发电厂空冷技术11.doc

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发电厂空冷技术简要介绍的内容
第二部分发电厂空冷系统的方式
第三部分空冷技术在发电厂的应用场合及技术经济特性
第四部分发电厂空冷与环境
第五部分发电厂空冷技术的应用概况及其发展趋势
第一部分概述
凝汽式燃煤电厂生产过程，见图1-2所示。汽轮机做功后的乏汽，需经汽轮机凝汽设备冷却为凝结水，然后由凝结水泵送至回热系统。当今，汽轮机凝汽设备的冷却方式主要分为湿式冷却系统（水冷系统）和干式冷却系统（空气冷却系统）两大类。
采用湿式冷却系统的电厂称为湿冷电厂，其冷却系统主要有开式冷却系统（亦称直流供水）和闭式冷却系统（亦称循环供水）之分。
以江、河、湖、海和水库的水作为冷却水的供水系统是湿式开式冷却系统，图1-2示意的就是以河水作为冷却水的开式冷却系统。水资源充沛的地区，采用开式冷却居多。开式冷却系统缺点：在夏季高温期，排水温度较高，对环境产生热污染，生态平衡易受到破坏。
图1-1闭式湿式冷却系统示意图
采用湿式冷却塔，冷却水在凝汽器与冷却塔之间进行循环的冷却方式是湿式闭式冷却系统。具有湿式闭式冷却系统机组的热力系统见图1-1所示。水资源不太充沛的地区，采用闭式冷却居多。闭式冷却系统缺点：冷却水的表面蒸发和排污约占全厂耗水量的65%以图1-2凝汽式燃煤电厂生产过程示意图
开式冷却系统

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上，冷却系统耗水量大，易形成和国民经济其它部门争水的现象，过度的耗水，导致区域性水资源供需矛盾突出，甚至使生态环境遭到永久性破坏。
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，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，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系统。
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，早在上世纪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与完善，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。
第二部分发电厂空冷系统的方式
根据汽轮机排汽凝结方式的不同，用于发电厂的空冷系统可分为直接空冷系统和间接空冷系统两种方式。
一、直接空冷系统

图1-3直接空冷机组原则性汽水系统
锅炉；2—过热器；3—汽轮机；4—空冷凝汽器；5—凝结水泵；6—凝结水精处理装置；7—凝结水升压泵；
8—低压加热器；9—除氧器；10—给水泵；11—高压加热器；12—汽轮机排汽管道；
13—轴流冷却风机；14—立式电动机；15—凝结水箱；16—除铁器；17—发电机
直接空冷系统，又称空气冷凝系统。汽轮机排汽经粗大排汽管道送至室外布置的空冷凝汽器的翅片管束中，冷却空气（通常由机械通风方式供应）在翅片管外流动将管内的排汽凝结，得到的凝结水由凝结水泵送至回热系统，其流程如图1-3所示。
直接空冷汽轮机的排汽直接由空气冷凝，是蒸汽和空气之间进行热交换，没有循环水系统，与其它方式的空冷系统相比较具有如下优缺点。其优点是：（1）不需要冷却水等中间冷却介质，初始温差大；（2）设备少，系统简单，基建投资较少，占地少；（3）空气量的调节灵活，冬季防冻措施比较可靠。该系统的缺点是：（1）空冷凝汽器体积比水冷凝汽器体积大的多，庞大的真空系统容易漏气；（2）大直径的排汽管道加工比较困难；（3）直接空冷大多采用强制通风，因而增加了厂用电量，同时也增加了噪声源。
二、间接空冷系统
根据凝汽器型式的不同及所采用冷却介质的不同，间接空冷系统习惯可分为具有混合式凝汽器的间接空冷系统、具有表面式凝汽器的间接空冷系统和采用冷却剂的间接空冷系统三种方式。近年出现了将前两种间接空冷系统设备重组的间接空冷系统，并称其为SCAL间接空冷系统，本书仍将其归属于具有表面式凝汽器的间接空冷系统进行论述。
（一）具有混合式凝汽器的间接空冷系统

图1-4海勒式空冷机组原则性汽水系统
1—锅炉；2—过热器；3—汽轮机；4—喷射式凝汽器；5—凝结水泵；6—凝结水精处理装置；7—凝结水升压泵；
8—低压加热器；9—除氧器；10—给