火力发电厂空冷系统设计.doc

火力发电厂空冷系统设计1 范围1.0.1 本导则适用于华能集团公司所属的合资子公司和控股子公司安装大型和中型汽轮发电机组，汽轮机排汽采用空冷系统的火力发电工程。大型汽轮发电机组的范围：单机容量300MW，亚临界及以上参数。中型汽轮发电机组的范围：300MW单机容量125MW,超高压及以上参数。1.0.2 装设燃气蒸汽联合循环发电机组、整体煤气化联合循环发电机组的电厂以及其它采用空冷汽轮机的电厂可参照。1.0.3 本导则只对空冷系统涉及到有关部分做出规定，其它仍按有关规程规定执行。2 引用标准下列标准所包含的条文通过在本导则中引用而成为本导则的条文。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本导则，然而，鼓励根据本导则达成共识的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是未注日期的引用文件，其最新版本适用于本导则。GBZ1-2002工业企业卫生设计标准GB12348-90工业企业厂界噪声标准GB3096-93城市区域环境噪声标准GB102工业循环水冷却设计规范GB/T 7001988碳素结构钢GB 15911988低合金结构钢GB 89231988涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB 500172003钢结构设计规范GB4053.1-4固定式工业钢平台、防护栏杆、直梯、斜梯安全技术条件GB 500092001建筑结构荷载规范GB 500102002混凝土结构设计规范GB 500112001建筑抗震设计规范GB50007-2002建筑地基设计规范GB50057建筑物防雷设计规范GB5022996火力发电厂与变电所设计防火规范GB50046工业建筑防腐蚀设计规范GB 5019193构筑物抗震设计规范GB502042002混凝土结构工程施工及验收规范GBJ 2287厂矿道路设计规范DL5000-2000火力发电厂设计技术规程DL5022-93火力发电厂土建结构设计技术规定DL/T5054-1996火力发电厂汽水管道设计技术规定DL/T712-2000火力发电厂凝汽器管选材导则DL/T552-95火力发电厂空冷塔及空冷凝汽器试验方法DL/T7832001火力发电厂节水导则DL/T5072-1997火力发电厂保温油漆设计规程DL/T5153-2002火力发电厂厂用电设计技术规定DL/T5175-2003火力发电厂热工控制系统设计技术规定DLGJ102-91火力发电厂环境保护设计规定（试行）DL5053-1996火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程DL 503194电力建设施工及验收技术规范（管道篇）DL/T 50571996水工混凝土结构设计规范DL 50732000水工建筑物抗震设计规范DL 50771997水工建筑物荷载设计规范DL/T 50821998水工建筑物抗冰冻设计规范NDGJ16-89火力发电厂热工自动化设计技术规定NDGJ5火力发电厂水工设计技术规定SD268-1988燃煤电站锅炉技术条件SD269-1988固定式发电用凝汽汽轮机技术条件SD270-1988汽轮发电机技术条件GB50140-2005建筑物灭火器配置设计规范VGB-R131meBS EN 45510-6-5:2000 6-5部分 汽轮机辅机干冷系统3 术语及定义3.0.1 空冷电站：电站汽轮机排汽采用空气作为冷却介质、空气与排汽或冷却水不直接接触的电站称为空冷电站。3.0.2 空冷汽轮机：空冷电站使用的汽轮机称为空冷汽轮机。3.0.3 空冷机组：空冷电站使用的汽轮发电机组称为空冷机组。3.0.4 空冷系统：空冷系统亦称作干冷系统，其工艺型式分为：机械通风式直控空冷系统(简称直接空冷系统)；带混合式凝汽器间接空冷系统(简称混凝式间接空冷系统)；带表面式凝汽器间接空冷系统（简称表凝式间接空冷系统）。将直接空冷凝汽器布置在自然通风冷却塔的空冷系统称为带自然通风冷却塔的直接空冷系统。3.0.5 直接空冷系统是直接以环境空气作为冷源，通过空冷凝汽器将汽机的排汽直接冷凝成水的系统。3.0.6 间接空冷系统是以环境空气作为冷源、以密闭的循环水作为中间介质，将汽轮机排汽的汽化潜热传给循环水，密闭循环水通过空冷散热器将热量传给大气。3.0.7 采用空冷和湿冷联合冷却系统称为干湿联合系统。3.0.8 空冷凝汽器( Air Cooled Condenser 简称ACC )，是直接空冷系统中的空冷装置,将汽轮机的排汽直接排到该装置中冷凝成凝结水，故称为空冷凝汽器。3.0.9 空冷散热器:间接空冷系统中的空冷装置,它是将循环水中的热量散发到大气中，故称为空冷散热器。3.0.10 管束(bundles):是组成空冷凝汽器工厂供货的最小散热元件。3.0.11 冷却单元：直接空冷系统中由几个管束和一套风机组组成的一个功能单元。