总第８８期 ２０１５年第４期 现代工业经济和信息化 Ｍｏｄｅｒｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｅｃｏｎｏｍｙ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｔｏｒａｌ ｏｆ ８８ Ｎｏ．４ ２０１５ 工程技术 空冷技术综述 彭伟麒 ，孙玲玲 （１．东北电力大学自动化工程学院，吉林吉林１３２０１２；２．国电吉林江南热电有限公司，吉林吉林１３２０１２） 摘要：我国是一个严重缺水的国家，并且水资源分布不均。我国是世界１３个贫水国之一，人均水资 源是世界平均水平的四分之一，仅为１８５６．３ｍ 。煤炭基地大多分布在我国水资源匮乏的北方地区， 严重影响了当地电力行业发展；空冷技术作为一项既经济又环保的技术可有效解决我国富煤贫水北 方地区的发电问题，￣ｋｋ２００２年开始，我国“三北”地区新增火电机组基本采用空冷技术。 关键词：空冷凝汽器；水冷技术；积灰 中图分类号：ＴＭ６２１ １ 文献标识码：Ａ 文章编号：２０９５—０７４８（２０１ ５）０４—００７２—０２ 引言 目前，空冷系统可分为两种，即直接空冷系统 和间接空冷系统，间接空冷系统又可分为带表面式 凝汽器的间接空冷系统（哈蒙式空冷系统）和带喷 射式凝汽器的间接空冷系统（海勒式空冷系统）。 直接空冷系统是指直接采用空气与汽轮机排气进行 直接空冷凝汽器的发展变缓。随着工业的迅速发 展，环境污染日益严重，水资源日益紧张，直接空 冷凝汽器节水的优势体现出来。进入８０年代，直冷 技术有了迅猛发展，一大批采用直接空冷技术的机 组投入运行，为发电企业提供了大量空冷系统运行 经验。 热量交换；哈蒙式间接空冷系统是指在表面式凝汽 器中采用冷却水对汽轮机排汽冷凝，然后在空冷散 热塔中再用空气与吸热后的冷却水进行热交换；海 勒式间冷系统与哈蒙式问冷系统的最大区别是采用 ２空冷技术的优点 空冷技术与水冷技术相比，具有如下优点： １）空气可随意取得；２）空气腐蚀性小，设备使用 喷射式凝汽器取代了表面式凝汽器 。 寿命长；３）空冷系统维护费用低；４）即使风机意 外停电，依靠自然风也有３０％～４０％的冷却能力。同 时空冷系统的缺点也是显而易见的，由于采用了热 容量比水小很多的空气作为冷却介质，为了保证一 样的换热量，空冷器的面积就要比水冷器的面积大 １空冷技术的历史发展 直接空冷技术有着７０多年的发展历史，早在 １９３８年，第一台采用直接空冷凝汽器的凝气式汽轮 机组在德国投入运行，开启了直接空冷凝汽器在工 业应用的先河。直接空冷凝汽器的初始投资相对较 高，并且需要特殊的汽轮机与之配套使用，当时欧 洲冷却水源充足，环保要求也不高，这些因素使得 得多，同时空冷器需要大量特殊制造工艺的翅片和 基管，使得空冷器的初始投资比水冷器要高 。 收稿日期：２０１５－０１－１０ 第一作者简介：彭伟麒（１９８７一），男，山西大同人，硕士研 究生，研究方向：换热设备节能技术。 图１直接空冷凝汽器结构图 现代工业经济和信息化 第５卷 ｘｄｇｙｊｊｘｘｈｘ＠１６３．ｃｏｍ ・７３・ ３空冷凝汽器简介 直接空冷凝汽器一般安装在５０ ｍ左右的高空 中，它由若干单元组成，每个基本单元主要由两列 冷凝压力和温度升高，机组运行经济性变差 ’。以 ６００ Ｍｗ直冷机组为例，设计工况下，当蛇形翅片管 结构凝汽器积灰厚度达到１．２ ｍｍ时，排汽背压将增 呈Ａ型布置的翅片管束和安装在凝汽器下部的冷却 风机组成。每列翅片管束可分为一个逆流单元和若 ＪｊＤ５ｏ％左右。因此，空冷凝汽器需要进行定时清 洗，这与空冷凝汽器节水的设计初衷相矛盾。积灰 干顺流单元，逆流管束的作用是为了将系统内的空 是影响直接空冷凝汽器传热性能的重要因素，研究积 灰对直接空冷凝汽器传热性能的影响规律并提出监 气和没有被凝结的气体排出，保持系统真空状态。 经过做功由汽轮机排出的乏汽通过管道输送到各单 测措施具有重要理论意义和巨大的应用价值。 元翅片管束上方的分配管道，蒸汽由上向下流过顺 流管束被冷却，大约８０％的蒸汽在这个过程被冷凝 参考文献 成水，剩余蒸汽进入逆流管束进行冷却。凝结水由 【１】伍小林．我国火力发电厂空气冷却技术的发展现状Ｕ】．国 管道流入凝结水箱，不可凝气体则被真空泵抽走。 际电力，２００５，９（１）：１５－１８． ４空冷凝汽器换热过程 ［２】严宏强，程钧培，都兴有，等冲国电气工程大典（第４ ・火力发 电工程（下）［Ｍ】．