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空冷系统在发电厂中的应用及系统分析【摘要】采用水作为冷却器的冷却介质已有多年的历史。但是，由于工业迅速发展使工业用水量大幅度增加,人们开始注意到保护环境,更新型的空冷器设计受到重视，这种传统的冷却方式已逐渐为空气冷却所代替，即空气冷却技术。电站空冷技术，即电站汽轮机空冷凝汽器技术，由于其高超的节水能力，日益受到世界各国工业界的青睐。本文从海勒式间接空冷方式、哈蒙式间接空冷方式和直接空冷方式三种空气冷却凝汽方式的比较分析入题，全文工作的重点在于对直接空冷系统进行的探索与研究。本文首先分析了直接空冷系统的主要设备及其特点，简单的介绍了其主要设备的作用及其使用的条件，指出了在极端情况下设备的保护和优化方案，同时还对直接空冷系统有待研究的主要问题进行了补充说明。其次阐述了直接空冷机组的运行特点：对其启动和停机，季节性的投运，以及运行与维护的条件进行了说明。最后,我们通过漳山2300MW空冷机组分析，得知目前直接空冷系统缺陷还很多，如直接空冷凝汽器容易发生冰冻，存在热风再循环等；诸类因素还很多，这就需要我们不断通过并向外学习实践，收集信息，研究开发，只有解决了这些问题，直接空冷机组才会具有更大的发展前景和用途。【关键词】火电空冷机组空冷技术直接空冷系统散热管束20目录1.空冷技术的发展及在我国的应用61.1概述61.2空冷技术的发展61.3空冷技术在我国的应用72.空冷技术的分类及特点92.1海勒式间接空冷系统92.2哈蒙式间接空冷系统102.3直接空冷系统112.4空冷系统的特点143.直接空冷系统的组成与主要设备143.1直接空冷系统的组成和范围143.2直接空冷凝汽器154.直接空冷系统的运行与维护274.1空冷散热器的防冻285.空冷系统的评价30结束语31参考文献32前言随着世界各国经济的迅速发展和人类物质文化生活水平的不断提高，大型火力发电厂及大容量单元机组的投运面临着更为迫切、严格的要求，即在要求电力工业高速发展的同时，对发电厂的耗水量、烟尘排放量、冷却水废热造成的大气和自然水资源污染、生态平衡破坏规定了严格的限制标准。因此，人类在大规模开发能源、发展电力工业的同时，必须采取有效措施，缓解用水矛盾，控制消除污染后果，走可持续发展的道路。发电厂汽轮机排汽空气冷却技术的应用和发展，为在严重缺水的煤矿和电力负荷中心区域建设大型火力发电厂开辟了一条节水、经济、安全、可靠的途径，也为水资源丰富区域保持生态平衡、避免江河水资源污染创造了有利条件。因此，发电厂空冷技术在世界范围内得到了广泛应用。特别是我国，走和谐、可持续发展道路，节约用水，避免污染，提高水资源利用率，已成为新世纪电力工业发展的重大课题。华北、西北富煤而缺水地区，发电厂采用空冷技术已成为必然，其他水资源相对充沛地区，发电厂采用空冷技术的问题也将会受到高度重视。发电厂空冷技术已成为发电厂运行及管理人员、高等院校热能与动力工程专业学生、电力科研部门和设计单位工程技术人员必须学习、掌握的一门知识。1.空冷技术的发展及在我国的应用1.1概述随着电力工业的迅速发展，火力发电厂中的大容量高参数汽轮机电机组不断增加。这些机组在燃用大量煤炭的同时，也耗用大量水资源。