应用已有几十年的历史。德国早在1939年就建成为了采用空气冷却的发电机组。1950年匈牙利的海勒传授初次提出电站间接空冷技能，电站空冷技术发展到如今已经履历了由不可熟到成熟的发展过程。空冷系统的翅片管散热器按质料分有：铝管铝翅、钢管铝翅以及钢管钢翅3种。按布局分，现在空冷系统广泛采用的有4种：圆形铝管镶铝翅片、热浸锌椭圆钢管套矩形翅片、大直径热浸锌椭圆钢管套矩形翅片、大直径扁管焊接蛇型铝翅片。直接空冷技术的发展重要是环抱直接空冷凝汽器管教进行的，目前空冷凝汽器所用的翅片管基本上是表面镀锌的卵形钢管加钢质翅片或圆形的钢管加铝翅片。20世纪60年代，直接空冷凝汽器技术的发展早期，由于受加工工艺的限定，翅片管的内径较小，单管长度短，管束排数多。由于多排组成的管束空气(蒸汽)流会发生逝世区，换热面积不克不及被充沛使用，并且气流阻力大；在管束内去世区征象易泛起冬天运行时容易结冰。因此，直接空冷技术其时根本上都在单机容量对比小的发机电组上利用。20世纪80年月，翅片管设计及制造技术都有了很大的提高，管径和长度都已增长，此中翅片管基管直径已经扩展到50 mm以上，因此，管排也相应地淘汰，呈现了单排管。单排管具有：换热面积利用充实、氛围侧流动阻力小、不易冰冻、制造容易和造价低等长处，有利于促成空冷机组向大机组的偏向发展。跟着空冷凝汽器技术的不停发展及其技术和经济方面的优点，为直接空冷系统在大容量机组上的运用奠基了坚固底子，空冷技术已经在越来越多的国度患上到认同和使用[5]。

4直接空冷系统的特征

4.1直接空冷机组的长处

4.1.1耗水量小在水冷凝汽器机组中，冷却塔的蒸发损失量很大，约占全厂耗水量的90%以上，直接空冷凝汽器接纳空气冷却，减少中心的水冷过程。据统计，采用直接空冷凝汽器系统的机组比水冷凝汽器机组节水70%以上。由于直接空冷的节水特性，在富煤而干旱缺水地区电站设置装备摆设开发了一条新门路。

4.1.2占地面积小直接空冷凝汽器系统没有水冷凝汽器系统中的轮回冷却水塔和循环水自吸泵房，建在厂房外，利用厂房与升压站空间，因而，占地面积减少。

4.1.3较高的经济性在水资源日益告急、水价不断进步、环保请求等问题的日趋凸起，直接空冷系统在经济性方面的良好性也就更为凸起。从新加坡投资移民角度看，直接空冷系统机组造价高，并且运行时期的热耗率较高发电机，然而从久远长处思量在富煤贫水地区制作电厂及运行所需的用度远比水源富足地区的煤炭运输费用低，而且勤俭大量的用水。因此，直接空冷系统的总体经济性将高于水冷机组，同时在节省大量用水的同时创造了更高的社会代价。

4.1.4运行宁静可靠、防冻结果好直接空冷机组将整个系统分别为多少单元，如某电厂200 MW机组凝汽器体系划分为24个凝汽单位，在运行期间可以将涌现妨碍的单元与团体断绝进行维修；在降负荷运行及冬天，在知足冷却前提时可以将部份单元停运；可以对每一台风机举行变速调治，以进行凝结水过冷度和汽轮机背压的调解。

4.2直接空冷系统存在的缺陷

4.2.1机组被压高、变化大汽轮机被压在超越设计规模时，汽轮机将被迫降低着力，影响机组效率。由于空气热容量远远小于水，冷却能力低，即便空冷系统拥有很大的换热面积，但是机组的被压普遍比湿冷机组高，一样平常设计背压为15~35 kPa。环境温度对机组被压影响也很大，一些地区机组由于环境温度影响，在冬季被压能降到设计被压的2/3下列，炎天却升到设计被压的200%以上，因此，汽轮机必需能适应较宽背压范围的需要。固然直接空冷机组的汽轮机可以顺应较大范畴的背压变革，但在一年中的某段时间内，因为背压凌驾设计范围，汽轮机出力将被迫降低。

