自然通风直接空冷系统

自然通风直接空冷系统简介主要内容国内NDC的发展历程2概述1目前NDC的最新发展方向34SPX公司的NDC介绍1.概述火力发电厂空冷系统的设想始于1938年，当时德国的GEA公司首先提出，并在其鲁尔工业区自备电站中实施，机组容量2.3MW，至今已有75年的历史。我国1966年开始空冷系统研究工作，1968年开始西北院先后在侯马电厂进行了1.5MW的直接空冷工业性试验和25MW的直接空冷施工图设计，因文革影响试验成果和设计没能得到推广。直到80年代后期，大同二厂#5，#6号200MW机组，引进采用匈牙利间接空冷系统---海勒系统，并于87年88年投入运行。随后丰镇电厂4台200MW机组海勒系统由内蒙院设计，机组分别于９２年－９５年投运。同时期太原二热两台200MW供热机组表面间冷系统由山西院设计，９４年投产。２０世纪８０年代末９０年代初，我国通过引进２００MW间接空冷系统，

初步掌握了间接空冷系统设计技术。近年来，国内设计院通过自主研发和与国外公司联合设计，逐步掌握了３００MW、６００MW间接空冷系统设计技术。我国直接空冷系统设计同样经历了与国外公司联合设计到自主化设计的发展过程。大同二厂二期（２X600MW）扩建工程为我国投产的首座600MW大型直接空冷电厂，采用联合设计模式，空冷系统由GEA能源技术有限公司负责基本设计和提供整体性能保证，华北院负责施工图设计；通辽三期（1×600MW）工程为我国直接空冷系统国产化示范工程，空冷岛全部由我院自主设计、哈空调自主制造，顾问集团公司牵头与哈空调组成的联合体共同承担国产化示范工程的设计、关键设备供货和性能保证等工作，该工程于2008年7月投产发电。空冷系统的机组容量已经发展到1000MW。世界首台1000MW直接空冷机组华电宁夏灵武二期于2010年12月28日正式发电。

火力发电每发一度电能，采用干式冷却（又称空冷），比采用湿式冷却节省2.5kg的水。经典的干式冷却系统为表面间冷、混合间冷和直接空冷三种系统。1.1表面间冷 将常规火力发电厂的湿式冷却系统的循环水封闭进管道和散热器中，即构成表面间冷系统。在汽机房内安装有（与湿式冷却完全一样的）表面式凝汽器，汽机房外建有自然通风空冷塔。散热器以冷却三角的方式布置在塔周圈，冷却三角的外侧装百叶窗，用于调节冷却风量，并且是防冻的主要手段。该系统还配有循环水泵、膨胀水箱和（散热器停运放水）充氮防内锈等设备。国内该系统早期（1993.11）在山西太原二厂安装，近期300MW和600MW机组大量安装。表面间接空冷机组原则性汽水系统

1.2混和间冷 又名海勒系统。在汽机房内安装有喷射混合式凝汽器，汽机房外建有自然通风空冷塔。散热器一般也是以冷却三角的方式布置塔外周圈，在冷却三角的缺口处装有百叶窗，该百叶窗用于调节冷却风量，并且是防冻的主要手段。该系统还配有循环水泵、能量回收（兼调压）水轮机和膨胀水箱等设备。

在国内该系统早期（1987.11）在山西大同二厂安装，近期在陕西宝鸡第二发电厂2X660MW扩建工程采用，已于2011年1月~12月全部建成投入商业运行。也是世界首台660MW机组混合式间接空冷系统。混和间冷存在问题：混合式间接空冷系统循环水属于闭式循环冷却系统，水质为除盐水，系统运行要求的PH值应在7.5至8.5范围内；汽轮机排汽冷却后的凝结水与循环水汇流混合到一起，因此，凝结水经过凝结水泵提升至凝结水处理系统处理，再送至锅炉。对超临界机组，锅炉用水要求PH值应在9至9.5范围内，这样如何保证混合式间接空冷系统循环水与锅炉用水的PH值在一定合适范围内就成一个问题。

1.３直接空冷直接空冷可以采用机械通风形式（ACC），也可采用自然通风形式（ＮＤＣ）。

ACC系统因系统简单、运行灵活、初投资低，换热次数少而效率高，受到青睐。但随着环保要求的提升，ACC系统噪音扰民凸显；ACC系统对大风的风向（比间冷）敏感，且风扇耗能较大。经典的直接干式冷却系统ACC的原理图：2.国内NDC的发展历程

1993年比利时HAMON-LUMMUS公司首先提出NaturalDraftCondenser的概念，即后来被广泛谈论的NDC系统，它的核心概念就是用自然抽风冷却塔替代ACC系统的风扇强制鼓风。但该研究只停留在空冷凝汽器塔内屋脊水平布置的层面上，简单的说，就是去掉ACC系统的风扇，把ACC摆到冷却塔内。该公司为新疆红雁池二电厂的一台200MW机组配备干式冷却塔的概念设计为：塔全高H=94m，塔底部直径D=83m，进风口高度h=10m，未能进入实际应用阶段。

1994年德国GEA公司提出NaturalDraftAirCooledCondenser概念，即后来其图形被广泛复制的NDACC系统。1995年10月德国GEA公司为新疆红雁池二电厂的一台200MW机组配备干式冷却塔的初步设计为：塔全高H=115m，塔底部直径D=127m，进风口高度h=14m，空冷凝汽器在塔内仍呈屋脊状水平布置，下部增设有百叶窗，但也未能进入实际应用阶段。

受表面间冷的启发，国内某公司在2009年提出了TZL系统（其实也就是NDC系统），并已申请了实用新型专利。该TZL系统已在陕西神木大柳塔电厂0.3MW机组湿冷改造直冷中实施。

TZL直接干式冷却系统的原理图：图中绘制了3个完全相同的凝汽与冷却单元。左右两侧单元的翅片管束板简化为板状绘制。为了突出重点，未画冷却塔环梁处的钢筋混凝土斜挑板。３.目前NDC的最新发展

最近SPX公司提出了他们特有的自然通风冷却系统(NDC)，该系统正在专利申请中。该技术是基于现有成熟技术的基础上通过创新发展起来的:(１）自然通风间接空冷塔的冷却三角布置；（2）六角型直接冷却的垂直SRC布置（3）ACC系统；（4）单排管(SRC--Si