3.0.12 初始温差ITD （Initial Temperature Difference）：直接空冷系统是指空冷凝汽器入口排汽温度与冷却空气入口温度的差值。间接空冷系统是指空冷塔入口循环水温度与冷却空气入口温度的差值。3.0.13 散热面积：是指与空气接触的所有传热元件的总外表面积，不包括输送排汽或循环水的管道和其他附件的外表面积。3.0.14 总传热系数：是指平均每平米散热面积、每度对数平均温差所能散发的热量。3.0.15 凝结水温度：是指空冷凝汽器下部凝结水收集管内凝结水的温度。3.0.16 抽真空温度：是指空冷凝汽器逆流管束顶部抽空冷管内不凝气体的温度。3.0.17 过冷度：汽机排汽饱和汽温与凝结水箱入口凝结水温度的差值。3.0.18 外界风设计风速：是指在此外界风风速以下汽轮机出力不受影响。3.0.19 设计气温（干球气温）：根据典型年“气温一小时”分布确定的温度小时全年加权平均值。3.0.20 设计背压：是指通过空冷系统优化后对应上述“设计气温”下的背压值。3.0.21 满发气温：根据空冷系统优化或电网要求，在夏季某一高温条件下保证机组发额定功率（TRL工况）时的气温。3.0.22 满发背压：对应“满发气温”条件下保证机组发出额定工率（TRL工况）时的背压值。3.0.23 迎面风速：是指冷空气通过空冷凝汽器（散热器）管束有效平面区域内的平均风速。3.0.24 排汽联合装置：指布置在汽轮机低压缸下部的设备。相当于常规湿冷汽轮机凝汽器布置的位置。其功能和作用有：1) 起到连接汽轮机低压缸和排汽管道，使排汽管道推力不直接作用于低压缸上的作用。2) 具有凝结水箱的功能，可接纳凝结水和汽轮机补水。3) 具有疏水箱的功能，可接纳汽轮机本体疏水、管道疏水、高、低加紧急放水。4 总则4.0.1 为了在华能集团火力发电厂建设中更好地贯彻国家的基本建设方针，体现国家节约用水和保护水资源的政策，统一和明确空冷机组的建设标准，保证空冷机组电厂的安全可靠、经济适用，符合国情和满足可持续发展要求，以合理的投资获得最佳的经济效益和社会效益，特制定本导则。4.0.2 是否采用空冷机组，一般按下列原则考虑。1） 根据国家政策，在富煤缺水地区建设火电站时；2） 地方政府有特殊要求，或环保部门对保护当地水资源有特殊要求时；3） 水资源费高，水源工程量过大，投资过高，经技术经济比较认为采用空冷机组合理时；4） 坑口电站。4.0.3 确定采用空冷机组后，还应根据具体的条件，对几种不同的空冷系统进行全面的技术经济比较后，择优选择采用哪种型式的空冷系统。4.0.4 在初步可行性研究阶段应研究确定是否采用空冷机组，初步选择空冷系统型式，研究是否需要设立现场气象观测站。现场气象观测站主要考虑风向、风速及温度对空冷系统的影响。4.0.5 是否设立现场气象观测站，一般按以下原则考虑：1） 在平原地区，当地气象站距离厂址20公里以上，厂址处气象资料可能与气象站资料不符时应考虑设现场气象观测站。2） 在山区，当地气象站与厂址之间有高山阻隔，高差较大时应考虑设现场气象观测站。4.0.6 在可行性研究阶段，应根据当地气象资料和布置条件，研究确定空冷系统型式和总图布置格局。对空冷系统进行初步优化，选择合理的汽轮机参数和空冷系统参数，提出推荐方案，确定空冷系统的招标原则。研究是否需要进行风洞物模试验（或数模试验）。风洞物模试验（或数模试验）的目的是为了研究大风对空冷系统的影响，采取何种防风措施，确定直接空冷系统平台高度。4.0.7 进行物模试验（或数模试验），一般按以下原则考虑。1） 大风天气较多，需要考虑对空冷凝汽器出力的影响时；2） 不利风向对直接空冷凝汽器的布置影响较大；3） 周围高大障碍物较多，对风场有干扰时；4） 山区；5） 直接空冷机组连续布置2台以上，且沿空冷平台纵向风频较高时；6） 采用间接空冷需要合理确定冷却塔通风阻力时；4.0.8 在一个主厂房内布置的空冷机组不宜超过四台。一个电厂内的空冷系统型式不宜超过两种。4.0.9 对采用直接空冷系统的电厂，当连续建设的机组台数超过四台时，主厂房及空冷凝汽器应脱开布置；当扩建不同容量系统的机组时，主厂房及空冷凝汽器应脱开布置，脱开布置的距离以不受大风和热回流影响为宜。4.0.10 当湿冷机组电厂再扩建直接空冷机组时，主厂房宜脱开一定的距离，防止已有建构筑物对空冷凝汽器散热的影响。4.0.11 空冷电厂应采取全面的节水措施，综合耗水指标应控制在每百万千瓦0.18m3/s以下（干除灰、湿法脱硫、不供热）。4.0.12 燃气蒸汽联合循环发电厂，其汽轮机排汽宜优先考虑采用空冷系统。辅机冷却水系统也宜考虑采用空冷系统或带蒸发冷却塔的冷却系统。4.0.13 本导则做为企业指导性标准，如与国家强制性标准矛盾时，应按国家强制性标准执行。5 空冷系统及设备5.1 空冷系统工艺的选择及要求5.1.1 应根据总图布置条件，厂址处气温、风向、风速等气象条件，环境噪音要求等条件，经充分论证后，合理选择空冷系统工艺型式。一般情况下，建议选择原则如下：1) 在极其寒冷地区，宜优先考虑采用直接空冷系统。