电力工业的发展速度、建设规模、规划布局本应与国民经济的发展相适应，但由于受到煤和水资源的制约而不能合理安排。在富煤地区，往往由于缺水而不能就地兴建发电厂，因此丰富的煤炭资源不能尽早开发和利用，这在宏观经济上无疑是极大的损失。为解决在“富煤缺水”地区或干旱地区建设火力发电厂，发电厂汽轮机凝汽设备系统采用空气冷却系统（简称发电厂空冷系统），采用空冷系统的发电厂称作空冷电厂，其发电技术也称空冷式火力发电技术。发电厂空冷技术从提出到现在约有50余年的历史，并在国际上有了迅速发展。目前已出现单机容量686MW的空冷机组。在干旱地区，空冷机组发展尤为迅速，并出现了多种类型，如直接空冷、间接空冷、干湿联合冷却机组等。发电厂空冷技术已成为当前发电厂建设中的一个热门课题。1.2空冷技术的发展自从1938年第一台直接空冷电站在德国建成以来，火电厂直接空冷系统得到广泛的应用，当时机组的功率仅有2.3MW随着世界各国经济的迅速发展和人类物质文明生活水平的不断提高，大型火力发电厂及大容量单元机组的投运面临着更为迫切、严格的要求，即在要求电力工业高速发展的同时，对发电厂的耗水量、烟尘排放量，冷却水废热造成的大气和自然水资源污染、生态平衡破坏规定了严格的限制标准。因此，人类在打规模开发能源、发展电力工业的同时，开始认识到迅速、有效地缓解用水矛盾，控制消除污染后果的重要意义，并研究、开发了用空气作为冷却介质冷凝汽轮机排汽的空气冷却介质。汽轮机排汽空气冷却方式作为火力发电厂的一种冷却方式，早在20世纪30年代就引起了一些国家的重视，并在其后的几十年中相继成功地建造了一批空气冷却电厂，使发电厂空气冷却方式日趋成熟完善，并逐渐形成了研究空冷新装置及其使用的一系列技术，即发电厂空气冷技术。发电厂采用翅片管式的空冷散热器，直接或间接用环境空气来冷凝汽轮机的排汽，称为发电厂空冷。采用空冷技术的冷却系统称为空冷系统（或称干冷系统）。采用空冷系统的汽轮发电机组称为空冷机组。采用空冷系统的发电厂称为空冷电厂。发电厂汽轮机排汽空冷技术的应用和发展为在严重缺水的煤矿和电力负荷中心区域建设大型火力发电厂开辟了一条经济、安全、可靠的途径，也为水资源丰富区域保持生态平衡，避免江河水资源污染创造了有利条件。1.3空冷技术在我国的应用我国是个以煤碳资源为主是能源国家，其中燃煤发电约占全部电源的70%，而且在21世纪前仍不会改变这种电力能源以煤电为主的比例。水资源却不同，我国是一个严重缺水的国家，水资源短缺已经成为制约经济社会发展的主要因素。按目前的正常需要和不超采地下水，全国缺水总量约为400亿m3，全国现有668座城市，约有400座缺水。我国电力工业发展迅速，大容量、高参数的大型火电机组日益增多，其年耗燃料及水资源相当可观，其中水资源的矛盾已是制约我国大部分地区发展的一个重要因素，尤其是西部地区，富煤缺水，要开发这些地区的能源，除有关工业、农业均要采取节水措施外，电力行业建设采用大型空冷机组是非常经济而有效的一项措施。循环冷却系统是电力生产过程中的一个重要环节，做过功的汽轮机乏汽需要在凝汽器中冷却凝结，然后重新开始循环。