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空冷系统概述

发布时间:2024-03-21        发布者:天津科曼


 


汽轮机排汽(乏汽)为什么要冷却?

乏汽冷凝是为了产生真空,降低汽轮机排汽压力,提高汽轮机进汽和排汽的压力差,从而提高效率。如果是低压蒸汽不冷凝,直接送入锅炉,那需要耗费很大的压缩功。水可视为不可压缩流体,因此给水泵只需要很小的功(小到相对于汽轮机的膨胀功几乎可以忽略)就可以把水的压力打上去而进入锅炉。从朗肯循环的角度看,根据热力学第二定律,不存在单一热源的永动机。

汽轮机排汽(乏汽)冷却系统大体分两类,空冷机组和湿冷机组。

湿冷机组如下图所示,汽轮机排汽由循环水冷却,凝结成水,由凝结水泵送至除氧器。受热后的循环水送至湿冷塔,被空气冷却后(混合式换热),再由循环水泵送往凝汽器。优点是背压低,但耗水量大。

湿冷机组示意图

空冷系统(air coolde condenserACC),又称为空气冷却系统,它是一种以节水为目的的大电厂冷却技术,是一种以空气取代水为冷却介质的冷却方式,是指汽轮机的排汽直接进入空冷凝汽器用空气来冷凝,空气与蒸汽进行表面式换热,所需的冷却空气通常由机械通风或自然通风方式供应,其冷凝水由凝结水泵排入汽轮机组的回热系统。空冷系统是发电厂汽轮发电机组安全经济运行的一个重要组成部分,它能够自动、快速、高效的“运行”,且运行过程对环境无污染。

采用空冷系统的汽轮发电机组简称为空冷机组。根据理论计算和实测结果,与同容量湿冷机组相比,空冷机组冷却系统本身可节水97%以上。全厂性节水约65%,即相同数量的水,可建设的空冷机组比湿冷机组的规模大三倍。所以,空冷机组是“富煤缺水”地区或干旱地区建设火力发电厂的最佳选择。

空冷系统分类

用于乏汽冷却的空冷系统主要有3种,即直接空冷系统、带喷射式凝汽器的间接空冷系统和带表面式凝汽器的间接空冷系统。
1、直接空冷系统
直接空冷系统是将汽轮机的乏汽引入粗大的排汽管道,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,将乏汽在散热器内冷却成水。该系统一般与高背压汽轮机配套。

表面式空冷系统

2、带喷射式凝汽器的间接空冷系统
又称海勒式间接空冷系统。冷却水进入凝汽器直接与汽轮机乏汽混合并将其冷凝。冷凝混合后的水绝大部分由冷却水循环泵送至空冷塔散热器,与空气进行表面式换热冷却后,通过调压水轮机返回到喷射式凝汽器。还有少部分水经过凝结水精处理装置处理后作为锅炉给水。该系统可与中背压汽轮机配套。

3、带表面式凝汽器的间接空冷系统
又称哈蒙式间接空冷系统。它是在海勒式间接空冷系统基础上发展的,所不同的是冷却水与汽轮机排汽不相混合,进行表面换热。这样可以满足大容量机组对锅炉给水水质较高的要求。

间接空冷和直接空冷系统在技术上都是成熟的,在国内外电站都得到广泛的应用。
大型直接空冷机组因其投资少、占地面积小、节水、防冻和夏季运行方式灵活可靠等得到快速发展并逐渐占据领先地位。本工程主机冷却采用直接空冷系统。

 

直接空冷系统介绍
1、系统流程
直接空冷系统的工艺流程:从汽轮机排汽装置排出的蒸汽经由大直径的排汽管道进入空冷凝汽器中,蒸汽在空冷凝汽器中与环境空冷进行表面换热,凝结为凝结水。凝结水由凝结水管汇集,排至汽轮机排汽装置中,再经凝结水泵升压至凝结水系统。直接空冷系统的系统流程如图10-2所示。