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空冷专题介绍2
目 录
一.空冷系统基础知识 1
1. 空冷系统简介 1
2. 凝汽系统分类 1
3.空冷系统优缺点 1
4.直接空冷系统的特点 1
二.兆光一期直接空冷系统介绍 2
1. 空冷系统的工艺流程 2
2.空冷系统的相关设备 2
三.空冷系统运行和控制 4
1. 空冷系统控制 4
2.凝汽器真空的建立 5
3.空冷防冻设计 5
四.空冷设备保护连锁 5
1. 真空系统 5
2. 空冷风机 6
五.空冷顺控说明 6
1. 真空泵顺控子组 6
2. 空冷回暖 6
3. 空冷风机组联锁 7
4. 空冷风机顺控 8
六.空冷系统存在的问题 10
七.兆光二期空冷系统介绍 10
一.空冷系统基础知识
1. 空冷系统简介
空冷系统主要作用是用空气来冷却汽轮机的排汽,因为降低排汽压力可使机组排汽传给冷源的热损失减少,从而提高循环热效率。降低排汽压力的最有效方法是使汽轮机的排汽凝结成水,同时由于在低压的情况下,蒸汽的比容比水的比容大得多,蒸汽凝结成水后,原来蒸汽所占据的空间便形成了真空,促使排汽源源不断地排入凝汽设备,凝结成的水又可用来作为锅炉给水,形成完整的热力循环,可见,凝汽设备在机组运行中起着很重要的作用。
2. 凝汽系统分类
根据凝汽设备工作介质的不同,可将电厂的凝汽系统分成两大类:
第一类:水冷却系统。
工艺流程为:汽轮机排汽进入凝汽器,通过循环冷却水泵打入凝汽器的循环冷却水来吸收由蒸汽凝结而放出的热量。由于凝汽器内压力低,容易漏入空气而阻碍传热并降低真空,因此须用抽气器不断将空气抽走。
第二类:空气冷却系统。
由于空冷系统采用的工艺流程不同,空冷系统又可分为直接空冷系统和间接空冷系统:
(1)直接空冷系统。
工艺流程为:汽轮机排汽携带热量经过蒸汽管道到达空冷散热器的金属表面,直接通过空气来冷凝,蒸汽与空气进行热交换后散发到环境中,所需的冷却空气通常由空冷风机提供。同时,有专门的抽真空设备对系统进行抽真空。
(2)间接空冷系统。
工艺流程为:汽轮机排汽进入凝汽器,通过打入凝汽器的循环冷却水来吸收蒸汽凝结放出的热量。换热后的循环冷却水又通过空气进行换热,因此该系统为两次换热:蒸汽和冷却水换热,冷却水和空气换热。该系统也有专门的抽真空装置。
3.空冷系统优缺点
跟水冷系统相比,空冷系统具有如下的优缺点:
A.空气冷却的优点:
(1)空气可以免费取得,不需要各种辅助设备。
(2)采用空冷,厂址选择不受限制。
(3)空气腐蚀性低,不需要采取任何清垢的措施。
(4)运行费用和维护费用较低。
(5)空冷系统节水,这是空冷系统的最大特点
B.空气冷却的缺点:
(1)由于空气比热小,不能将流体冷却到环境气温。
(2)空气侧换热系数低,空气比热小,所以空冷器需用较大的面积。
(3)空冷器性能受环境气温、雨雪、大风的影响。
(4)空冷器不能靠近大的建筑物,以免形成热风再循环。
(5)空冷器要求采用特殊制造的翅片管。
4.直接空冷系统的特点
直接空冷系统减少了常规二次换热所需要的中间冷却介质,换热温差大,效果好。因此,兆光一期用的就是直接空冷系统。除此之外,其它的主要特点还有:
A.汽轮机背压变幅大。汽轮机排汽直接由空气冷凝,其背压随空气温度变化而变化,因此要求汽轮机要有较宽的背压运行范围。
B.空冷系统耗能大。直接空冷系统所需空气由大直径的风机提供,风机需要耗能比较大。
C.冬季防冻措施比较灵活可靠。而直接空冷可通过改变风机转速或停运风机或使风机反转来调节空冷凝汽器的进风量直至吸热风来防止空冷凝汽器冻结,调节相对灵活,效果好且可靠。
二.兆光一期直接空冷系统介绍
1. 空冷系统的工艺流程
兆光一期直接空冷系统的工艺流程:
汽轮机排汽经过主排汽管道进入蒸汽分配管,然后进入空冷凝汽器,首先进入顺流管束,在顺流管束中将有70%的蒸汽被凝结成水,剩余30%的蒸汽经过管束下部联箱而进入逆流管束,继续被冷却成水,而排汽与空气之间的热交换是在表面式空冷凝汽器内完成的。汽轮机的排汽被空气冷却后形成的凝结水由汇集管道进入凝结水总管,经过空冷除氧器后流入凝结水箱,由凝结水泵打出供给锅炉给水回热系统。环境中的冷空气被轴流风机加压后横向吹向空冷凝汽器,吸收了热量的冷空气变成热空气散发到环境中。在逆流管束的顶部有抽真空管,将系统内漏入的空气及汽轮机排汽中不凝结的部分蒸汽由抽真空设备抽出。
2.空冷系统的相关设备
在直接空冷系统中,空冷凝汽器的布置与厂址处的风向、风速及发电厂主厂房朝向都有密切关系。本工程空冷凝汽器布置在主厂房A排外,每台机设24个冷却单元,沿A排方向布置6列空冷器,每列为4个冷却单元,每台机组空冷器平台面积为72.99m×49.86m,风机平台高40米。同时设计保证空冷系统及其附属设备可在极端最高温度40℃和极端最低温度-18.8℃下安全运行;机组运行
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