2) 在风场流态较稳定的地区，宜采用直接空冷系统。3) 受场地条件限制、无法布置较大冷却塔、且外界风风向、风速对空冷总体布置有利时，宜采用直接空冷系统。4) 受总图布置条件限制，当采用直接空冷系统风向极不合理时，宜采用间接空冷系统。5) 受周围环境条件限制，噪音标准要求很高，如采用直接空冷系统降噪措施造价较高，经济上不合理时，宜采用间接空冷系统。6) 在暴风雨较多、风场流态紊乱复杂的地区，宜采用间接空冷系统。7) 在极其寒冷且外界风较大的地区，可考虑研究采用带自然通风冷却塔的直接空冷系统。该系统理论上是可行的，但目前世界范围内还没有使用的先例，造价也较高，有待进一步对技术细节进行深入探讨。5.1.2 空冷机组宜设置单独的辅机冷却水系统。采用何种形式的辅机冷却系统应通过技术经济比较确定。当电厂同时装有空冷机组和多台常规湿冷机组时，视湿冷塔循环水温和水量情况、施工改造的难易程度，空冷机组的辅机冷却用水也可取自常规湿冷机组。当大容量机组设计汽动给水泵，并且小汽机设置单独冷却系统时，应与辅机冷却水统筹考虑。5.2 空冷电站对环境气象资料的深度要求5.2.1 空冷电站设计应取得厂址所在地的常规气象资料，近十年的风频、风速资料，近五年的典型年“气温一小时”分布资料。5.2.2 根据最近10年的气象资料，统计多年年平均气温，多年的夏季三个月的平均气温，然后用此气温与最近5年内的每年年平均气温以及每年夏季三个月平均气温对比，最接近的并为正偏差的年份为气温典型年。最终给出典型年气温由高到低排序的相应的出现小时数、累计出现小时数、累计频率。气温分级划分为：30及以上每隔0.5；25及以上每隔1；25以下每隔2。5.2.3 外界风资料统计要求1) 根据最近10年的气象资料统计的多年全年风玫瑰图和统计表（风向、平均风速、最大风速、风频）。2) 根据最近10年的气象资料统计的多年夏季风玫瑰图和统计表（风向、平均风速、最大风速、风频）， 3) 根据最近10年的气象资料统计的夏季逐时内10分钟平均风速3m/s、平均风速4m/s、平均风速5m/s并且气温25的风向、风频、气温、平均风速、最大瞬间风速、总次数逐点对应统计表和风玫瑰图。4) 应统计出50年一遇10m高10分钟平均最大风速。5.2.4 在初可研阶段如果难以取得上述气象资料的，可采用相近电厂的气象资料或采用相近气象站的气象资料进行分析整理后使用。在可行性研究阶段应取得厂址最终的气象资料。5.2.5 当确定需在厂址处设立现场气象观测站时，气象观测站宜设在厂址处有代表性的位置，并与相近气象站进行同期同步观测。应至少取得一个完整年的观测资料，并将观测站观测资料与附近相关性好的气象站的同期观测资料进行相关分析，推导出厂址处近10年气象资料。对直冷系统当根据地形情况需要测量高空环境资料时，其测量高度原则上按空冷凝汽器分配管高度确定。5.3 空冷机组设计参数的确定5.3.1 设计气温根据气温典型年小时排序表，采用5及以上气温小时数加权平均的经验方法求出设计气温并取整。或者，根据典型年小时排序表，采用8以上气温小时数加权平均、8以下气温小时数按5计入的经验方法求出设计气温并取整。5.3.2 满发气温考虑空冷机组出力受外界气象条件的影响较大，为能够达到或与湿冷机组基本持平，在外界风风速设计条件下，直接空冷系统的不满发小时宜按100小时左右考虑，间接空冷系统不满发小时宜按130150小时考虑，据此确定“计算满发气温”。5.3.3 设计背压、满发背压、冬季运行最低背压的确定采用空冷系统时，对采用的初始温差值应根据当地气象条件与汽轮机特性因素进行优化，以确定汽轮机额定背压和装设适量的散热器。根据电厂机组的特定条件，采用THA流量下的变工况特性（补水率为0%）进行优化计算。或者采用TMCR流量下的变工况特性（补水率为0%）进行优化计算。对于直接空冷系统，冬季最低运行背压应考虑防冻、过冷度以及实际运行情况，如采用单排管时，在+5以下气温时宜按平均最低运行背压910kPa取值；如采用双排管、三排管时，在+5以下气温时宜按平均最低运行背压1012kPa取值。对于供热机组，根据具体供热工况合理确定最低运行背压，但不宜低于8kPa。对于间接空冷系统在+5以下气温时宜按平均最低运行背压78kPa取值。优化计算中方案不宜少于5个（即5种不同的ITD值），采用年总费用最小法进行。对优化计算结果经综合分析后，选取合理的优化方案，在优化方案数据表中，查出对应设计气温的背压值取整后作为汽轮机的设计背压。查出对应“计算满发气温”的背压值取整后作为汽轮机的满发背压。满发背压应与汽机厂推荐的末级叶片变工况性能相协调，满发背压应与机炉容量匹配相协调。满发背压还应结合已有空冷电站运行经验合理选择。5.3.4 外界风速设计标准的确定对于直接空冷系统，外界风设计风速系指蒸汽分配管顶1m高处的风速；对于间接空冷系统，外界风设计风速系冷却塔外10m高处的风速并通过经验公式换算到塔顶处风速。空冷系统外界风风速的设计标准应根据厂址处气象统计资料选择，一般可根据气温大于等于25且10分钟的平均风速每年平均不超过50次的对应风速选取。5.3.5 散热器设计迎面风速选取直接空冷系统：单排管宜采用1.82.2m/s；双排管宜采用2.02.5m/s，三排管宜采用2.53.0m/s。间接空冷系统：宜采用1.61.9m/s。5.3.6 顺、逆流比例的确定直接空冷系统，顺流管束的数量与逆流管束的数量比例应根据电厂的气象条件确定，在我国北方地区，对于单排管，逆流管束数量不宜少于15%，对于双排管、三排管，逆流管束数量不宜少于20%。间接空冷系统无顺、逆流设置。5.3.7 循环冷却倍率间接空冷系统的循环冷却倍率需经优化计算确定，一般为50倍左右。5.3.8 排汽管道/循环水管管径的确定直接空冷系统排汽管道的直径确定，按TMCR流量下，管内体积流速宜控制在6070m/s范围内，最低运行背压条件下，管内流速不宜超过100m/s，分支管流速不宜大于主管流速。对于300MW600MW，排汽管道直径一般不超过6m。间接空冷系统循环水管径根据循环水量按流速2.03.0m/s确定，小于1.6m直径按1.52.0m/s确定。5.3.9 空冷系统散热裕量考虑由于散热器在使用过程中，会产生污垢、以及设计、制造、安装等误差，所以必须考虑一定的散热裕量，可以考虑采用下列其中的一项或几项。a) 空冷系统热力计算中，散热器实验室试验数据应考虑安全使用系数，对于总传热系数值，宜采用不大于0.8的折减系数，对于阻力值，宜采用不小于1.1的放大系数。b) 直接空冷系统采用变频风机时,风机宜留出不小于10%的风量裕量(风机电动机和变频器应满足要求)。c) 采用附加气温裕量的措施。d) 采用预留背压裕量的措施。e) 采用在迎面风速不变的前提下，增加适当面积裕量的措施。f) 间接空冷系统在散热器迎面风速不变的前提下，可留出10%左右冷却三角形数量裕量。5.5 空冷工艺系统技术要求5.5.1 直接空冷系统1) 汽机排汽管道设计应满足其对汽机推力和力矩的要求。排汽管道系统应分别按不同荷载组合进行管系应力、稳定、强度计算，确定补偿装置的形式及安装位置以及支吊架形式，管系内的受力复杂管件宜进行有限元分析计算。2) 排汽管道底部应设置疏水点，将管道内的凝结水排入凝结水箱。3) 风机桥架。它是支撑风机装置的平台兼作通行步道。风机装置及风机桥的振动频率应避开空冷平台固有频率。4) 风机导风筒及安全防护网。导风筒材质应为玻璃钢制成的钟型整流罩，它与风机叶片端部的间隙与风机直径的比值（2S/Dfan）不宜大于0.008。风筒下方应设置安全防护网，供安装检修风机部件和防止叶片断裂落下使用，安全网荷载一般为1000N/m2，材质为镀锌钢丝网。5) 每个风机单元应设置单元分隔墙，防止不同风机单元之间的互相影响。6) 每一列A型框架内部空间设一套起吊装置，供检修风机装置之用，在空冷管束外的空冷平台步道一侧设置起吊装置，可使被检修的设备运送到0m场地上。7) 为防止空冷凝汽器出口高温空气回流到风机吸风口、外界大风对空冷凝汽器管束散热的影响以及防冻考虑，应设置挡风墙。一般情况下，挡风墙高度与空冷管束上端取齐(即蒸汽分配管下方)。特殊情况下，挡风墙高度可与蒸汽分配管顶端取齐。8) 空冷凝汽器冲洗系统每台机组空冷凝汽器应设置高压水冲洗系统。一般采用除盐水和不锈钢管道，移动部分的管道采用软管。冲洗泵宜设在地面0m处，在冲洗时安装。移动式冲洗装置可采用手动、或半自动。9) 阀门a） 寒冷地区的直接空冷系统，应根据防冻需要在蒸发分配支管上安装隔离阀。阀门数量应根据机组冬季运行负荷以及冷态启动最小流量和时间确定；抽真空管道上宜设可调节流量的电动球阀或手动球阀；凝结水管道上可设阀门。大口径管道宜采用三元乙炳橡胶软密封阀门，两端对焊连接，小口径管道可采用金属硬密封阀门。所有阀门法兰压力等级不应小于6bar。大口径阀门应采用电伴热防冻措施。b） 排汽管路上应设置爆破门，爆破门的起爆压力不宜大于1.45bara，数量不少于两个，总排量宜按VWO工况流量计算。如设置安全阀，安全阀的释放压力不宜大于1.30bara，其流量按10%VWO工况流量计算，按90% VWO工况流量计算设置爆破门。5.5.2 表面式凝汽器间接空冷系统（简称表凝式间接空冷系统）1) 一般采用两台50%容量的循环水泵。循环水泵应考虑高水温的汽蚀要求。2) 应设低位充放水箱，水箱有效容积应按冷却元件的水容积及供放水管线容积及补水量确定。3) 间接空冷系统宜设2台100%容量的充水泵和2台100%容量的补水泵。充水泵的容量可按2-3小时充满水容积考虑。4) 应设高位膨胀水箱及充氮系统。5) 应设置对空冷散热器的手动水冲洗装置。6) 间接空冷系统阀门宜采用金属硬密封阀门，法兰连接。大口径阀门应采用电伴热防冻措施。7) 应考虑安装检修散热器的起吊空间，但不设置固定起吊设备。8) 表面式凝汽器宜采用不锈钢管，其换热面积应与空冷散热器、循环水量、循环倍率等因素综合优化确定。9) 间接空冷自然通风冷却塔采用钢筋混凝土结构，其尺寸应结合工艺系统优化确定。