对电站空冷系统的探讨
朱旭东
（哈尔滨空调股份有限公司哈尔滨150078）
重的地区.空冷发电就能解决这一问题，本文对电站空冷系统的类型及应用进行探讨. 摘要：随着技术的进步，空冷技术迅速发展，特别对于山西、内蒙古等地，它们都是缺水严
关键词：电站：空冷系统；类型
中图分类号：TK414.2文戴标志码：B文章编号：1009-3230（2013）01-0028-03
TheResearchfor theAirCoolingSystem ofPowerStation
(Harbin Air Conditioning Co. Ltd Harbin 150078 China) ZHU Xu -dong
system in power plant is discussed detail. Abstract: Along with the advancement of technology in this paper the developmemt of the air cold
Key words: Power Station; Air Cooling System
环使用.被加热的冷却水的一小部分，经凝结水精处理设备处理后送至锅炉给水系统，如图1所示.
0引言
发电厂空冷系统是指汽轮机的冷却系统以空的空冷散热器的闭式循环系统-”.电厂空冷系 气作为冷却介质，有干式冷却塔或机力通风设备统有三种：
(1）直接空冷系统.（2）带混合式凝汽器的间接空冷系统.（3）带表面式凝汽器的间接空冷系统.
1空冷系统的基本结构
1.1带混合式凝汽器的间接空冷系统
面1采用漫合式凝汽器的间接空冷凝亢系统原理图
这种系统的原理是汽轮机排汽在喷射式（即混合式）豪汽器中同喷嘴射出来的冷却水膜接触，水膜吸收排汽放出的汽化潜热，使排汽凝结成水.温度升高后的冷却水绝大部分由循环水泵送到空冷塔内的空冷散热器内，被空气冷却后，通过调压水轮机或流量调节阀再送回混合式凝汽器循
1.2带表面式凝汽器的间接空冷系统
表面式间接空冷系统是在混合式间接空冷系统运行实践基础上，针对混合式间接空冷系统的循环水与凝结水混合以及系统复杂等缺点加以改 进的另一种间接空冷系统.采用通常的表面式凝汽器取代混合式凝汽器，使系统得以简化，如图2所示.
图2采用表面式凝汽器的间接空冷系统原理图
1.3直接空冷系统
直接空冷系统，亦称CEA系统，汽轮机排汽直接通过排汽管进人室外空冷凝汽器（空冷塔）内，通过轴流风机吹动空气从外侧将蒸汽凝结成水，凝结水则由凝结水泵经凝结水精处理设备送回锅炉给水系统，如图3所示.
图3直接空气冷却系统原理图
2几种空冷系统的比较
空冷系统可节约大量冷却水的补给水，尤其直接空冷系统完全不用冷却水，这就导致空冷系统造价要高，此外，还有冬季怕结冰，气温高时，出力降低，耗煤增加，大风时运行稳定性及运行特性变差.不过对不同的系统，表现程度会又有所差别.
2.1系统运行的比较
表面式间接空冷系统除空冷散热器外，由于与湿冷系统较接近，运行人员较熟悉，运行时主要应控制水压及水质，系统中投运的设备少（只有循环水泵），要调整的项目较少，因此系统较为简单，设备故障率低.应该说这种系统最简单，最易运行.混合式间接空冷系统由于采用混合式凝汽器，使系统和运行都增加了复杂性.直接空冷系
统较为简单，由于采用机力通风冷却，在运行操作时增加了对风机的控制技术，风机的调整控制虽较为复杂，但较易于掌握，不是运行的难点，而控制技术的设计.
2.2防冻方面的比较
应该说空冷系统都存在如何防冻的问题.表面式间接空冷系统采用翘片椭圆型钢管，这种结构有利于防冻，另外发现结冰后还可采取化冰措施.直接空冷系统也采用翅片椭圆型钢管，同时在管束布置时，采用顺流和逆流按比例布置，因此较好地解决了防冻问题，使这种系统在防冻方面优于间接空冷系统.
