1、循環(huán)水間接空冷系統(tǒng)介紹發(fā)電部 晁俊凱主要內(nèi)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(fā)電有限責(zé)任公司間接空冷系統(tǒng)介紹四、間接空冷系統(tǒng)運行概述（一）水冷卻 水冷是目前國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的汽輪機循環(huán)冷卻方式。水冷機組通過循環(huán)流動的冷卻水冷卻汽輪機排汽，吸熱后的循環(huán)水通過循環(huán)水泵打至水塔一定高度，循環(huán)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(huán)水的目的。被冷卻后的循環(huán)水繼續(xù)被送到凝汽器冷卻排汽。循環(huán)水塔池需通過不斷補充循環(huán)水以補償空氣與循環(huán)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(tǒng) 電廠直接空冷系統(tǒng)是汽輪機的排汽直接用空氣冷卻，汽機排出的飽和蒸汽經(jīng)排汽管道排至安置在室外的空冷凝汽器中，冷凝后的凝結(jié)水，經(jīng)凝結(jié)水泵升壓后送至汽機回?zé)嵯到y(tǒng)，最后送至鍋爐。電廠直接空冷系統(tǒng)主要包括以下系統(tǒng):空冷凝汽器(ACC，Aircooledcondenser)，空氣供給系統(tǒng)、汽輪機排汽管道系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)、空冷凝汽器清洗系統(tǒng)、空冷凝汽器平臺及土建支撐。 蒸汽從汽輪機出來，經(jīng)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(jié)水是同方向移動的。設(shè)置逆流管束主要是為了能夠比較順暢地將系統(tǒng)內(nèi)的空氣和不凝結(jié)氣體排出，避免運行中在空冷凝汽器內(nèi)的某些部位形成死區(qū)、冬季形成凍結(jié)的情況，在逆流管束中，氣體和凝結(jié)水是反方向移動的。 冷凝所需要的冷空氣由軸流冷卻風(fēng)機從大氣中吸入，并吹入換熱器翅片。風(fēng)機采用變頻控制，系統(tǒng)可通過控制啟停風(fēng)機臺數(shù)和對風(fēng)機轉(zhuǎn)速進行調(diào)整來控制進風(fēng)量，能靈活的適應(yīng)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(tǒng) 間接空冷系統(tǒng)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(tǒng)。1、混合式間接空冷系統(tǒng)(海

4、勒式) 混合式間接空冷系統(tǒng)工藝流程是汽輪機尾部排汽排至安裝在汽機房內(nèi)的混合式凝汽器內(nèi)與噴射成水膜的循環(huán)水直接接觸冷卻，混合的冷凝水一小部分經(jīng)精處理后送至回?zé)嵯到y(tǒng)，其余的經(jīng)循環(huán)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(nèi)與空氣進行表面式換熱冷卻，冷卻后的循環(huán)水通過水輪機或節(jié)流閥調(diào)壓后回至混合式凝汽器循環(huán)使用。2、表面式間接空冷系統(tǒng)(哈蒙式) 表面式間接空冷系統(tǒng)與常規(guī)濕冷系統(tǒng)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(nèi)的表面式凝汽器內(nèi)，經(jīng)與循環(huán)水換熱后，由凝結(jié)水泵升壓回至回?zé)嵯到y(tǒng)，換熱后的循環(huán)水回至安裝在室外空冷塔內(nèi)的表面散熱器內(nèi)，與空氣換熱后

5、經(jīng)循環(huán)水泵升壓，送回至汽機房內(nèi)的表面式凝汽器循環(huán)使用。 該系統(tǒng)由表面式凝汽器與空冷塔構(gòu)成。與常規(guī)的濕冷系統(tǒng)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(fā)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(huán)水，用密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)代替開敞式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用自然通風(fēng)方式冷卻，將散熱器裝在自然通風(fēng)冷卻塔中。（一）直接空冷系統(tǒng)的優(yōu)缺點其優(yōu)點有：不需要冷卻水等中間介質(zhì)，初始溫差大。設(shè)備少，系統(tǒng)簡單，占地面積少，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)較靈活。其缺點有：真空系統(tǒng)龐大在系統(tǒng)出現(xiàn)泄漏時不易查找漏點，易造成除氧器、凝結(jié)水溶氧超標。采取強制通風(fēng)，廠用電量增加。采用大直徑軸流風(fēng)機噪聲

