火电厂空冷凝汽器培训

空冷凝汽器1什么是火电站空冷发电技术？火电站空冷发电技术是指：使用空冷凝汽系统而不是水冷凝汽系统来作为火力发电厂蒸汽轮机的冷端，将在蒸汽轮机低压缸内做工后的乏汽冷凝成为凝结水，从而完成一个做工循环而进入下一个做工循环。中国首个大型直接空冷发电项目－山西云岗发电有限公司2x200MW(北京大唐控股)*2为什么要使用空冷发电技术？一般来讲，火力发电厂经常使用湿式冷却塔来冷却废热，其中效率最高的莫过于使用河水或海水的开式循环冷却。当限于自然和环保条件而无法使用开式冷却时，可使用湿式冷却塔进行闭式循环冷却（即常见的双曲面冷却塔），但效率略低，而且在运行中要不停补充大量的冷却水。传统的湿式冷却技术在条件允许的情况下得到了广泛应用，但当水源缺乏、空间有限或存在其它限制时（富煤少水），就不能够使用，于是空气冷却凝汽技术，尤其是直接空冷凝汽技术，便应运而生。*3空冷机组技术指标序号电厂名称空冷机组的技术经济指标机组容量风机群总功率风机功率占机组额定功率的百分比年均供电煤耗发电装机取水量(方/秒/GW)空冷机组全厂热效率与同容量湿冷机组相比年节水率%年节水量吨/年/台增加供电煤耗百分比1宝日希勒发电600338.30.15540.332陕西国华锦界6.161332.60.464080500万3大唐云冈热电2002.161.080.4770.14.3754国电大同6005.0271.2323430.16139.63756.35内蒙托克托5.040.84352.50.1837.869745万8.16山西保德1351.20.88351.40.16535781705867鄂尔多斯6004.3990.733060．12840.984944万28青山3003.31.1347.438.9*4空冷汽轮机空冷技术在循环冷端，通过改变低压缸的设计，以增加能源消耗的代价来节约水资源。空冷汽轮机的设计背压是湿冷汽轮机的2～3倍，损失了约5～8%的有效焓降，机组的热效率降低了3～5%，排汽容积流量约为湿冷机组的1/2~1/3。在同样功率下，新汽流量增加了3～5%*5空冷汽轮机末级叶片容积流量小，末级叶片短为适应高背压以及背压变化敏感的特点，应提高叶片级的根部反动度。背压变化大排汽容积变化大要求低压缸长叶片具有良好的变工况运行性能。小流量高背压工况和大流量低背压工况*6空冷系统分类表面式凝汽器间接空冷——哈蒙式混合式凝汽器间接空冷——海勒式直接空冷*7间接空冷——海勒系统*8调压水轮机的功能调整水轮机导叶开度来调整混合式凝汽器喷嘴前的水压，使水和蒸汽充分接触回收能量，减少冷却水循环的功率消耗*9海勒系统缺点设备多系统复杂防冻性能差初投资较高*10间接空冷——哈蒙系统*11哈蒙系统缺点空冷基建投资大空冷设施占地面积大两次换热都是表面式换热，效率低*12*13*14直接空冷系统*15直接空冷发电技术直接空冷发电技术是目前空冷发电技术中最主要的一种，其工作原理为：将在蒸汽轮机低压缸内做工后的乏汽从汽轮机尾部引入大口径蒸汽管道，输送至汽轮机房A列外的空冷平台上，进而经由配汽管送至数量众多的翅片管换热管束内；空气流在大直径轴流风机的驱动下，穿过翅片管束的翅片间隙，从而将翅片管束内的蒸汽冷凝为凝结水，使其在重力作用下回流至凝结水箱，进入下一个做工循环。*16直接空冷与间接空冷的比较冷却系统直接空冷间接空冷混合式凝汽器表面式凝汽器运行效果良好适合负荷不宜带尖峰负荷可带尖峰负荷不宜带尖峰负荷防冻经验－43℃有一定防冻经验热风再循环有无厂用电风机耗发电功率的1.6％泵耗发电功率的0.3%占地面积（平米/MW）～1540～60散热面积11.3～1.4投资11.5*17不同冷却方式投资比较湿冷：直接空冷：间接空冷＝2：3：5配套500MW机组冷却系统厂址德里赫尔辛基马德拉斯自然通风湿式冷却10.91.1直接空冷1.61.251.6自然通风间接冷却2.4522.5*18空冷技术在我国应用1987年，山西大同第二发电厂，200MW，海勒；八五期间，太原第二热电厂，200MW，哈蒙1992年，内蒙古丰镇电厂，4×200MW，海勒2000年后，直接空冷2003，首台大容量，大同平旺电厂，200MW 2004，山西漳山电厂，2×300MW2004，山西华能榆社电厂，2×300MW2005，大同第二发电厂，2×600MW*19直接空冷系统相对于间接空冷系统的优点相对于间接空冷系统等其它类型的空冷发电技术，直接空冷系统具有以下突出优点：无冷却塔，占地少，布置灵活，土建工作量小系统结构简单明晰系统运行简便、自动化程度高，可操控性好，机组系统控制响应快可靠性高，运行维护工作量小冬季运行防冻性能好*20直接三空冷三和水三冷发三电技三术的主三要区三别？