北京：中国电力出版社，２００９：２ ０１０—１ ２０１． 为了增大直接空冷凝汽器的换热能力，基管两 ［３】杨善让，徐志明，孙灵芳．换热设备的污垢与对策（第二 侧嵌有相互间距很小（约２ ｍｍ）的密集翅片。由于 版）【Ｍ】．北京：科学出版社，２００４：６９－７０，２３９． 我国“三北”地区干燥、风大、沙尘多的环境、气 （编辑：杨婷婷） 候条件，空冷凝汽器投入运行后普遍存在翅片和基 管表面积灰的问题，严重时灰垢会完全堵塞翅片通 道，导致空冷系统的散热能力下降，汽轮机排汽的 Ａｉｒ Ｃｏｏｌｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｖｉｅｗ Ｐｅｎｇ Ｗｅｉｑｉ，Ｓｕｎ Ｌｉｎｇｌｉｎｇ （１．Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉｌｉｎ Ｊｉｌｉｎ １３２０１２； ２．Ｓｔａｔｅ Ｇｒｉｄ Ｊｉｌｉｎ Ｊｉａｎｇｎａｎ Ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｊｉｌｉｎ Ｊｉｌｉｎ １３２０１２） 【Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｃｈｉｎａ ｉｓ ａ ｃｏｕｎｔｒｙ ｗｉｔｈ ｓｅｖｅｒｅ ｗａｔｅｒ ｓｈｏｒｔａｇｅｓ，ａｎｄ ｕｎｅｖｅｎ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．Ｃｈｉｎａ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｈｔｅ １３ ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ ｗｉｔｈ ｗａｔｅｒ ｓｈｏｒｔａｇｅ，ｐｅｒ ｃａｐｉｔａ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｉｓ ａ ｑｕａｒｔｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｗｏｒｌｄ ａｖｅｒａｇｅ，ｏｎｌｙ １８５６．３ ｍ ．Ｃｏａｌ ｂａｓｅｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅ ｍｏｓｔ ｏｆ ｗａｔｅｒ－ｄｅｆｉｃｉｅｎｔ ｎｏｒｔｈｅｒｎ ａｒｅａ ｉｎ ｏｕｒ ｃｏｕｎｔｒｙ，ｗｈｉｃｈ ｓｅｒｉｏｕｓｌｙ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｌｏｃａｌ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｗｅｒ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ａｓ ａｎ ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｌｙ ｆｒｉｅｎｄｌｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｉｒ ｃｏｏｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｈｔｅ ｎｏｒｔｈｅｒｎ ａｒｅａ ｗｉｔｈ ｐｏｏｒ ｗａｔｅｒ ｒｉｃｈ ｃｏａ１．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｓｔａｒｔｉｎｇ ｆｒｏｍ ２００２，ｎｅｗ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｕｎｉｔ ｉｎ ｔｈｒｅｅ ｎｏｒｔｈ ｒｅｇｉｏｎ ｂａｓｉｃａｌｌｙ ａｄｏｐｔ ａｉｒ ｃｏｏｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． 【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ】ａｉｒ ｃｏｏｌｉｎｇ ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ；ｗａｔｅｒ ｃｏｏｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｄｕｓｔ
