火電廠空冷凝汽器培訓(xùn)

空冷凝汽器1什么是火電站站空冷發(fā)電技技術(shù)？火電站空冷發(fā)發(fā)電技術(shù)是指指：使用空冷凝汽汽系統(tǒng)而不是是水冷凝汽系系統(tǒng)來作為火火力發(fā)電廠蒸蒸汽輪機(jī)的冷冷端，將在蒸蒸汽輪機(jī)低壓壓缸內(nèi)做工后后的乏汽冷凝凝成為凝結(jié)水水，從而完成成一個做工循循環(huán)而進(jìn)入下下一個做工循循環(huán)。中國首個大型型直接空冷發(fā)發(fā)電項目－山西云崗發(fā)電電有限公司2x200MW(北京大唐控股股)*2為什么要使用用空冷發(fā)電技技術(shù)？一般來講，火火力發(fā)電廠經(jīng)經(jīng)常使用濕式式冷卻塔來冷冷卻廢熱，其其中效率最高高的莫過于使使用河水或海海水的開式循循環(huán)冷卻。當(dāng)當(dāng)限于自然和和環(huán)保條件而而無法使用開開式冷卻時，，可使用濕式式冷卻塔進(jìn)行行閉式循環(huán)冷冷卻（即常見見的雙曲面冷冷卻塔），但但效率略低，，而且在運(yùn)行行中要不停補(bǔ)補(bǔ)充大量的冷冷卻水。傳統(tǒng)的濕式冷冷卻技術(shù)在條條件允許的情情況下得到了了廣泛應(yīng)用，，但當(dāng)水源缺缺乏、空間有有限或存在其其它限制時（（富煤少水），就不能夠夠使用，于是是空氣冷卻凝凝汽技術(shù)，尤尤其是直接空空冷凝汽技術(shù)術(shù)，便應(yīng)運(yùn)而而生。*3空冷機(jī)組技術(shù)術(shù)指標(biāo)序號電廠名稱空冷機(jī)組的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)機(jī)組容量風(fēng)機(jī)群總功率風(fēng)機(jī)功率占機(jī)組額定功率的百分比年均供電煤耗發(fā)電裝機(jī)取水量(方/秒/GW)空冷機(jī)組全廠熱效率與同容量濕冷機(jī)組相比年節(jié)水率%年節(jié)水量噸/年/臺增加供電煤耗百分比1寶日希勒發(fā)電600338.30.15540.332陜西國華錦界6.161332.60.464080500萬3大唐云岡熱電2002.161.080.4770.14.3754國電大同6005.0271.2323430.16139.63756.35內(nèi)蒙托克托5.040.84352.50.1837.869745萬8.16山西保德1351.20.88351.40.16535781705867鄂爾多斯6004.3990.733060．12840.984944萬28青山3003.31.1347.438.9*4空冷汽輪機(jī)空冷技術(shù)在循循環(huán)冷端，通通過改變低壓壓缸的設(shè)計，，以增加能源源消耗的代價價來節(jié)約水資資源?？绽淦啓C(jī)的的設(shè)計背壓是是濕冷汽輪機(jī)機(jī)的2～3倍，損失了約約5～8%的有效焓降，，機(jī)組的熱效效率降低了3～5%，排汽容積流流量約為濕冷冷機(jī)組的1/2~1/3。在同樣功率下下，新汽流量量增加了3～5%*5空冷汽輪機(jī)末末級葉片容積流量小，，末級葉片短短為適應(yīng)高背壓壓以及背壓變變化敏感的特特點(diǎn)，應(yīng)提高高葉片級的根根部反動度。。背壓變化大排汽容積變化化大要求低壓缸長長葉片具有良良好的變工況況運(yùn)行性能。。小流量高背壓壓工況和大流流量低背壓工工況*6空冷系統(tǒng)分類類表面式凝汽器器間接空冷——哈蒙式混合式凝汽器器間接空冷——海勒式直接空冷*7間接空冷——海勒系統(tǒng)*8調(diào)壓水輪機(jī)的的功能調(diào)整水輪機(jī)導(dǎo)導(dǎo)葉開度來調(diào)調(diào)整混合式凝凝汽器噴嘴前前的水壓，使使水和蒸汽充充分接觸回收能量，減減少冷卻水循循環(huán)的功率消消耗*9海勒系統(tǒng)缺點(diǎn)點(diǎn)設(shè)備多系統(tǒng)復(fù)雜防凍性能差初投資較高*10間接空冷——哈蒙系統(tǒng)*11哈蒙系統(tǒng)缺點(diǎn)點(diǎn)空冷基建投資資大空冷設(shè)施占地地面積大兩次換熱都是是表面式換熱熱，效率低*12*13*14直接空冷系統(tǒng)統(tǒng)*15直接空冷發(fā)電電技術(shù)直接空