5.5.3 混合式凝汽器间接空冷系统（简称混凝式间接空冷系统）1) 循环水泵（同表凝式间接空冷系统）2) 低位充放水箱（同表凝式间接空冷系统）3) 充放水泵（同表凝式间接空冷系统）4) 应设置对空冷散热器的水平移动轨道式水冲洗装置。5) 混凝式间接空冷系统宜设置回收循环水富裕压头的水轮机及其旁路调节阀。其水轮机组可为水轮发电机组，也可与循环水泵同轴。6) 间接空冷系统阀门宜采用金属硬密封阀门，法兰连接。大口径阀门应采用电伴热防冻措施。7) 混合式凝汽器间接空冷系统的空气排空管宜加防冻伴热装置。8) 混合式凝汽器的容量应通过优化确定。9) 间接空冷自然通风冷却塔采用钢筋混凝土结构，其尺寸应结合工艺系统优化确定。5.6 设备选择5.6.1 空冷凝汽器（散热器）的选择空冷凝汽器（散热器）的选择应根据工程具体条件，如环境空气质量、沙尘暴、极端气温、冲洗等综合考虑。1) 直接空冷系统空冷凝汽器管束可采用单排管、双排管、三排管，管束净长度不宜大于10m，宽度外形尺寸宜在23m之间。间接空冷系统冷却三角可采用双流程双排管、双流程四排管、双流程六排管。对于300MW及以上机组，塔内布置时，双排管、四排管冷却三角可采用15m左右长度；塔外垂直布置时，可采用20m左右长度，六排管可采用20m左右长度。2) 严寒地区且环境空气质量好的电厂，直接空冷宜优先采用单排管；间接空冷系统宜优先采用双流程双排管。3) 寒冷地区且环境空气质量较差的电厂，直接空冷系统宜优先考虑三排管、双排管；间接空冷系统宜优先采用双流程双排管、四排管。4) 间接空冷系统冷却三角迎风面边宜采用带有开度的百叶窗，百叶窗宜采用厚度不小于1.2mm的镀锌钢板制作。每个冷却三角百叶窗宜配备一套电动执行机构，应配备防雨、防尘设施。5.6.2 风机组的选择直接空冷系统风机组的选择应根据热力计算、阻力计算、外界风设计风速、气象统计的风速资料以及噪音要求优化选择。1) 空冷风机的叶片宜采用非组装型的整体玻璃钢叶片。2) 叶片数量宜采用57片，叶型可根据噪音要求选取。 3) 风机静压效率不宜低于60%。4) 选择风机时，按API661标准和固定叶片角度应有足够的静压裕量。5) 采用变频调速时，风机应能从20110转速范围内长期稳定运行。逆流风机应能在050%转速范围内反转运行。6) 采用变频调速时，减速箱的机械功率应大于等于电动机的铭牌功率1.75倍；减速箱的热功率应大于从风机轴最大的吸收功率。7) 减速箱宜采用两级传动、平行轴斜齿轮。润滑油可根据气象条件采用合成油或矿物油。8) 寒冷地区一般应采用齿轮箱润滑油空间加热器，当冬季极端气温较高时可不采用空间加热器。9) 一般应采用齿轮箱润滑油齿轮泵，在冬季气温较高时可采用电动油泵。10) 顺流风机单元采用的减速箱宜设置防反转逆止器。11) 空冷风机电动机应优先选用高效、节能的交流电机，一般采用4极或6极电机。12) 在选择电动机容量时，应充分考虑电动机安装地点的海拔高度和冷却介质温度变化对电动机出力的影响。13) 当采用变频调速时，电动机的性能应能满足变频运行的要求。轴承宜采用绝缘轴承。14) 电动机外壳的防护等级和冷却方式应与周围环境条件相适应，外壳的防护等级至少为IP55。15) 电动机应装设空间加热器。空间加热器的设置可按照电动机制造厂的标准执行。16) 变频调速的电动机容量应满足风机110%风量风压所需功率的要求, 变频装置容量应与风机电动机容量相匹配。6 空冷机组机炉电匹配6.1 空冷机组的设计原则6.1.1 根据现行国标和原部颁标准SD264、SD265、SD267、SD268，为适应标准化的要求，空冷机组容量宜采用标准系列。6.1.2 根据我国目前的实际情况，空冷汽轮机应采用同容量成熟的常规汽轮机高中压缸模块，在基本不改变高中压缸模块结构的原则下，适当增加进汽量以满足同容量空冷机组进汽量大的要求。为满足空冷汽轮机背压高，变化范围大的特点，应重点优化低压缸模块，采用变工况特性好的空冷专用末级叶片。6.1.3 由于空冷汽轮机的进汽量增加，应适当加大锅炉容量。.6.1.4 参照湿冷机组机炉电匹配原则。6.2 空冷汽轮机的几个典型工况定义以下几个工况的给定条件是：额定主蒸汽参数，回热系统正常投入运行，制造厂保证在寿命期内任何时间都能安全连续地在发电机端输出的功率（额定功率周数、额定氢压（氢冷发电机），已扣出静态励磁、电动主油泵等各项所消耗的功率）。1) 铭牌工况(TRL)。在规定的夏季满发背压条件下，补水率为3%，汽轮机进汽量为铭牌进汽量（TMCR进汽量），发电机输出额定(铭牌)功率,此工况为出力保证值的验收工况，也称能力工况。2) 最大连续出力工况（TMCR）。汽轮机进汽量为铭牌（额定）进汽量,补水率为0%，在设计背压等给定条件下安全连续运行,发电机输出最大功率，此工况称为汽轮机最大连续出力工况。3) 调节阀全开工况(VWO)。其它条件同2）时，汽轮机的进汽量为1.031.05倍铭牌进汽量,此工况称为汽轮机最大计算工况。此流量应为保证值。4) 考核工况（THA）。汽轮机组为额定功率，除进汽量以外其它条件同2）时，称为机组的热耗率和汽耗率考核验收工况，此工况亦称为经济工况。5) 阻塞背压工况。