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已投运的 8 台空冷机组均已经受了大风、严寒、高温酷暑的考验。 以丰镇电厂为例，93 年第一台 3#国产空冷机组投运后，经过各方技 术人员的共同努力和探索，经过 3-5 年不断的完善化治理，各项运行 指标均达到良好标准，4-6#机也已安全稳定运行多年，成为内蒙电网 的主力机组。但由于间接空冷机组还存在大风和高温及防冻方面的影 响，间接空冷机组比湿冷机组煤耗高 15-20g/kWh。经运行与实测分 析，4 台空冷机组每年节水约 1300 万吨。
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直接空冷电站风机耗电
表6
电站名称
Utrillas
Wyodak Citta di Roma
国家
西班牙
美国
意大利
电站功率，MW
160
365
2×36
风机台数
40
66/3
2×16
风机直径，m
5.6
6.3/9.5
5.6
风机功率，MW
2.3
5.5
1.3
风机耗功占汽机
3×200 混合式 前苏联 1971 30.2
200 混合式
南非 1971 37.1
2×200 表面式 中国 1993 64.0
6×686 表面式 南非 1988 34.8
e 投资成本
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15
15
15
汽机背压，mbar
93.7
119.7
138.9
汽机毛功率，MW
346.7
343.5
341.1
冷却系统功率，MW
1.7
5.1
1.4
汽机净功率，MW
345
338
339.7
冷却系统投资，马克 23 000 000 39 000 000 50 000 000
年度成本，马克/a 2 900 000 13 745 000 15 800 000
直接空冷系统的厂用电一直是人们关注的问题，表 6 列出几个直 接空冷电站的厂用电。
对美国怀俄达克电厂的风机及其它辅助机械的耗功进行了计算， 得出风机耗功占总发电量的 1.6%
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2 4 115
53×16
66（3） 6.4（9.14）
22 16.5
表8
Matimba 电站 南非 6×665 1987 18 39.2
665 17.9
2 5 000
100×20 119×49
40 8 1 200 000 48 9.14 45 13.0
3．国内应用发展情况 我国空冷技术起步在 60 年代中期，64 年由哈尔滨空调机厂，兰
采用空冷系统后，由于不存在湿冷塔蒸发风吹和排污损失，故减 少了大量补水，对电厂来说，由于还存在锅炉除灰用水等消耗，电厂 虽有一定耗水量，但总耗水量大大减少。据文献记载和试验结果，空 冷机组比湿冷机组节水 30%以上。一个百万千瓦级的空冷电站比相同 湿冷电站年节水 1000 万吨以上。 b 空冷机组造价
热，而间接空冷是水对空气的放热。前者的传热温差较间接空冷大
30%左右，在散热量一定的条件下，导致直接空冷散热器的传热面积
较间接空冷少 30%。
有文献记载，在散热量一定的条件下，对直接空冷和间接空冷的
散热器的传热面积进行了计算，计算条件和结果列于表 5，计算结果
表明，两者传热面积相差 30%，这是直接空冷系统的投资低于间接空
有一定防冻经验 无
有 200MW 机组运行 泵耗发电功率的
0.3%
40—60 （1.3—1.4）A
150%
间接空冷 （表面式凝汽器） 良好，不宜带尖峰
负荷 有一定防冻经验
无 有 200MW 机组运行 泵耗发电功率的
0.3%
40—60 （1.3—1.4）A
150%
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的背压，其根据之一是蒸汽在排汽管道的压降较大，实际情况不完全 是这样。
对巴西 350MW 电站进行的湿式冷却和干式冷却的优化研究中，在 同样环境条件下，间接空冷系统背压为 13.89kPa，而直接空冷系统 背压为 11.97kPa。
南非 Matimba 电站 6×665MW 机组，其庞大的蒸汽管道的蒸汽压 降为 1.7kPa，折算到温降约为 3℃以下，相当于表面式凝汽器的端差。 所以直接空冷机组和间接空冷机组的排汽压力是很值得研究的一个 课题。 g 空冷系统厂用电
Matimba
