1、循環水間接空冷系統介紹發電部 晁俊凱主要內容一、汽輪機排汽冷卻方式介紹二、水冷與空冷及間接空冷與直接空冷機組的特點三、寧夏京能寧東發電有限責任公司間接空冷系統介紹四、間接空冷系統運行概述（一）水冷卻 水冷是目前國內應用最為廣泛的汽輪機循環冷卻方式。水冷機組通過循環流動的冷卻水冷卻汽輪機排汽，吸熱后的循環水通過循環水泵打至水塔一定高度，循環水在下落至水塔下部水池的過程中與空氣直接接觸逆流換熱，同時在換熱過程中帶走大量水蒸汽，從而達到冷卻循環水的目的。被冷卻后的循環水繼續被送到凝汽器冷卻排汽。循環水塔池需通過不斷補充循環水以補償空氣與循環水直接接觸換熱被帶走的水蒸汽。一、汽輪機排汽冷卻方式介紹一、

2、汽輪機排汽冷卻方式介紹（二）直接空冷系統 電廠直接空冷系統是汽輪機的排汽直接用空氣冷卻，汽機排出的飽和蒸汽經排汽管道排至安置在室外的空冷凝汽器中，冷凝后的凝結水，經凝結水泵升壓后送至汽機回熱系統，最后送至鍋爐。電廠直接空冷系統主要包括以下系統:空冷凝汽器(ACC，Aircooledcondenser)，空氣供給系統、汽輪機排汽管道系統、抽真空系統、空冷凝汽器清洗系統、空冷凝汽器平臺及土建支撐。 蒸汽從汽輪機出來，經過蒸汽管道流向空冷凝汽器，由蒸汽分配管道向空冷冷凝器分配蒸汽。目前直接空冷凝汽器大多采用矩形翅片橢圓管芯的雙排、三排管和大口徑蛇形翅片的單排管。空冷凝汽器由順流管束和逆流管束兩部分組

3、成。順流管束是冷凝蒸汽的主要部分，可冷凝75%一80%的蒸汽，在順流管束中，蒸汽和凝結水是同方向移動的。設置逆流管束主要是為了能夠比較順暢地將系統內的空氣和不凝結氣體排出，避免運行中在空冷凝汽器內的某些部位形成死區、冬季形成凍結的情況，在逆流管束中，氣體和凝結水是反方向移動的。 冷凝所需要的冷空氣由軸流冷卻風機從大氣中吸入，并吹入換熱器翅片。風機采用變頻控制，系統可通過控制啟停風機臺數和對風機轉速進行調整來控制進風量，能靈活的適應機組變工況運行，并且起到很好的防凍作用。（二）間接空冷系統 間接空冷系統又分為帶混合式凝汽器(海勒式)和帶表面式凝汽器(哈蒙式)的兩種系統。1、混合式間接空冷系統(海

4、勒式) 混合式間接空冷系統工藝流程是汽輪機尾部排汽排至安裝在汽機房內的混合式凝汽器內與噴射成水膜的循環水直接接觸冷卻，混合的冷凝水一小部分經精處理后送至回熱系統，其余的經循環水泵升壓后回至室外的空冷塔，進入安裝在塔底部的表面式空冷凝汽器內與空氣進行表面式換熱冷卻，冷卻后的循環水通過水輪機或節流閥調壓后回至混合式凝汽器循環使用。2、表面式間接空冷系統(哈蒙式) 表面式間接空冷系統與常規濕冷系統基本相同，不同的是空冷塔代替濕冷塔。工藝流程為汽輪機尾部排汽排至安裝在汽機房內的表面式凝汽器內，經與循環水換熱后，由凝結水泵升壓回至回熱系統，換熱后的循環水回至安裝在室外空冷塔內的表面散熱器內，與空氣換熱后

5、經循環水泵升壓，送回至汽機房內的表面式凝汽器循環使用。 該系統由表面式凝汽器與空冷塔構成。與常規的濕冷系統基本相仿，不同之處是用表面式對流換熱的空冷塔代替混合式蒸發冷卻換熱的濕冷塔，通常用不銹鋼管凝汽器代替銅管凝汽器，用堿性除鹽水代替循環水，用密閉式循環冷卻水系統代替開敞式循環冷卻水系統。該系統采用自然通風方式冷卻，將散熱器裝在自然通風冷卻塔中。（一）直接空冷系統的優缺點其優點有：不需要冷卻水等中間介質，初始溫差大。設備少，系統簡單，占地面積少，系統的調節較靈活。其缺點有：真空系統龐大在系統出現泄漏時不易查找漏點，易造成除氧器、凝結水溶氧超標。采取強制通風，廠用電量增加。采用大直徑軸流風機噪聲

6、在85分貝左右，噪聲大。受環境風影響大。- 二、間接空冷與直接空冷二、間接空冷與直接空冷機組的特點機組的特點（二）間接空冷系統的優缺點其優點有：設備較少，系統較簡單。冷卻水系統與凝結水系統分開，水質按各自標準處理，冷卻系統采用除鹽水，且閉式運行，基本杜絕凝汽器管束內結垢堵塞情況，大大提高換熱效率。循環水系統處于密閉狀態，循環水泵揚程低，消耗功率少，廠用電率低。冷卻水在循環過程中完全為密閉循環運行，基本不產生水的損耗，理論上該系統耗水為零。其缺點有：冷卻水必須進行兩次熱交換，傳熱效果差。占地面積大。初投資較直接空冷大。（三）直接空冷與間接空冷綜合對比 京能寧東電廠一期工程2660MW空冷機組間接

7、空冷系統是：循環水進入表面式凝汽器的水側通過表面換熱，冷卻凝汽器汽側的汽輪機排汽，受熱后的循環水由循環水泵送至空冷塔，通過空冷散熱器的冷卻組件(冷卻三角)與空氣進行表面換熱，循環水被空氣冷卻后再返回凝汽器去冷卻汽輪機排汽，構成了密閉循環。在空冷塔內設有高位膨脹水箱以保持系統內的壓力穩定。循環水冷卻系統是指擔負散熱任務的冷卻三角和空冷塔等。三、寧夏京能寧東發電有限責任公司三、寧夏京能寧東發電有限責任公司間接空冷系統介紹間接空冷系統介紹 循環水系統為單元制閉式循環系統，由自然通風間接空冷塔、循環水泵、循環水管道、間接空冷表面式凝汽器組成，由333%容量的循環水泵向凝汽器提供經空冷塔冷卻后的閉式循環

8、水系統，水質為除鹽水。兩根來自廠房外的循環水管道先后經低壓凝汽器和高壓凝汽器排入廠房外的循環水管。在低壓凝汽器水側進口和高壓凝汽器水側出口的循環水管道上設有電動蝶閥，以便隔離凝汽器。1.管道系統的恒定壓力由位于冷卻三角頂部的膨脹水箱中的控制水位調節；冷卻系統內的總水量由儲水箱的控制水位調節。膨脹水箱的任務是：除防止空氣進入管道系統外，還要處理由于溫度變化而造成的系統內水容積的變化。2.水壓平衡由旁路閥的適當調節保證。系統內共有10個冷卻三角扇區，分成兩組，五個一組,每組由兩個旁路閥進行水壓平衡控制（1、2號旁路閥連接1、2、3、4、5號冷卻三角扇區，3、4號旁路閥連接6、7、8、9、10號冷卻

9、三角扇區）。 3. 在10個冷卻三角扇區中，#5、6、7冷卻扇區每段布置17個冷卻三角，其余冷卻扇區每段布置18個冷卻三角，總共177個冷卻三角。其中175個冷卻三角為24米高,另兩個為18米高，兩個18米高的冷卻扇段布置在冷卻塔入口門上部（即#9冷卻扇段的#18冷卻三角和#10冷卻扇段的#1冷卻三角）。所謂的“冷卻三角架”沿著冷卻塔的周線垂直安裝。冷卻三角架是一個自支撐的裝置，適合于獨立安裝。三角架有一個截面形狀呈三角形的剛性構架，三角架角度不同的兩面由2.4 米寬的高熱交換器板（柱）構成，而三角架的第三面則是開口的，以便空氣進入。冷卻水管錯列布置形成了冷卻器矩陣。見下圖：4.溫度（百葉窗）