指TMCR流量条件下的阻塞背压值，此工况称为阻塞背压工况。6.3 空冷机组炉、机、电匹配 空冷机组参照湿冷机组的匹配原则，具体的炉、机、电匹配建议是：1) 汽轮机调节阀全开工况（VWO）的最大进汽量宜为额定进汽量（TMCR流量）的1.031.05倍。2) 锅炉最大连续出力宜与汽轮机最大连续进汽量（VWO）相匹配。3) 在额定氢气、额定频率、额定电压、额定水温、额定功率因数条件下，发电机连续输出的容量（MVA）与汽轮机最大连续出力（TMCR）相匹配。6.4 直接空冷汽轮机铭牌功率的标定 由于直接空冷汽轮机的背压变化范围大，其汽轮机出力的变化范围也大，为了在低背压时电网调度多发电，汽轮机的铭牌功率应按TRI工况出力和TKCR工况出力分别标定。7 汽轮机设备及系统7.1 汽轮机设备7.1.1 空冷汽轮机设备的选型和技术要求应按火力发电厂设计技术规程（DL5000-2000）第10.1条执行。7.1.2 对空冷汽轮机组的回热系统，应经优化计算确定。直接空冷系统由于背压高，一般可减少一级低压加热器。7.1.3 对于直接空冷汽轮机的低压缸宜采用落地式轴承。7.1.4 直接空冷汽轮机低压缸排汽口宜通过膨胀节与排汽联合装置相接，排汽联合装置再与大排汽管道相接。大排汽管道的推力应由排汽联合装置承受，不得传至汽轮机。直接空冷汽轮机低压缸排汽口也可通过膨胀节与大排汽管道直接连接，大排汽管道上应设有固定点以承受大排汽管道的推力，不得传至汽轮机。7.1.5 当直接空冷汽轮机低压缸下部设置有排汽联合装置时，该排汽联合装置应含有凝结水箱及疏水箱的功能，并具有除氧功能。此时，末级低压加热器可布置在低压缸喉部，7.1.6 当直接空冷汽轮机低压缸下部不设置排汽联合装置时，应另设凝结水箱及疏水箱，该凝结水箱应具有除氧功能。7.2 汽机旁路系统对于空冷机组旁路系统的设置应按火力发电厂设计技术规程（DL5000-2000）第10.2.3条执行，对直接空冷机组，其旁路容量还应兼顾考虑空冷凝汽器的最小防冻通流量要求。7.3 空冷机组给水泵配置7.3.1 给水泵配置原则上应按火力发电厂设计技术规程（DL5000-2000）第10.3条执行，对不供热的电厂，经技术经济比较合理时，也可采用3x 35%的电动调速给水泵。7.3.2 对300MW及以上容量直接空冷机组，经技术经济比较合理时，也可采用汽动给水泵，其容量配置按火力发电厂设计技术规程（DL5000-2000）第10.3条执行，给水泵汽轮机排汽有以下几种冷却方式：a. 给水泵汽轮机排汽采用自带凝汽器的独立的湿式循环冷却水系统，此时全厂辅机冷却水系统与之合并。b. 给水泵汽轮机排汽采用直接空冷系统，即排汽直接排入主机排汽联合装置与主机排汽混合后进入空冷凝汽器冷却，此时全厂辅机冷却水系统另设。c. 给水泵汽轮机排汽采用自带凝汽器的独立的间接空冷系统，此时全厂辅机冷却水系统另设。各工程具体采用哪种配置方式应经过详细的技术经济比较后确定。7.4 凝汽器抽真空设备7.4.1对间接空冷机组，凝汽器抽真空设备的选择应按火力发电厂设计技术规程（DL5000-2000）第10.9.3条执行。7.4.2对直接空冷机组，凝汽器抽真空设备宜每台机组配三台水环式真空泵，每台真空泵的容量应能满足空冷凝汽器正常运行时抽真空的需要，三台全部投入运行时，应能满足机组启动时建立真空度及时间的要求。7.4.3 直接空冷机组凝汽器真空破坏系统管道宜从靠近汽轮机侧大排汽管道上接出，也可从排汽联合装置上接出。7.4.4 空冷凝汽器应设置检漏装置。7.4.5 水环式真空泵宜布置在汽机房靠A列侧。8 空冷电厂总体布置8.1 直接空冷电厂8.1.1 为了尽量减少汽机排汽管道长度和压降，直接空冷系统一般将空冷平台紧靠汽机房A列，与汽机房平行布置。其布置方位宜朝向全年主导风向特别是夏季主导风向，并结合高温大风天气出现的频率合理确定空冷平台朝向，尽量避免由炉后来较大的风频风速。当场地条件受限制时，可将平台垂直汽机房布置。对夏季主导风向与次主导风向形成180左右对角的厂址，空冷平台可顺风布置。对环境风复杂的厂址，应详细分析环境风对空冷系统散热的影响，并采取有效措施减少或降低不利风向对空冷系统散热的影响。8.1.2 空冷平台连续建设300MW及以上机组的台数不宜超过四台，建设1000MW机组时不宜超过两台，再扩建时宜与前面空冷平台脱开布置；脱开距离宜通过数模试验确定，一般不宜小于较高平台的1.5倍。8.1.3 空冷平台高度取决于进风断面的流速，与风机台数及平行A列的排数有关。因此电厂规划时必须确定连续建设机组的台数，以便一次合理确定空冷平台高度。一般空冷平台的高度最低不应低于汽机房的高度。8.1.4 对湿冷电厂再扩建直接空冷机组时，汽机房宜脱开合适距离，防止已有厂房及构筑物对空冷凝汽器散热的影响。一般同机组容量的湿冷塔与空冷平台的距离不小于2.5倍的空冷平台高度。8.1.5 直接空冷平台柱网尺寸应由空冷系统容量、风机直径及空冷平台下所要布置的设备及建筑物情况来决定。柱网的布局应与汽机房长度相协调。当空冷平台下要布置变压器、发电机出线时，柱网两柱之间的距离要大，一般采用两台风机的距离。