常规湿冷机组是采用自然通风冷却塔形式，以水为冷却介质，其中循环水损失（蒸发损失、风吹损失和排污损失）约占电厂耗水量的80%；而空冷机组是以空气为冷却介质的一种冷却方式，其中间接空冷系统主要有带喷射式凝汽器的海勒式系统，带表面式凝汽器的哈蒙式系统和直接空冷系统。无论是采用循环冷却水为密闭循环的间接空冷方式，还是无循环冷却水的直接空冷方式，都不产生循环水损失，只需锅炉补水和其他用水即可，所以电站耗水量明显减少，在相同的水资源下可多装机至原来的3倍以上，具有长远的经济效益。“七五”期间，我国从匈牙利进口两套200MW带喷射式凝汽器的海勒式间接空冷系统设备，同时引进了海勒系统的空冷技术，与东方汽轮机厂和电机厂生产的200MW汽轮发电机组配套，在山西大同第二发电厂分别于1987年和1988年投产。“八五”期间，太原第二热电厂的2台200MW供热空冷机组经论证，参照大同第二发电厂运行的实践，确定采用带表面式凝汽器哈蒙式间接空冷系统。哈蒙式系统是哈蒙公司在购买匈牙利海勒式系统专利后，经研究改进的间接空冷系统。它与海勒式系统的主要不同是采用了表面式凝汽器和钢管钢鳍片散热器，使循环冷却水与锅炉给水分成两个独立的系统，其水质可以按各自的标准和要求进行化学处理，因而简化了系统，方便运行操作，增加了空冷设备运行的可靠性。从1992年起，哈尔滨发电设备制造基地为内蒙古丰镇电厂制造了4台200MW空冷机组，采用了海勒式间接空冷系统。这8台节水型空冷机组投入运行，缓解了缺水地区的电力供需矛盾和用水紧张状况，同时也积累了很多设计、制造、安装和运行经验，为发展我国大型空冷机组奠定了良好的基础。据统计，世界各国已建成的100MW以上空冷机组空冷系统中，海勒式约占25%，表面式凝汽间接空冷系统约占32%，直接空冷系统约占43%，且直冷机组所占容量比例有上升趋势。直接空冷机组适合于富煤缺水地区运行，其最大的特点是节水、防冻性能好、占地面积小、投资费用低，对环保起到积极作用。山西交城义旺铁合金制备电厂6MW直接空冷机组是我国首台直接空冷机组，目前我国已有七个项目采用直接空冷系统，分别是大同二电厂2600MW机组，山西漳山2300MW机组，山西古交电厂2300MW机组，内蒙古上都（原正蓝）2600MW机组，山西榆社电厂2300MW机组，内蒙古托克托2600MW机组，山西霍州二电厂2300MW机组，上述项目均投运。所采购的直接空冷系统有德国GEA公司和德国的巴克杜尔公司产品，有的项目仍处于招标阶段。2.空冷技术的分类及特点2.1海勒式间接空冷系统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构成。有外表面经过防腐处理的圆形铝管、套以铝翅片的管束所组成“”形排列的散热器，称为缺口冷却三角，在缺口处装上百叶窗就成为一个冷却三角。系统中的冷却水都是高纯度的中性水（PH=6.87.2）。中性冷却水进入凝汽器有直接与汽轮机排汽混合并将其冷凝。受热后的冷却水绝大部分由冷却水循环泵送至空冷塔散热器，经与空气对流换热冷却后通过调压水轮机将冷却水再送至喷射式凝汽器进入下一个循环。受热的循环冷却水的极少部分经冷凝结水精处理装置处理后送至汽轮机回热系统。该系统中的调压水轮机有两个功能：一是通过调节水轮机导叶开度来调节喷射式凝汽器喷嘴前的水压,保证形成微薄且均匀的垂直水膜,减少排汽通道阻力,使冷却水与排汽充分接触换热；另一是回收能量，减少冷却水循环的功率消耗。