2.3严密性比较
混合式间冷系统是用循环水泵将凝结水经空冷塔散热器送至凝汽器喷嘴，与汽轮机排汽混合，系统严密性较差.表面式间冷系统的特点之一是完全封闭的循环系统，与湿冷电厂一样，只与凝汽器和真空系统有关，而不受冷却系统的影响.直接空冷系统由于排汽系统都是真空系统，体积大，易漏人空气，并且不易找漏，因此，这种系统在设计及安装时要采用更严格的措施.
2.4受大气环境的影响比较
（1）自然冷却塔的换热效果受环境温度的影响，环境温度低时，机组出力高，环境温度上升时，机组出力下降，环境温度升高到顶峰，机组出力亦随之降到最低.因此对于间接空冷系统，在不同的季节及不同的时间，机组的负荷都随环境气温的变化面变化，这也是空冷机组设计的一大特点.直接空冷系统虽然也是采用空气冷却塔，但由于采用机力通风，空冷强度可根据空气温度和机组负荷，用改变运行风机台数或调整风机转速和叶片角度的方法来进行调节.比较而言，直接空冷机组比间接空冷机组负荷要稳定一些，满负荷时间要长一些.
（2）受自然风速的影响.当环境有风时，在空冷塔周围流动的空气的静压、流速、方向均不同，导致塔内不同位置上散热器出水温度有较大
季部分散热器管束结冻，必须控制散热器出口平均温度不能过低，这需要汽轮机限制出力或提高 背压运行.由于冬季大风导致散热器管束温度偏差大再加上低温易冻，从面制约着大型间接空冷机组的发展.直接空冷系统由于采用机力通风，因此受风速、风向的影响较小.
的差异，从面影响机组的经济性，同时为了防止冬3结论
（1）空冷系统的发展可促进有煤缺水地区的电力建设的发展.
不能用于调峰.因为间接空冷机组都有一定时间 (2）间接空冷机组不能用于带基本负荷，更不能满发.同时在夏季气温高时，城市电负荷大，但此时机组需降负荷运行.在运行中，当晚上气温低，对机组运行有利时，电负荷又较小，机组不能满负荷运行.因此，要充分考虑到这一点.
踪上所述，直接空冷系统具有投资省、占地面积小、防冻效果较好等优点，虽然煤耗和运行费用较高，但年费用较低，从经济角度看一般较合理.与直接空冷系统相比，间接空冷系统的缺点是投资和年费用较高、换热效率较低、散热器面积较大、冷却系统庞大、厂区占地面积较大.直接空冷系统对环境气象条件较敏感，受环境气象条件影响变化较大，特别是风从锅炉房后吹向主厂房前的空冷平台，达到一定风速时会在空冷凝汽器处形成热回流，对机组安全运行和运行效率产生较大影响.气温变化直接影响空冷机组的背压.根据国内外直接空冷机组运行的实际情况可知，气温较高时，热回流可能会造成机组停机.当夏季高温时，汽轮机背压升高，影响机组安全运行， 目前个别空冷机组在夏零运行以降出力方式，保持相对较低背压，以保证机组安全运行.直接空冷系统受环境风的风向及风速等气象因素的影响也较明显.国内已发生过因强对流气象条件导致汽轮机跳闸的事故.不利风向将影响进风、排风条件，产生热回流，直接影响机组效率.间接空冷系统对环境气象条件的敏感性和受环境气象条件的影响变化较小.
（3）间接空冷系统受风速影响较大，面我国需要建空冷电厂的“三北”地区，风速较大，冬季气温低，也不利于间接空冷机组的发展.
（4）直接空冷系统虽技术难度大一些，造价高一些，但综合考虑，发展直接空冷机组会更有利一些.
参考文散
[1]张俊芬，崔增破，吴添谦，对直楼空冷机组排汽装置的发展趋势的研究[J].汽轮机技术，2006（3）：201[2]王佩障，借鉴经验发展我国大型火电直接空冷技 - 202.术[J].华北电力技术 2004（5：31-33.[3]关强，社开半.小型发动机测功机现状研究[J].森林工程 2006 22(4) :24 25 57.[4]付玉玲，胡三高，徐鸿，空冷系统发展及展望[].山东电力技术 2005（1)：14-16.[5]丁尔课发电厂空冷技术[M].北京：水利电力出版 社 1992.[6]潮林，直接空冷技术的发展和应用[J].电力学报，2006(2) :186 189.