6、在85分貝左右，噪聲大。受環(huán)境風(fēng)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(tǒng)的優(yōu)缺點其優(yōu)點有：設(shè)備較少，系統(tǒng)較簡單。冷卻水系統(tǒng)與凝結(jié)水系統(tǒng)分開，水質(zhì)按各自標準處理，冷卻系統(tǒng)采用除鹽水，且閉式運行，基本杜絕凝汽器管束內(nèi)結(jié)垢堵塞情況，大大提高換熱效率。循環(huán)水系統(tǒng)處于密閉狀態(tài)，循環(huán)水泵揚程低，消耗功率少，廠用電率低。冷卻水在循環(huán)過程中完全為密閉循環(huán)運行，基本不產(chǎn)生水的損耗，理論上該系統(tǒng)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(tǒng)是：循環(huán)水進入表面式凝汽器的水側(cè)通過表面換熱，冷卻凝汽器汽側(cè)的汽輪機排汽，受熱后的循環(huán)水由循環(huán)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(huán)水被空氣冷卻后再返回凝汽器去冷卻汽輪機排汽，構(gòu)成了密閉循環(huán)。在空冷塔內(nèi)設(shè)有高位膨脹水箱以保持系統(tǒng)內(nèi)的壓力穩(wěn)定。循環(huán)水冷卻系統(tǒng)是指擔(dān)負散熱任務(wù)的冷卻三角和空冷塔等。三、寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司三、寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司間接空冷系統(tǒng)介紹間接空冷系統(tǒng)介紹 循環(huán)水系統(tǒng)為單元制閉式循環(huán)系統(tǒng)，由自然通風(fēng)間接空冷塔、循環(huán)水泵、循環(huán)水管道、間接空冷表面式凝汽器組成，由333%容量的循環(huán)水泵向凝汽器提供經(jīng)空冷塔冷卻后的閉式循環(huán)

8、水系統(tǒng)，水質(zhì)為除鹽水。兩根來自廠房外的循環(huán)水管道先后經(jīng)低壓凝汽器和高壓凝汽器排入廠房外的循環(huán)水管。在低壓凝汽器水側(cè)進口和高壓凝汽器水側(cè)出口的循環(huán)水管道上設(shè)有電動蝶閥，以便隔離凝汽器。1.管道系統(tǒng)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(diào)節(jié)；冷卻系統(tǒng)內(nèi)的總水量由儲水箱的控制水位調(diào)節(jié)。膨脹水箱的任務(wù)是：除防止空氣進入管道系統(tǒng)外，還要處理由于溫度變化而造成的系統(tǒng)內(nèi)水容積的變化。2.水壓平衡由旁路閥的適當(dāng)調(diào)節(jié)保證。系統(tǒng)內(nèi)共有10個冷卻三角扇區(qū)，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(qū)，3、4號旁路閥連接6、7、8、9、10號冷卻

9、三角扇區(qū)）。 3. 在10個冷卻三角扇區(qū)中，#5、6、7冷卻扇區(qū)每段布置17個冷卻三角，其余冷卻扇區(qū)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(gòu)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(gòu)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(diào)節(jié),通過冷卻塔周圍的百葉窗的打開和關(guān)閉進行溫度控制。5.空冷散熱器充排水系統(tǒng).在空冷系統(tǒng)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(tǒng)水放空。充水、排水系統(tǒng)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(nèi)地面以下，地下貯水箱的容積應(yīng)滿足所有冷卻散熱器段放空后儲水的要求。為了保持循環(huán)水系統(tǒng)內(nèi)水壓穩(wěn)定，維持正常的水循環(huán)，空冷塔內(nèi)設(shè)置穩(wěn)壓補水系統(tǒng)。該系統(tǒng)由輸水泵、高位水箱以及連接管道組成。空冷塔設(shè)高位水箱，輸水泵采用自動控制，當(dāng)高位水箱為低水位時輸水泵開啟向系統(tǒng)補水，當(dāng)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(tǒng). 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(tǒng)，每套系統(tǒng)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(shè)噴霧清洗裝置的遠方控制器。噴霧水采用化學(xué)反滲透來的淡水。 7.循環(huán)水泵.公司每臺機組配套333%循環(huán)水泵，循環(huán)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(fā)電有限責(zé)任公司空冷塔遠眺圖1 寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司空冷塔遠眺圖2空冷塔內(nèi)高位膨脹水箱遠眺高位膨脹水箱間冷循環(huán)水泵1間冷循環(huán)水泵2地下儲水箱緊急泄水閥 冷卻系統(tǒng)在管道

12、系統(tǒng)內(nèi)充滿水之后,以空冷卻狀態(tài)（冷卻扇區(qū)泄水狀態(tài)）啟動，系統(tǒng)旁路閥開啟。循環(huán)水通過四個旁路閥進行循環(huán)，也就是所謂的旁路運行。在旁路運行啟動成功以后，扇區(qū)將會被一個接一個的充水。在冷卻塔的任一個部分（循環(huán)系統(tǒng)分成兩個部分）的五個扇區(qū)中有兩個扇區(qū)充滿水后，旁路閥1關(guān)閉；五個扇區(qū)中有四個扇區(qū)充滿水后，旁路閥2關(guān)閉。用于填充扇區(qū)冷卻組件所必需的水儲藏在地下儲水箱中，在進行扇區(qū)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(qū)。 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(qū)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(diào)節(jié)。基本上，冷卻系統(tǒng)的整個水平衡可以描述如下：四、間接空冷系統(tǒng)運行概述四、間接空冷系統(tǒng)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