4.2.2热空气再循环的影响在直接控冷系统中，因为采用了空冷逼迫通风，热气出口的空气大概被空气进口吸入进行再循环。在夏天机组运行中，热空气的再循环紧张影响凝汽器的冷却效率。热空气的再循环与凝汽器的多少参数、外部风速及风向有关。在凝汽器四周设置挡热板能较好地解决这一问题。别的，风机群噪声对情况的影响、风机斲丧动力、维护量大、系统的负压地区大等都是空冷机组存在的缺陷。5直接空冷技术发展及其在修建节能中的应用电厂直接空冷技术应用已经有几十年的汗青，1938年世界上第1台空冷2.3 MW机组在德国普尔地区自备电站投产，目前已运行的直接空冷机组凌驾800台，最大的直接空冷机组容量达665 MW。活着界上已经建成的100 MW以上空冷机组的空冷系统，直接空冷系统约占43%，且直接空冷机组所占容量比例有逐年上升趋势。从天下范围讲，伊朗、美国以及南非空冷机组应用最广泛，尤为是伊朗，新建火电机组的2/3采用空冷技术。从发展趋向上看，目前空冷机组单机容量愈来愈大，最大的间接空冷机组单机容量达到686 MW，应用于南非肯达耳电站，最大的直冷机组单机容量达到665 MW，应用于南非马丁电站[6]柴油发电机组。我国20世纪60年代开始了直接空冷系统研究工作。哈尔滨产业大学、哈尔滨空调机厂、西北电力设计院等进行了大量的试验事情。近几年投产运行的直接空冷机组有不少，比方大同平旺电厂2×200 MW直接空冷机组、榆社电厂2×300 MW直接空冷机组、长治山电厂2×300 MW直接空冷机组、大同第二发电厂的我国首台600 MW直接空冷机组及2007年7月试运行的邯郸龙山电厂2×600 MW直接空冷机组等。目前在我国的华北、西北地区，人均淡水拥有量仅为天下平均程度的1/4，而煤炭资源却非常丰硕，主要漫衍在山西、陕北、宁夏南部、甘肃的东部和南部、新疆的哈密和北疆地区，煤质好、储量丰厚，同时交界的哈萨克斯坦、外蒙都有便宜富厚的煤炭资源，这为发展火力发电财产确定了精良的外部资源。在北方地区，常年气温较低，年均匀气温在15℃摆布柴油发电机，特殊在西北地区，常年平均气温不到10℃，并且很多地域属常年多风地区，空气流动性强，又属干旱地区，空气相对湿度小，空气的清洁水平也高，这为空冷机组的冷却系统优化.提高循环效率提供了优良的外界环境前提。别的，在北方地区由于天气寒冷的缘故，冬日的家庭和工场出产办公都必要采暖，且采暖期长达150~200 d之久，需要用大量的热负荷，一些城市为了采暖建了许多燃煤锅炉房，该锅炉换热效力低.粉尘、烟尘污染大，给都会环境造成极大的污染，而采用会合热电联产供暖方式，则可极大的解决上述供热低效问题和环境污染题目，且供热不乱性好，同时也提高了电厂的循环服从，分外对空冷机组而言，可以补充由于空冷情势机组热效率低落而造成电厂总体本钱的上升，在达到了节水目标同时，减少了能源的损耗。北方城市供热依据，一般以室外气温为准，从设计角度来考虑，当室外气温降低至5℃时开始向热用户供热，供热水温度为55℃，当气温降低至-12℃时到达最高热用户供暖热水温度75℃，之后供暖温度将连结恒定，不在随室外温度变化，热网回水温度凭据供水温度和热用户环境维持在35~55℃，以餍足用户的采暖要求。上述供热系统为直接供热方式，对于采纳二次换热和经由混水方法供热的采暖系统，供水温度相对于要高一些，详细视采暖系统的设计而定，最高可达130℃，这在系统设计上通过增添尖峰加热器可得到解决，回水温度在这时为了包管机组的经济性需维持的低一些，以55℃如下为宜。从空冷机组运行参数表可看出，现在外貌式空冷机组已运行的排气温度从设计上可达到59~82℃，若采用汽轮机排气加热热网采暖回水，斟酌表面式换热器自身的端差3~5℃，则凝汽器的冷却水(即热网送水)的出水温度理论上是可以达到77.5~79.5℃，该温度水可直接供至热用户采暖，经散热冷却后可再回到凝汽器冷却汽轮机排气而被加热。为了进一步提高热网供水温度，从汽轮机的计划上可再得当提高机组的排气温度，使机组末级叶片运行在安全范围内便可。从机组的运行来看，夏日没有热用户的情况下，空冷水塔为冷却水散热器，在机组富饶、电力充足的情况下，由于空冷机组设计违压运行范围宽，机组具备较强的调峰本领，可进行调峰，同时以降低由于排气压高造成的热丧失；在冬季，热网系统投入运行，机组冷却水的散热主要由热用户完成，在热用户负荷比力低的情况下，空冷水塔可作为帮助散热器，当采暖热负荷较高时，空冷水塔可停用或部门停用，同时水塔散热器采用放空或者隔绝通风少许通水防冻的步伐防备散热器冻坏。在排气热负荷不敷时，可采用机组抽气通过尖峰换热器提高供水温度以满意热用户的采暖要求，同时保证机组的安全稳固运行[7]。