调压水轮机在此空冷系统中的连接方式有两种.一种是在许多空冷电厂已采用过的立式水轮机与立式异步交流发电机连接.另一种是卧式水轮机与卧式冷却水循环泵、卧式电动机的同轴连接。后一种连接方式可以在工程中使用,但目前尚未见投运的实例。水轮机的两种连接方式各有其优缺点，可视实际情况使用。海勒式间接空冷系统的优点：以微正压的低压水系统运行，较易掌握，可与中背压汽轮机配套。发电煤耗低，约100%。冷却系统消耗动力稍低，厂用电稍少，约为90%。基建投资中等,为120%,占地面积中等为156%。缺点：铝制空冷散热器耐冲洗,耐抗冻性能差。空冷散热器在塔外布置,易受大风影响带负荷能力。设备系统复杂，且有薄弱环节。海勒式间接空冷系统：适合气候温和无大风地区，带基本负荷。2.2哈蒙式间接空冷系统哈蒙式间接空冷系统,这种空冷系统是在海勒式间接空冷系统的运行实践基础上发展起来的新系统。鉴于海勒式间接空冷系统采用的喷射式凝汽器，其运行端差实际值和表面式凝汽器端差相比较没有明显的减少，在喷射式凝汽器中，循环冷却水与锅炉给水是连通的，由于锅炉给水品质控制严格，系统中要求设凝结是精处理装置；对高参数大容量的火电机组给水水质控制和处理尤为困难，于是在单机容量300MW级和600MW级火电机组发展了哈蒙式间接空冷系统与直接空冷系统。哈蒙式间接空冷系统由表面式凝汽器与空冷塔构成。该系统与常规的湿冷系统基本相仿，不同之处是由空冷塔代替湿冷塔，用不锈钢管凝汽器代替钢管凝汽器，用除盐水代替循环水，用密闭式循环冷却水系统代替开敞式循环冷却水系统。在哈蒙式间接空冷系统回路中，由于冷却水在温度变化时体积发生变化，故需设置膨胀水箱。膨胀水箱顶部和充氮系统连接，使膨胀水箱水面上充满一定压力的氮气，即可对冷却水容积膨胀起到补偿作用，又可避免冷却水和空气接触，保持冷却水品质不变。在空冷塔底部设有贮水箱，并设置两台输水泵，可向冷却塔中的空冷散热器充水。空冷散热器及管道满水后，系统即可启动投运。哈蒙式空冷系统的散热器由椭圆形钢管外缠绕椭圆形翅片或套嵌矩形钢翅片的管束组成。椭圆形钢管及翅片外表面进行整体热镀锌处理。该系统采用自然通风方式冷却。将散热器装在自然通风冷却塔中。哈蒙式间接空冷系统类似于湿冷系统，其优点是：节约厂用电，设备少，冷却水系统与汽水系统分开，两者水质可按各自要求控制。冷却水量可根据季节调整，在高寒地区，在冷却水系统中可充以防冻液防冻。空冷散热器在塔内布置，基本上不受大风影响带负荷的能力。其缺点是：空冷塔占地大，基建投资多，约为126%。发电煤耗多，约105%。系统中需要进行两次换热，且都属表面式换热，使全厂热效率有所降低。哈蒙式间接空冷系统：适用与核电站、热电站和调峰大电厂。2.3直接空冷系统直接空冷系统，又称空气冷凝系统。直接空冷是指汽轮机的排汽直接由空气来冷凝，空气与蒸汽间进行热交换，所需冷却空气通常由机械通风方式供应。直接空冷的凝汽设备称为空冷凝汽器。它是由外表面镀锌的椭圆形钢管外套矩形钢翅片的若干个管束组成的，这些管束亦称为散热器。直接空冷系统的流程,汽轮机排汽通过粗大的排汽管道送到室外的空冷凝汽器内，轴流冷却风机使空气流过散热器外表面，将排汽冷凝成水，凝结水再经泵送回汽轮机的回热系统。