冷發(fā)電電技術(shù)是目前前空冷發(fā)電技技術(shù)中最主要要的一種，其其工作原理為為：將在蒸汽汽輪機(jī)低壓缸缸內(nèi)做工后的的乏汽從汽輪輪機(jī)尾部引入入大口徑蒸汽汽管道，輸送送至汽輪機(jī)房房A列外的空冷平平臺上，進(jìn)而而經(jīng)由配汽管管送至數(shù)量眾眾多的翅片管管換熱管束內(nèi)內(nèi)；空氣流在在大直徑軸流流風(fēng)機(jī)的驅(qū)動動下，穿過翅翅片管束的翅翅片間隙，從從而將翅片管管束內(nèi)的蒸汽汽冷凝為凝結(jié)結(jié)水，使其在在重力作用下下回流至凝結(jié)結(jié)水箱，進(jìn)入入下一個做工工循環(huán)。*16直接空冷與間間接空冷的比比較冷卻系統(tǒng)直接空冷間接空冷混合式凝汽器表面式凝汽器運(yùn)行效果良好適合負(fù)荷不宜帶尖峰負(fù)荷可帶尖峰負(fù)荷不宜帶尖峰負(fù)荷防凍經(jīng)驗－43℃有一定防凍經(jīng)驗熱風(fēng)再循環(huán)有無廠用電風(fēng)機(jī)耗發(fā)電功率的1.6％泵耗發(fā)電功率的0.3%占地面積（平米/MW）～1540～60散熱面積11.3～1.4投資11.5*17不同冷卻方式式投資比較濕冷：直接空空冷：間接空空冷＝2：3：5配套500MW機(jī)組冷卻系統(tǒng)廠址德里赫爾辛基馬德拉斯自然通風(fēng)濕式冷卻10.91.1直接空冷1.61.251.6自然通風(fēng)間接冷卻2.4522.5*18空冷技術(shù)在我我國應(yīng)用1987年，山西大同同第二發(fā)電廠廠，200MW，海勒；八五期間，太太原第二熱電電廠，200MW，哈蒙1992年，內(nèi)蒙古豐豐鎮(zhèn)電廠，4×200MW，海勒2000年后，直接空空冷2003，首臺大容量量，大同平旺旺電廠，200MW2004，山西漳山電電廠，2×300MW2004，山西華能榆榆社電廠，2×300MW2005，大同第二發(fā)發(fā)電廠，2×600MW*19直接空冷系統(tǒng)統(tǒng)相對于間接接空冷系統(tǒng)的的優(yōu)點(diǎn)相對于間接空空冷系統(tǒng)等其其它類型的空空冷發(fā)電技術(shù)術(shù)，直接空冷冷系統(tǒng)具有以以下突出優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：無冷卻塔，占占地少，布置置靈活，土建建工作量小系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單單明晰系統(tǒng)運(yùn)行簡便便、自動化程程度高，可操操控性好，機(jī)機(jī)組系統(tǒng)控制制響應(yīng)快可靠性高，運(yùn)運(yùn)行維護(hù)工作作量小冬季運(yùn)行防凍凍性能好*20直接空冷和水水冷發(fā)電技術(shù)術(shù)的主要區(qū)別？？直接空冷凝汽汽發(fā)電技術(shù)使用空氣作為為最終冷卻介介質(zhì)無敞開式的蒸蒸汽/水同空空氣間的換熱熱過程，無水水份蒸發(fā)/漂漂移損失，避避免工作用水水的水質(zhì)污染染取消冷卻塔，，可節(jié)省土建建投資和占地地，布置靈活活性高換熱效率相對對較低，夏季季汽機(jī)背壓略略高在寒冷地區(qū)冬冬季運(yùn)行經(jīng)濟(jì)濟(jì)性較好冷卻系統(tǒng)可控控性很強(qiáng)水冷凝汽技術(shù)術(shù)使用水作為最最終冷卻介質(zhì)質(zhì)存在敞開式蒸蒸汽/水同同同空氣間的換換熱過程，一一臺60萬常常規(guī)水冷塔機(jī)機(jī)組每小時蒸蒸發(fā)/漂移損損失水份達(dá)上上千噸，年耗耗水達(dá)1040萬噸，并并且存在工作作用水的水質(zhì)質(zhì)污染除極個別具備備自然條件的的廠外，均需需要冷卻塔或或冷水池，布布置靈活性小小，土建工作作量和占地較較大換熱效率相對對較高，冬、、夏季汽機(jī)背背壓差異小夏季廠廠用電電較低低*21直接空空冷分分類按結(jié)構(gòu)構(gòu)形式式分類類順流式式、逆逆流式式、順順逆流流聯(lián)合合式按冷卻卻空氣氣提供供方式式分自然通通風(fēng)、、強(qiáng)制制通風(fēng)風(fēng)按管束束翅片片管排排數(shù)分分單排管管、多多