当空冷平台下不布置变压器、发电机出线时，可采用小柱距，一般采用一台风机的距离，以节省投资。8.1.6 除靠汽机房侧外，应在直接空冷平台零米其它三侧设置安装检修通道。8.1.7 直接空冷平台宜在两端设置钢梯，600MW及以上机组，也可考虑设置一部电梯，电梯应与一部钢梯相邻，以满足停靠层的要求。8.1.8 主变压器、高压厂用变压器和高压起动/备用变压器根据电厂整体布置情况，可以布置在空冷平台外，也可以布置在空冷平台下场地内。单机容量为200MW及以上机组由于采用离相封闭母线和共箱封闭母线，为减少封闭母线长度，节省工程投资，可以将主变压器、高压厂用变压器和高压起动/备用变压器布置在主厂房A列前的空冷平台下，但应注意以下几点：1) 由于水冲洗空冷设备，造成变压器运行环境恶化，建议在条件允许时提高一级污秽等级选择变压器。2) 变压器布置在空冷支柱之间，应考虑留出消防通道，供消防车使用。3) 变压器距各建（构）筑之间的距离应满足相关规程规定。距顶部空冷平台钢结构的距离应满足变压器着火后，不使钢结构损坏（建议经过模拟试验，由权威机构认可的距离）。8.1.9 布置在空冷平台下的其他户外电气设备，由于环境恶化，建议在条件允许时也提高一级污秽等级。8.1.10 空冷配电装置与变频器应考虑合并布置在一些。变频器至电动机之间变频电缆的长度应满足变频器的要求。600MW及以上机组宜将空冷配电及变频器间布置在空冷平台下，以缩短变频电缆长度。8.1.11 汽机房A列与空冷平台之间应留有适当距离，布置排汽管道。排汽母管可落地布置，也可架空布置。8.1.12 空冷场地上布置的设备及建筑物应考虑对风机进风的影响，宜尽量靠近A列布置。8.1.13 对于在A列外布置了直接空冷凝汽器的汽机房通风宜采用自然进风、机械排风。特殊经技术经济比较，也可采用其它通风方式。8.1.14 汽机房A列墙不宜开高侧窗。8.2 间接空冷电厂8.2.1 空冷塔的布置较为灵活，可布置在厂区的合理位置，宜使循环水管道尽量短捷。8.2.2 间接空冷系统的自然通风冷却塔相邻间距不宜小于0.5倍的塔底部直径，塔附近其它建筑物的距离不宜小于2.0倍进风口高度。8.2.3 间接空冷系统中的放水箱，充水泵，补水泵等辅助设施及就地操作员站，宜在塔内零米布置。8.2.4 冷却塔内散热器宜采用带倾角（一般为12角）的“水平”布置，塔底直径根据其布置尺寸决定。8.2.5 间接空冷散热器安装平台应设置楼梯，方便运行人员的巡检。8.2.6 混凝式间接空冷系统循环水泵、水轮机与旁路装置等，有条件时宜布置在汽机房内A列侧。8.2.7 表面式凝汽器间接空冷系统的循环水泵房根据总图条件，可布置在空冷塔附近或汽机房附近。8.2.8 间接空冷塔周围应设置安装检修道路。8.2.9 空冷配电间宜布置在塔内零米地面。9 空冷机组凝结水精处理系统及设备9.1 凝结水精处理系统设置原则9.1.1 汽轮机组的凝结水精处理系统，应按机组型式及参数、空冷凝汽器型式和材质等因素确定。9.1.2 由直流锅炉供汽的汽轮机组，全部凝结水应进行精处理，并设一台备用，该系统应具有除盐和除铁的能力。9.1.3 由亚临界汽包锅炉供汽的汽轮机组，全部凝结水宜进行精处理，该系统应具有除铁和除盐的能力。9.1.4 由超高压汽包锅炉供汽的汽轮机组，全部凝结水应进行精处理。当空冷方式采用直接空冷时，凝结水精处理应设除铁设备或除盐设备；当空冷方式采用表面式凝汽器的间接空冷时，凝结水精处理可仅设除铁设备；当空冷方式采用混合式凝汽器的间接空冷时，凝结水精处理宜具有除盐和除铁的能力。9.2 凝结水精处理系统选择原则9.2.1 对于用于不同形式的空冷机组的精处理系统可选择树脂粉末过滤器、前置式过滤器加混床、阳阴分床（阳、阴床或阳、阴、阳床）等处理系统。9.2.2 对于超临界级及以上的直流锅炉供汽的汽轮机组，应选择带有前置除铁过滤器的混合离子交换器系统。9.2.3 对于亚临界级汽包锅炉供汽的汽轮机组，当空冷方式采用直接空冷时，宜选择阳、阴分床系统或粉末树脂覆盖过滤器系统；当空冷方式采用表凝式或混凝式间接空冷时，宜选择混合离子交换器系统。9.2.4 对于超高压级汽包锅炉供汽的汽轮机组，当采用直接空冷时，宜选择大流量除铁过滤器设备或粉末树脂覆盖过滤器系统；当采用表面式凝汽器的间接空冷时，宜选择大流量除铁过滤器设备；当采用混合式凝汽器的间接空冷时，宜选择混合离子交换器系统。9.2.5 亚临界及以上参数的汽轮机组的凝结水精处理宜采用中压系统，精处理装置的树脂应采用体外再生方式进行再生。9.3 设备配置原则9.3.1 对由直流锅炉供汽的汽轮机组，除铁设施可不设备用，但不应少于2台，精处理除盐装置应设置备用设备。9.3.2 由亚临界汽包锅炉供汽的汽轮机组，对于混合式凝汽器的间接空冷汽轮机组或容量为600MW级及以上的直接空冷汽轮机组的凝结水精处理装置宜设置备用设备。9.3.3 凝结水精处理系统中的过滤器、离子交换器按下列原则确定：1） 当过滤器只用于除铁时，可选用管式过滤器、氢离子交换器、电磁过滤器等。