直接空冷系统是将汽轮机排出的乏汽由管道引入称之为空冷凝汽器的钢制散热器中，由环境空气直接将其冷却为凝结水，减少常规二次换热所需要的中间冷却介质，换热温差大。空冷凝汽器分主凝汽器和分凝汽器两部分。主凝汽器多设计成汽水顺流式，它是空冷凝汽器的主体，可冷凝75%80%的蒸汽，分凝汽器则设计成汽水逆流式，以造成空冷凝汽器的抽空气区域，设置逆流管束主要是为了能够比较顺畅地将系统内的空气和不凝结气体排出，避免运行中在空冷凝汽器内的某些部位形成死区，冬季形成冻结的情况。空气区的抽真空系统是直接空冷的关键。在汽轮机启动和正常运行时，要使汽轮机低压缸尾部，空冷凝汽器，排汽管道及凝结水箱等设备内部形成真空，通常采用的抽空气设备是蒸汽抽汽器。本系统的作用是在机组启动时将一些汽水管路系统和设备中积集的空气抽掉，以便加快机组启动速度以及在正常运行时及时抽掉蒸汽和疏水中以及泄漏入真空系统的空气和其他不凝结气体，以维持凝汽器真空和减少设备等的腐蚀。抽真空系统中设有真空破坏阀门，当需要破坏系统真空时，可开启真空破坏阀。直接空冷系统中，空冷凝汽器的布置与风向，风速及电厂主厂房朝向都有密切的关系。中小型机组可直接在汽轮机房屋顶布置空冷凝汽器。大型机组的空冷凝汽器通常在紧靠机放A列柱外侧，与主厂房平行的纵向平台上布置若干单元组，其总长度与主厂房长基本一致。每个单元组由多个主凝汽器与一个分凝汽器组成“人”字形排列结构，并在每个单元机组下部设置一台大直径大直径轴流风机。直接空冷系统是将汽轮机排出的乏汽由管道引入称之为空冷凝汽器的钢制散热器中，由环境空气直接将其冷却为凝结水，减少常规二次换热所需要的中间冷却介质，换热温差大，效果好。除此之外，其他的主要特点还有：汽轮机背压变幅大。汽轮机排汽直接由空气冷凝，其背压随空气温度变化而变化，我国北方地区一年四季乃至昼夜温差都较大，故要求汽轮机要有较宽的背压运行范围。真空系统庞大。汽轮机排汽要有大直径的管道引出，用空气作为直接冷却介质通过钢制散热器进行表面热交换，冷凝排汽需要较大的冷却面积，故而导致真空系统的庞大。耗能大。直接空冷系统所需空气有大直径的风机提供，风机需要耗能，根据国外资料，直接空冷系统自耗电占机组发电容量的1.5%左右。电厂整体占地面积小，由于空冷凝汽器一般都布置在汽轮机房顶或汽轮机房前的高架平台上，平台下仍可布置电气设备等，空冷凝汽器占地得到综合利用，使得电厂整体占地面积减少。冬季防冻措施比较灵活可靠。间接空冷系统的主要防冻手段是设置百叶窗来调节和隔绝进入散热器的空气量。若百叶窗关闭不严或驱动机构出现机械或电气故障，将导致散热器冻结。而直接空冷系统可通过改变风机转速或停运风机或使风机反转来调节空冷凝汽器的进风量，直至吸热风来防止空冷凝汽器的冻结。调节相对灵活，效果好且可靠。已有运行经验证明。直接空冷的优点：基建投资小。占地面积小。防冻手段多，灵活可靠。缺点是： 风机群噪声污染环境； 风机群消耗动力稍大约为100%，维修工作量大； 热风轴吸到进风口，影响冷却效果； 系统的负压区域大，制造、施工必须精心，以维持高度的平密性； 发电煤耗多约为103%。直接空冷：适用于各种环境条件和各类燃煤电厂，要求煤价低廉，最好带基本电负荷。2.4空冷系统的特点（1）空冷系统的传热学特点是低温位、小温差、特大散热量的空气冷却热交换。（2）空冷系统属密闭式循环冷却系统，对水质的要求严格。（3）空冷系统需配置高、中背压空冷汽轮机。（4）空冷系统的冷却性能受环境（气温、风向、风速）的影响很大，导致空冷机组汽轮机背压变化增大，汽轮机设计背压比湿冷机组提高很多，运行背压范围也比湿冷机组大一些。（5）空冷系统的散热器在寒冷的冬季，必须有完备的防冻措施。（6）空冷系统的自动化程度比湿冷系统有大幅度的提高。（7）空冷系统的基建投资和年运行费用（水价低的情况）都高于湿冷系统。3.直接空冷系统的组成与主要设备3.1直接空冷系统的组成和范围范围和组成：自汽轮机的排汽装置出口至凝结水泵入口范围内的设备和管道。主要包括：汽轮机排汽管道和膨胀节；蒸汽分配管及空冷器管束；凝结水系统；抽空气系统；疏水系统；空气供应系统；钢构架组成的空冷平台；自控系统及仪表；各种管制件；系统保护设备；清洗系统。直接空冷系统，汽轮机排汽通过粗大的排汽管送到室外的空冷凝汽器内，轴流冷却风机使空气流过散热器外表面，将做完功的排汽冷凝成水，凝结水再经泵送回汽轮机的回热系统对上述组成部分中的排汽管道、空冷凝汽器管束、凝结水箱、风机是非常重要的。这些设备直接关系到直接空冷系统运行的经济性和安全性。同时不要误认为凝结水箱是一个一般的储水箱，它除具有储水作用外，还具有除氧、预热及减少凝结水过冷度等作用。在系统中，一台风机、几片管束及“A”形构架组成一个冷却单元。冷却单元又可分成顺流管束冷却单元和逆流管束冷却单元。应特别关注的是自控系统和仪表以及保护设备。它们的成败直接影响空冷系统能否自控运行，能否达到经济运行，甚至能否安全运行。3.2直接空冷凝汽器凝汽器作为汽轮发电机组的一部分，它的作用就是把汽轮机排出的乏汽凝结成水，与真空抽气装置一起维持汽轮机排汽缸和凝汽器内的真空，并把凝结水回收作为锅炉的补给水。直接空冷凝汽器，汽轮机排出的蒸汽在翅片管束的椭圆管内流动,冷空气在翅片管外对蒸汽直接冷却。为了提高冷却效果，管束下面装有轴流风机进行强制通风，或将管束建在自然通风塔内。对于600MW级直接空冷凝汽器由于自然通风的空冷塔尺寸太大，很难在汽轮机房外地段上找到布置厂地；300MW级直接空冷凝汽器，由于目前其配备散热面积、风机台数以及噪声水平都达到最佳状态，因而都宜采用鼓风式机械通风直接空冷凝汽器。3.2.1空冷凝汽器结构的基本型式空冷凝汽器的结构有顺流式、逆流式、顺逆流联合式三种。1.顺流式汽轮机排汽沿配汽管由上而下进入空冷凝汽器被冷凝，冷凝后的凝结水的流动方向与蒸汽流动方向相同，称之为顺流式空冷凝汽器。顺流的空冷凝汽器具有凝结水液膜较薄、传热效果好、汽阻也小等优点。但在低负荷或低气温条件下，凝结水箱内可能出现凝结水过冷却现象。过冷却将使凝结水含氧量增多，引起翅片管的腐蚀。过冷却还有导致冰冻的危险。2.逆流式汽轮机排汽沿配汽管由下向上进入空冷凝汽器被冷凝，冷凝后的凝结水的流动方向与蒸汽流动方向相反，称之为逆流式空冷凝汽器。逆流式空冷凝汽器虽没有凝结水过冷却和冰冻现象，但由于散热管管内凝结水液膜较厚，汽阻大，故传热效果差。3.顺逆流联合式在直接空冷系统中，既要提高传热性能，又需防止凝结水冻结，空冷凝汽器绝大多数采用顺逆流联合方式的结构，即以顺流为主、逆流为辅，且两者间散热面积维持一定比例。