直接三空冷三凝汽三发电三技术使用三空气三作为三最终三冷却三介质无敞三开式三的蒸三汽/三水同三空气三间的三换热三过程三，无三水份三蒸发三/漂三移损三失，三避免三工作三用水三的水三质污三染取消三冷却三塔，三可节三省土三建投三资和三占地三，布三置灵三活性三高换热三效率三相对三较低三，夏三季汽三机背三压略三高在寒三冷地三区冬三季运三行经三济性三较好冷却三系统三可控三性很三强水冷三凝汽三技术使用三水作三为最三终冷三却介三质存在三敞开三式蒸三汽/三水同三同空三气间三的换三热过三程，三一台三60三万常三规水三冷塔三机组三每小三时蒸三发/三漂移三损失三水份三达上三千吨三，年三耗水三达1三04三0万三吨，三并且三存在三工作三用水三的水三质污三染除极三个别三具备三自然三条件三的厂三外，三均需三要冷三却塔三或冷三水池三，布三置灵三活性三小，三土建三工作三量和三占地三较大换热三效率三相对三较高三，冬三、夏三季汽三机背三压差三异小夏季三厂用三电较三低*21直接三空冷三分类按结三构形三式分三类顺流三式、三逆流三式、三顺逆三流联三合式按冷三却空三气提三供方三式分自然三通风三、强三制通三风按管三束翅三片管三排数三分单排三管、三多排三管按管三子材三质与三形状三分*22按结三构形三式分三类顺流式凝结水与蒸汽流动方向相同液膜薄，传热效果好，汽阻小易过冷，除氧效果差，翅片管腐蚀，易冰冻逆流式过冷度小，不易冰冻水膜厚，传热差，汽阻大联合式以顺流为主，逆流为辅既提高传热性能，又可防冰冻*23按空三气提三供方三式自然通风自然通风冷却塔尺寸太大占地面积大，基建投资大强制通风占地面积小，投资小冷却风量易于控制300MW级别的散热面积、风机台数以及噪音水平已经达到最佳状态*24GE三A单压三双级三式直三接空三冷凝三汽系三统使用三空冷三凝汽三器的三直接三空冷三发电三技术GE三A上世三纪的三专利三设计三－－三单压三双级三式空三冷凝三汽系三统，三如今三已成三为业三界标三准在真三空状三态下三运行设计三承压三1三,5ba三r以上设计三温度三1三20三°C*25*26立管三阀立管三阀红色三是蒸三汽,蒸汽三中的三空气三成分三比例三逐步三增加,到逆三流管三束顶三部,全部三变成三空气背压三测点抽空三温度三测点凝结三水温三度测三点旁路三阀*27空冷三流程三示意三图CROSSSECTIONSECONDARYBUNDLECROSSSECTIONPRIMARYBUNDLEFANFAN顺流逆流STEAM/蒸汽STEAMBY-PASS蒸汽旁路DUCTDRAIN/管道疏水FAN顺流FAN顺流ATMSTEAMFLOW/蒸汽流向10/93VACUUMPUMPS真空泵TURBINEEXHAUSTBOXCONDENS.TANKDEAERATORCONDENSATE凝结水TOMAINCONDENSATEPUMPS/到凝结水泵顺流三剖面三图逆流三剖面三图图例:蒸三汽空三气凝三结三水压力三测点凝结三水温三度测三点抽空三温度三测点抽空三旁路三阀*28*29原理三图:三直三接空三气冷三凝器三(三机械三强制三通风三)风扇联箱三/凝三结水三收集排汽三和配三汽汽三管道蒸汽三/凝三结水冷却三空气换热三管束*30主凝三汽器三：顺三流分凝三汽器三：逆三流，三空气三冷却三区管束三布置*31单排三管优三势管束两侧换热面积充分利用，总换热面积减小，总造价和工期缩短空气流动阻力减小，电耗下降，运行费用下降管束内不凝结气体不易积聚，过冷度小，不易冰冻总质量小，钢架轻，节省投资容易清洗*32蒸汽三在双三排管三中的三冷凝三过程*33此处三为过三冷区三，低三温下三易冰三冻第一三排管三冷却三能力三强，三蒸汽三流量三大，三阻力三大，三第二三排管三出口三压力三大于三第一三排管三子出三口压三力，三导致三第二三排管三出口三空气三倒流三至第三一排三管内三。GE三A的两三种换三热管三束产三品－三双排三和单三排翅三片管三换热三系统双排三管设三计热浸三镀锌三钢芯三钢翅三片管单排三管设三计大管三径钢三芯铝三翅片三系统A–Tu三be双排三管系三统AL三EX单排三管系三统*34*35*36*37*38*39*40*41*42*43*44*45防止三冰冻三的技三术措三施确定最小防冻流量，考虑热偏差的影响确定最小防冻热负荷风机自动调节，根据背压、过冷度来调节采用单排管束采用大直径椭圆管束，椭圆管冰冻时变成圆管，可防止对设备的破坏，设置挡风墙设置阀门，实现分区控制顺逆流联合式设计*