2） 凝结水精处理系统中离子交换器应选用高流速混合离子交换器或高速阳、阴离子交换器。3） 对于锅炉给水采用加氧处理运行的凝结水精处理系统，应采用混合离子交换器，且应按氢型运行设计，但应采用高分离度的再生系统。4） 凝结水精处理系统中的体外再生装置，可两台机组合用1套。但当1台汽轮机组所设的混合离子交换器台数超过3台时，可增设专门的树脂贮存罐和备用树脂套数，或1台机组设置1套体外再生装置。5） 粉末树脂过滤器的铺膜设备宜每机1套。9.4 设备布置要求凝结水精处理设备宜布置于汽机房凝结水泵附近，公用的再生设备可就近布置，酸碱贮存设备宜布置在主厂房外。 10 电气设备及系统10.1 一般要求10.1.1 空冷负荷应按机组单元负荷供电，风机和油泵应属I类负荷。10.1.2 空冷风机宜采用变频调速电机，当技术经济合理时，也可采用其它形式的调速电机。10.1.3 电气系统应满足空冷系统负载在正常电源电压偏移和厂用负荷波动，厂用电母线电压偏移不超过额定电压的5%情况下，长期连续运行；在厂用母线电压不低于额定电压的80%情况下，保证电动机正常平稳启动；在厂用母线电压为额定电压的5560%情况下，保证I类电动机自启动。10.2 电气接线10.2.1 每台机组应设独立的配电装置对空冷负荷供电，低压厂用母线应采用单母线接线形式。根据机组容量、风机负荷数量，综合考虑供电可靠性和设备投资后，确定适宜的母线分段数量。一般母线数量为：单机容量为600MW时，宜采用4段；单机容量为300MW时，宜采用3段；单机容量为200MW时，宜采用2段。空冷负荷应采用动力中心（PC）和电动机控制中心（MCC）的供电方式。10.2.2 空冷低压厂用电系统中性点接地方式应与主厂房内低压厂用电系统中性点接地方式相同。10.2.3 当空冷低压厂用备用电源采用专用备用变压器时，单机容量为200MW及以上的机组，每台机组宜设一台空冷低压厂用备用变压器；单机容量为13.5MW及以下的机组，每两台或多台机组宜设一台空冷低压厂用备用变压器。当设备制造厂要求合理时，也可以按制造厂要求设置空冷低压厂用备用变压器数量。10.3 主要设备选择10.3.1 选用的电气设备应满足使用环境条件的要求。10.3.2 空冷低压变压器的容量应按所带负荷的最大运行轴功率计算，并应计及变频器的功率损耗，还应考虑由于变频器接入后产生的谐波对变压器温升的影响。10.3.3 空冷低压变压器选型宜与主厂房低压变压器型式一致。单机容量为200MW及以上的机组，低压厂用变压器宜采用干式变压器。10.3.4 空冷低压动力中心（PC）及电动机控制中心（MCC）宜与主厂房选型一致，可采用抽屉式，也可采用固定分隔式开关柜。当技术经济合理时，可以将低压动力柜与变频器柜合为一个装置。该装置除具有对变频器本身的各种保护外，还应对电动机及出口相间短路、单相接地短路、断相及过负荷提供保护。此外，装置还应具有瞬时失电恢复供电后自启动的能力。10.3.5 变频器应保证在电动机80%额定电压下平稳启动，且能在5560%额定电压下自启动。电动机满载运行时应能承受电源快速切换过程中失电而不损坏。10.3.6 变频器装置输入输出两侧电流电压谐波指示应满足GB/T14549的有关规定。当装置对安装地点附近的弱电系统有可能造成干扰时，用户在订货时应提出。10.3.7 向变频调速风机供电的电力电缆可选用恺装电缆。当变频器制造厂要求或变频器对安装地点附近的弱电系统可能造成干扰时，也可以选用屏蔽电缆，但应考虑变频器安装地点至电动机之间的距离因素。10.4 空冷配电装置布置10.4.1 空冷低压配电装置和变频器装置应布置在单独的房间内，结合主厂房和A列前电气设备综合考虑，应尽量节省电缆用量，并避开潮湿和多灰尘的场所。盘位的排列应具有规律性，并减少电缆交叉。10.4.2 低压厂用变压器若采用干式变压器，可以布置在低压厂用配电装置室内，但应有防护和通风设施。10.4.3 空冷厂用配电装置（包括空冷厂用变压器室）凡有通向电缆隧道、沟道或通向邻室孔洞（人孔除外），应以耐火材料封堵，以防止火灾蔓延和小动物进入。10.4.4 低压厂用配电装置室的操作、维护通道及配电屏的离墙尺寸应满足DL/T5153-2002火力发电厂厂用电设计技术规定要求。10.4.5 厂用配电装置的长度大于6m时，其柜（屏）后应设两个通向本室或其他房间的出口，低压配电装置两个出口间的距离超过15m时尚应增加出口。10.4.6 低压厂用配电装置应适当留有备用回路或备用屏的位置。10.5 对建筑物的要求10.5.1 厂用配电装置室长度大于7m时，应有两个出口；对长度超过60m的厂用配电装置室，以增加一个出口；当配电装置室位于楼层时，至少有一个出口通向该层走廊或室外的安全出口。10.5.2 配电装置室的建筑装修应采用不起灰的材料，顶棚不应抹灰。10.5.3 配电装置室宜采用固定窗，并应采用钢丝网乳白（或其他不易破碎能避免阳光直射）玻璃。10.5.4 对配电装置室的通风设施（如门上有通风百叶）应加装防小动物、防灰的细孔防腐蚀的网格。10.5.5 厂用配电装置室的门