3.2.3大型直接空冷机组空冷凝汽器情况介绍空冷凝汽器分主凝汽器和分凝汽器两部分。主凝汽器多设计成汽水顺流式，即：汽轮机乏汽流向与凝结水流向相同，它是空冷凝汽器的主体；分凝汽器则设计成汽水逆流式，可造成空冷凝汽器的抽空气区。在直接空冷系统中，空冷凝汽器的布置与厂址处的风向、风速及发电厂主厂房朝向都有密切关系。大型火电机组的空冷凝汽器通常布置在紧靠汽机厂房的A列柱外侧且平行于A列。在与主厂房平行的纵向平台上布置若干个单元组，其总长度与主厂房长度基本一致，每个单元组由多个主凝汽器与一个辅凝汽器组成“人”字型排列结构，并在其下部设置多台大直径的轴流冷却风机。近年来,空冷凝汽器多采用钢制大直径椭圆翅片管。椭圆管规格为10020mm，壁厚为1.5mm。目前，钢翅片与椭圆管结合方式有两种，一种是矩形翅片嵌套在椭圆管上，翅片规格为11945mm，厚度为0.35mm。另外一种是把钢片直接缠绕在椭圆管上，翅片管外表面均热浸锌进行防腐处理。空冷凝汽器管束按管内凝结水与乏汽流向关系分为顺流管束和逆流管束。通常机组由若干列，几百片管束和数十台风机组成，每台风机向若干片管束供风（即一个空冷凝汽器单元）。这若干片管束组成一组空冷凝汽器。每组空冷凝汽器的管束以接近600角组成等腰三角“”型结构，“A”形两侧均匀分布该组管束。每台机组由若干个冷却单元组成，每个冷却单元有若干组空冷凝汽器，其中1组为逆流空冷凝汽器，其余均为顺流空冷凝汽器。4.空冷散热器的防冻4.1空冷散热器发生冻结的原理在我国北方，冬夏两季气温相差很大，有的地方可到6070，再加上空冷散热器各管排之间的热负荷分配不均匀，以及大量的不凝结气体的存在，如果设计不当，在一般情况下不易发生的问题，例如，管内流体发生凝固、堵塞和冻结，在低温环境气温下就会发生，将导致空冷凝汽器的传热性能大大降低，严重时将发生管束的冻结。空冷器在稳定条件下，底部和顶部排管与空气相接触的先后的次序不相同，各排管的蒸汽冷凝区的分配是不相同的。由于底部排管首先与冷空气接触，如果上面的管排，冷凝在管子末端结束，则在底部排管，冷凝会在管子中间的某一点结束，其余管长就形成冷却区。在此冷却区内，凝结水急剧过冷，在低温下就会发生冻结。在空冷器中，如果不凝气体不能及时排出，也会在低温条件下发生冻结。以两排管的空冷器为例，由于第二排管冷凝的蒸汽量较第一排管少，这样，第二排管具有较低压力降。出口管箱的压力等于入口管箱的压力减去流体流过第二排管的压力降，因此第二排管出口的压力就大于第一排管的压力，这样导致蒸汽进入第一排管的两端，不凝气体在第一排管端聚集，一直延伸到全部管长，等到第一排管末端压力等于出口管箱的压力，第一排刮的蒸汽才会排到出口管箱。由于第一排管只有较少的带有不凝气的蒸汽通过，第一排管的管壁就变冷了。当凝结水流过这段管子时，就可能发生冻结。漳山2300MW空冷机组的空冷器采用三排管，在低温条件下同样会发生类似问题。4.2防止空冷散热器发生冻结的措施1、设计技术措施：最小防冻流量的确定。直接空冷系统庞大的散热器在运行中不可避免地存在有热力和蒸汽流量分配不均的现象。汽轮发电机组在低负荷运行期间，对应于汽轮机一定的排汽量，并非每一列的蒸汽分配都相等，所以在计算直接