10、控制。冷卻水的溫度由百葉窗控制調節,通過冷卻塔周圍的百葉窗的打開和關閉進行溫度控制。5.空冷散熱器充排水系統.在空冷系統投運前，需將其管道及散熱器中充滿水，停運、檢修亦需將系統水放空。充水、排水系統由七個地下貯水箱、兩臺輸水泵、充水管道和閥門組成。貯水箱布置在空冷塔內地面以下，地下貯水箱的容積應滿足所有冷卻散熱器段放空后儲水的要求。為了保持循環水系統內水壓穩定，維持正常的水循環，空冷塔內設置穩壓補水系統。該系統由輸水泵、高位水箱以及連接管道組成。空冷塔設高位水箱，輸水泵采用自動控制，當高位水箱為低水位時輸水泵開啟向系統補水，當水箱補至高水位時輸水泵停運。 6.空冷散熱器清洗噴霧系統. 公司每臺

11、機組的間接空冷散熱器配置一套夏季高溫噴霧降溫及清洗系統，每套系統包括四臺噴霧清洗泵及電動機、配套的噴嘴和管道及其支架等。噴霧清洗泵直接由貯水箱吸水。每臺機組設噴霧清洗裝置的遠方控制器。噴霧水采用化學反滲透來的淡水。 7.循環水泵.公司每臺機組配套333%循環水泵，循環水泵型式為：單級、雙吸、水平中開、臥式離心泵。正常運行中兩臺投運即可滿足機組所需冷卻水量，運行方式為一臺工頻運行、一臺變頻運行，另一臺工頻備用。 寧夏京能寧東發電有限責任公司空冷塔遠眺圖1 寧夏京能寧東發電有限責任公司空冷塔遠眺圖2空冷塔內高位膨脹水箱遠眺高位膨脹水箱間冷循環水泵1間冷循環水泵2地下儲水箱緊急泄水閥 冷卻系統在管道

12、系統內充滿水之后,以空冷卻狀態（冷卻扇區泄水狀態）啟動，系統旁路閥開啟。循環水通過四個旁路閥進行循環，也就是所謂的旁路運行。在旁路運行啟動成功以后，扇區將會被一個接一個的充水。在冷卻塔的任一個部分（循環系統分成兩個部分）的五個扇區中有兩個扇區充滿水后，旁路閥1關閉；五個扇區中有四個扇區充滿水后，旁路閥2關閉。用于填充扇區冷卻組件所必需的水儲藏在地下儲水箱中，在進行扇區充水之前，必須先將儲水箱中的水送到膨脹水箱中,水量要足夠充滿一個扇區。 1.將水從儲水箱送至膨脹水箱要使用兩個容積較大輸水泵。在運行扇區充水之前，兩個輸水泵要啟動（向膨脹水箱中輸水）；為了保持膨脹水箱中的水平衡，補水閥要打開。如果膨脹水箱中的水位超過溢水水位，多余的水會通過溢水閥流回儲水箱。儲水箱的水平衡由補給水閥和放水閥調節。基本上，冷卻系統的整個水平衡可以描述如下：四、間接空冷系統運行概述四、間接空冷系統運行概述 通過補給水閥可以增加儲水箱的水位。通過輸水泵（補水閥打開）可以將水從儲水箱送到膨脹水箱，從而增加膨脹水箱中的水位，減少儲水箱中的水位。通過打開的放水閥可以將膨脹水箱中的水泄到儲水箱中。從而減少膨脹水箱中的水位，增加儲水箱中的水位。通過放水閥可以