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空冷凝汽式汽轮机发展概况


空冷发电机的优点
(1)本体和辅助系统结构简单。 (2)运行可靠。 (3)安装工程量相对较少,可节省人力和时间。 (4)检修工作量小,省时、省料、省人力、 省检修费用。提高了利用小时数和利用率, 提高了经济效益。 (5)运行中启停方便。 (6)减少对环境的影响。
空冷发电机的缺点
(1)效率比氢冷和水冷发电机相对较低,因 为空气的导热、传热性能比氢和水要差。一 般来说,比同容量的氢冷发电机低0.1%~ 0.2%。 (2)运行时噪声可能较大,需要采取有效措 施降低噪声。
结论:电站汽轮机空冷凝汽器系 统,由于其独特节水的优势,为富 煤缺水地区建设大型的电源基地创 造了有力条件,相信在之后较长的 一段时间内都会具有很好发展的势 头。
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五.凝结水含氧量偏高的问题
机Hale Waihona Puke 在运行中凝结水含氧量偏高,平均 在120~130mg/L。 建议将除盐水补水改到机组排汽装置或蒸 汽分配管,利用喷雾的形式进行补水。此方 案计划在机组大修时进行,可望解决凝结水 含氧量偏高的问题
六 .凝结水精处理系统问题 根据空冷机组中水汽系统容积大、接触表面大 的特点,尽管冷却水没有污染凝结水,但庞大的 系统也很难保持绝对的真空,因空气漏入使CO2增 加。对于直接空冷机组,汽轮机做功后的蒸汽经 大型管道及散热片被强制冷却为凝结水,凝汽器 冷却表面积非常大,有更多的机会接触漏入的空 气,造成水中CO2含量较高,使得铁的腐蚀产物含 量高,因此必须对凝结水进行精处理。目前发电 厂凝结水精处理的方式是根据空冷机组水汽系统 特点进行选择的。
概述空冷系统的若干问题
一.大风影响
直接空冷系统受不同风向和不同风速影响比 较敏感,特别是风速超过3.0m/s以上时,对空 冷系统散热效果就有一定影响,特别是当风速达 到6.0/s以上时,不同的风向会对空冷系统形成 热回流,甚至降低风机效率。 为了使大风的影响降低到最低限度,设计上必 须研 究夏季高温时段,某一风速出现最大频率的 风向,在设计布置时应避开。在运行期间通过气 象观测收集有关数据,根据电厂发电负荷的变化 进行总结,工程实施前进行必要的物模或数模试 验,以指导设计和今后运行采集的数据进行对比 总结。
直接空冷系统简介
直接空冷系统,又称空气冷凝系统。 直接空冷是指汽轮机的排汽直接用空 气来冷凝,空气与蒸汽间进行热交换。 所需冷却空气,通常由机械通风方式 供应。直接空冷的凝汽设备称为空气 凝汽器,它是由外表面镀锌的椭圆形 钢管外套矩形钢翅片的若干个管束组 成的,这些管束亦称为散热器。
直接空冷系统的流程图如图1所示。汽轮机排汽通 过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,将排汽冷凝成水, 凝结水再经泵送回汽轮机的回热系统。
二.热风再回流
运行时,冷空气通过散热器排出的热气上升, 呈现羽流状况。当大风从炉后吹向平台散热器, 风速度超出8m/s,羽流状况要被破坏而出现热风 再回流。 克服热风再循环措施: 1.设置挡风墙 2.挡风墙在现有基础上向下延伸 3.通过气象资料的分析 4.设置小型气象站 5.提高空冷散热器面的迎风高度 6.锅炉旁设置风力发电机
空冷凝汽式汽轮机是应用空气强 烈吹风作为冷却系统的冷却介质(称 空冷介质)。该系列空冷汽轮机均是 在成熟可靠的湿冷汽轮机基础上,根 据空冷机组特性(背压高、背压变化 大等)设计而成。该系列汽轮机特别 适用于富煤缺水地区的电站。
电站轮机空冷凝器的系统
目前电站所使用的空冷凝汽系统主要 有以下几种: 1.直接空冷的系统 2.表凝式间接的空冷 3.混凝式间接的空冷
三.平台高度 支撑结构平台高度与电厂总体规划、空 冷系统自身的要求综合考虑。平台高度的确 定原则是使平台下部有足够的空间,以利空 气能顺利地流向风机。平台越高,对进风越 有利,但增加工程造价,因此,要合理确定 平台高度。
四.防冻保护 措施: a.设计上采用合理的顺流与逆流面积比,即 K/D结构。对严寒地区“K/D”取小值,对炎热 地区取大值。 b. 加设挡风墙,预防大风的袭击。 c.采用能逆转风机,以形成内部热风循环。 d.正确计算汽机排汽压力与环境气温的关系, 以确定风机合理运行方式。 e.先停顺流单元风机,后停逆流单元风机。 f. 严格控制凝结水的过冷度。 g.严格控制逆流管束出口温度,及时调节逆 流风机的运行时数。
空冷技术在我国的应运
我国是一个以煤炭资源为住的能源大国,其中燃煤 发电量约占全部电源的70%,而且在近期也不会改变这种 电力能源以煤电为主的比例。我国还是一个严重缺水的 国家,水资源的短缺已经成为制约社会经济发展的主要 因素。电力行业建设采用大型空冷机组是非常经济而有 效的一项措施。随着我国西部大开发、西电东送北通道 的开通,我国北部地区的晋、陕、宁、蒙四省区的电力 工业得到迅猛发展,而建设大型火力发电厂需要充足的 冷却水源。这些地区的优势是煤炭资源丰富,而劣势是 水资源匮乏,利用丰富的煤炭资源和有限的水资源发展 火电工业,就需要采用新的冷却方式来排除废热,直接 空冷系统因其技术逐渐成熟,节水效果显著,可调效果 好,因此在我国山西、内蒙古等产煤区所新建单机容量 为300MW以上机组的电厂均采用空冷技术。
直接空冷技术的发展趋势
1.直接空冷机组朝着高参数,大容量方向发展 2.由于空冷凝汽器制造技术不断发展,解决了直接 空冷技术在应运上的诸多难题,使其优点更为突 出,为其在大容量机组上的应运铺平了道路。直 接空冷机组的参数和容量也在不断增大,由原来 的超高压,亚临界向超临界,超超临界发展。 3.空冷散热器向"大而少"方向发展即空冷凝汽器 的管排数减少,长度增大。 4.通风方向趋向"多样化" 5.应用范围扩大
直接空冷系统的主要特点
(1)背压高; (2)由于强制通风的风机,使电耗大; (3)强制通风的风机产生噪声大; (4)钢平台占地,要比钢筋混凝土塔为小; (5)效益要比间接冷却系统大30%左右, 散热面积要比间冷少30%左右; (6)造价相比经济。
世界空冷汽轮机的发展历程
世界上第一台1500KW直接空冷机组,于1938年在 德国一个坑口电站投运,已有60多年的历史,几个典 型空冷机组是:1958年意大利空冷电站2X36MW机组投 运、1968年西班牙160MW电站空冷机组投运、1978年美 国怀俄明州Wodok电站365MW空冷机组投运、1987年南 非Matimba电站6X665MW直接空冷机组投运。当今采用 表面式冷凝器间接空冷系统的最大单机容量为南非肯 达尔电站6X686MW;采用混合式凝汽器间接空冷系统的 最大单机容量为300MW级,目前在伊朗投运的325MW(哈 尔滨空调股份有限公司供货)运行良好。全世界空冷机 组的装机容量中,直接空冷机组的装机容量占60%, 间接空冷机组约占40%。
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