装机功率，MW
160
365
6×665
国家
西班牙
美国
南非
运行年代
2
占地面积，m /MW
1970 17.1
1978 16.5
1987 13.0
电站名称 装机功率，MW 凝汽器型式
国家 运行年代 占地面积，
2
m /MW
间接空冷系统占地面积 Razdan Grootvlei5 太原二热
表2 Kendal
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总发电量相同的发电厂，选用经优化的湿式冷却系统和干式冷却 系统，在投资方面的差异主要取决于厂址的现场气象条件，不同条件 下的投资成本示于表 3 和表 4。
500MW 电站的不同地点、不同冷却系统的投资水平
（以德里的 500MW 湿式冷却系统为基准）
表3
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c 热经济性
由于空冷机组比湿冷机组的排汽背压高，其循环效率降低约 5%，
加上厂用电消耗多，所以其热耗比湿冷机组一般高 6%—9%。
d 占地面积
采用直接空冷的占地面积小于间接空冷，见表 1、表 2
直接空冷系统占地面积
表1
电站名称
Utrillas
Wyodak
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关于空冷技术
内蒙古电力科学研究院 孔昭文
1.空冷技术概述
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○ 采用空冷，厂址选择不受限制。 ○ 由于空气冷却器空气侧压力降到 100～200Pa 左右，很低，故运行 费用很低。 ○空冷系统的维护费一般为湿冷系统的 20～30%。
但空冷机组有其自身缺点： ○空冷机组换热系数低，比热小，所以空冷器需要较大的面积。 ○空冷器性能易受环境气温、大风、雨季等影响。 ○空冷器不能靠近大型建筑物，否则易形成热风再循环。 ○ 空冷器要求采用特殊制造的翅片管。 空冷机组性能： a 节水效果
在考虑对冷却系统投资的投资时，应事先考虑到将要使用的冷却
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发电功率百分数，
1.38
1.69
1.45
%
h 直接空冷系统和间接空冷系统特性的比较见下表
表7
运行效果
防冻经验 热风再循环 国内使用情况
厂用电
占地面积， m2/MW
散热面积，m2 投资
直接空冷
良好，不宜带尖峰负 荷，
经受-43℃—43℃ 有
无大型机组运行 风机耗发电功率
1.6%
15 A 100%
间接空冷 （混合式凝汽器） 良好，可带尖峰负荷
2
总传热面积，m 9.风机：台数
直径，m 10.管束平台高度，m
2
11.占地面积，m /MW
Utrillas 电站 西班牙 1×160 1970 15 33
160 11.5 349.2
2 3 500
32 8
40 5.6 43 17.0
Wyodak 电站 美国 1×330 1978 19 41
330 20.3 780
州石油机械研究所，北京石油设计院共同开发研制的首台空气冷却器 装于锦西石油五厂，运行状况良好。66 年由哈工大和哈空调联合开 发电站空冷技术，哈工大 50kW 试验电站采用空冷凝汽器获得成功。 之后，87 年大同二电厂引进匈牙利首台 200MW 大型海勒式间接空冷 机组安装调试并投产。92 年丰镇电厂首台国产化 200MW 海勒式间接 空冷机组投运。94 年太原二电厂首台国产化 200MW 哈蒙式表面凝汽 器间接空冷机组投运。至目前已有 8 台 200MW 大型空冷机组投运。
国已投运的间接空冷机组有 500 余台，直接空冷机组有 800 余台。这
些机组大部分已有几十年的成功运行经验。因此说空冷技术已日趋成
熟。
2．空冷机组特点
电站空冷技术提出已有 60 多年的历史，经历了容量由小到大、
技术由不成熟到成熟、应用地区由炎热的南方到寒冷的北方、由不受
重视到感到日益需要的过程，究其原因，不外乎以下几点：
○空冷机组的干式冷却不需要大量的冷却水，发电厂干式冷却机组比
湿冷机组节水 30%以上。
○世界性水荒，导致新建发电厂不得不采用空冷以缓解日益严重的水
资源匮乏问题。
○ 采用空气冷却，空气可以免费取得，不需各种辅助费用。
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