排管管按管子子材質(zhì)質(zhì)與形形狀分分*22按結(jié)構(gòu)構(gòu)形式式分類類順流式凝結(jié)水與蒸汽流動方向相同液膜薄，傳熱效果好，汽阻小易過冷，除氧效果差，翅片管腐蝕，易冰凍逆流式過冷度小，不易冰凍水膜厚，傳熱差，汽阻大聯(lián)合式以順流為主，逆流為輔既提高傳熱性能，又可防冰凍*23按空氣氣提供供方式式自然通風(fēng)自然通風(fēng)冷卻塔尺寸太大占地面積大，基建投資大強(qiáng)制通風(fēng)占地面積小，投資小冷卻風(fēng)量易于控制300MW級別的散熱面積、風(fēng)機(jī)臺數(shù)以及噪音水平已經(jīng)達(dá)到最佳狀態(tài)*24GEA單壓雙雙級式式直接接空冷冷凝汽汽系統(tǒng)統(tǒng)使用空空冷凝凝汽器器的直直接空空冷發(fā)發(fā)電技技術(shù)GEA上世紀(jì)紀(jì)的專專利設(shè)設(shè)計－－－單單壓雙雙級式式空冷冷凝汽汽系統(tǒng)統(tǒng)，如如今已已成為為業(yè)界界標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)在真空空狀態(tài)態(tài)下運(yùn)運(yùn)行設(shè)計承承壓1,5bar以上設(shè)計溫溫度120°°C*25*26立管閥閥立管閥閥紅色是是蒸汽汽,蒸汽中中的空空氣成成分比比例逐逐步增增加,到逆流流管束束頂部部,全部變變成空空氣背壓測測點(diǎn)抽空溫溫度測測點(diǎn)凝結(jié)水水溫度度測點(diǎn)點(diǎn)旁路閥閥*27空冷流流程示示意圖圖CROSSSECTIONSECONDARYBUNDLECROSSSECTIONPRIMARYBUNDLEFANFAN順流逆流STEAM/蒸汽STEAMBY-PASS蒸汽旁路DUCTDRAIN/管道疏水FAN順流FAN順流ATMSTEAMFLOW/蒸汽流向10/93VACUUMPUMPS真空泵TURBINEEXHAUSTBOXCONDENS.TANKDEAERATORCONDENSATE凝結(jié)水TOMAINCONDENSATEPUMPS/到凝結(jié)水泵順流剖剖面圖圖逆流剖剖面圖圖圖例:蒸汽汽空氣氣凝結(jié)結(jié)水水壓力測測點(diǎn)凝結(jié)水水溫度度測點(diǎn)點(diǎn)抽空溫溫度測測點(diǎn)抽空旁旁路閥閥*28*29原理圖圖:直直接接空氣氣冷凝凝器(機(jī)機(jī)械強(qiáng)強(qiáng)制通通風(fēng))風(fēng)扇聯(lián)箱/凝結(jié)結(jié)水收收集排汽和和配汽汽汽管管道蒸汽/凝結(jié)結(jié)水冷卻空空氣換熱管管束*30主凝汽汽器：：順流流分凝汽汽器：：逆流流，空空氣冷冷卻區(qū)區(qū)管束布布置*31單排管管優(yōu)勢勢管束兩側(cè)換熱面積充分利用，總換熱面積減小，總造價和工期縮短空氣流動阻力減小，電耗下降，運(yùn)行費(fèi)用下降管束內(nèi)不凝結(jié)氣體不易積聚，過冷度小，不易冰凍總質(zhì)量小，鋼架輕，節(jié)省投資容易清洗*32蒸汽在在雙排排管中中的冷冷凝過過程*33此處為為過冷冷區(qū)，，低溫溫下易易冰凍凍第一排排管冷冷卻能能力強(qiáng)強(qiáng)，蒸蒸汽流流量大大，阻阻力大大，第第二排排管出出口壓壓力大大于第第一排排管子子出口口壓力力，導(dǎo)導(dǎo)致第第二排排管出出口空空氣倒倒流至至第一一排管管內(nèi)。。GEA的兩種種換熱熱管束束產(chǎn)品品－雙雙排和和單排排翅片片管換換熱系系統(tǒng)雙排管管設(shè)計計熱浸鍍鍍鋅鋼鋼芯鋼鋼翅片片管單排管管設(shè)計計大管徑徑鋼芯芯鋁翅翅片系系統(tǒng)A–Tube雙排管管系統(tǒng)統(tǒng)ALEX單排管管系統(tǒng)統(tǒng)*34*35*36*37*38*39*40*41*42*43*44*45防止冰冰凍的的技術(shù)術(shù)措施施確定最小防凍流量，考慮熱偏差的影響確定最小防凍熱負(fù)荷風(fēng)機(jī)自動調(diào)節(jié)，根據(jù)背壓、過冷度來調(diào)節(jié)采用單排管束采用大直徑橢圓管束，橢圓管冰凍時變成圓管，可防止對設(shè)備的破壞，設(shè)置擋風(fēng)墻設(shè)置閥門，實現(xiàn)分