淺析電站汽輪機空冷凝汽器系統

徐月華

摘 要：電站里汽輪機的空冷凝器技術有著很強的省水功效，因此其受到廣泛關注。這些年來，除了我們國家的南方地區大部分水資源匱乏的地方設立了很多空冷電站。電站里，空冷凝器被認為是龐大的體系，空冷體系功效如何取決于各個部件相互作業的具體狀況，文章對電站中汽輪機的空冷凝器體系進行了分析。

關鍵詞：電站；汽輪機；空冷凝器

伴隨著全球化的水資源匱乏狀況出現，節水科技的研發與實際運用越來越迫不及待。發電這一系列的作業被認為是除農業種植用水中用水最多的行業，伴隨著電力行業快速進步，它和水資源匱乏的關系更加顯而易見，所以發電作業中節約用水就顯得刻不容緩。在這個基礎上，電站的汽輪機凝汽器體系，被當做是節能環保的代言而備受關注。電站的空冷凝器體系，從開始規劃到實際投入運用都已漸漸成熟，就現在整體狀況說，還是存在一些不易發覺的漏洞。

1 電站輪機凝汽設備的任務和原理

凝汽式器械具體的組件里，凝汽部件是重中之重。凝汽部件的作業具體功效與汽輪機組具體使用的成效以及它的最終利益息息相關。電站輪機中凝汽部件主要作業把汽輪機排氣凝結為純潔的凝結水，同一時間在汽輪機排氣口設立一定的真空度。

普通情況下，縮小汽輪排氣的力度以及加大汽輪機進氣的數據能夠增強汽輪機預計的焓降和熱能效。但縮小汽輪機排氣的力度手段力，最靠譜的是排氣送到密閉容器內，把水與空氣作為冷卻的中間者，讓這些氣體漸漸變化為水。這些氣體一旦變成了水，所占據的空間就會變小，這樣在整個空間內就出現了一定的真空。在同一時間，再用抽氣的設備把混進去的一些空氣抽出來，杜絕凝汽器里面因為混進了過多空氣而致使的高壓。這就是這個設備作業的整個過程。電站中汽輪機排氣在具體的設備里面，熱量與水的持續作業中不斷的作業不斷的消退，這個時候里面必定會形成水而且到井底里面，最后在用專門的設備放到除氧器與外加熱器械里面。這個作業程序，抽器就在源源不斷的不斷輸出從器械里面出來的空氣，來保證器械里的真空的純度。

2 電站輪機空冷凝器的系統

結合現實情況，大多數用的空冷凝器體系表現為：直接空冷的體系、表凝式的空冷、凝結等等各種方式。

2.1 直接空冷系統

作為非間接的空冷體系利用排氣通道把汽輪機里面的空氣到室外冷凝器里面，這氣體利用凝汽器下邊的流風機擴散到散氣系統的表層，這個時候，氣體便成為液體進到凝結箱里面，然后水冷體系的作業程序已經實現。需要強調的是，非間接的空冷凝汽器的組成分別是主、分冷凝器。主要的部分又稱為逆流凝汽器，利用水流流動的方法被認為是器械的主要部分。分冷凝器，又被叫做逆流的凝汽器，用水流不是順勢流動的方式構造成抽空氣的地方。在非間接空冷體系里，制造真空的體系是重中之重。在空冷凝器器械里面，全部的排氣管與相關部分都得用雙層焊接。有些體積不是很龐大的器械可以考慮把冷凝器放到整個器械上，如果是比較龐大的器械就得把冷凝器放到器械的外面。

非間接的空冷體系有著很高的冷卻功效，能夠直接把空氣進行冷卻來實現排氣的功效；需要的整體面積也不大；器械作業也非常方便跨界，與非直接作業的器械體系來說，整體花費也不大；體系整體作業也很方便；在冬天的時候也能夠做出很好的防凍作業。但是因為非間接空冷的體系非常容易被自然風所操控會導致整個溫度上升，導致很多浪費的狀況，稱其為熱風回流；因為冷卻風機整個作業的環境都在室外，很容易被外面的一些環境所左右，這樣會導致器械作業效果不佳；而且因為它的整個部件，運轉作業的組件很多，也會導致聲音非常的嘈雜。

2.2 表凝式間接空冷系統

表凝狀況的非直接的空冷體系與經常用到的空冷體系的整體構造差不多，他們之間最大的區別在于用干冷塔替下了濕冷塔，利用不銹鋼建造的冷凝器將銅管冷凝器換下來，用不含鹽分的液體把循環水換下來，用全封閉的作業冷卻體系把暴露在環境外的整個作業體系換下來。要是冷卻水的溫度有了浮動，它的整個外形也會有一定的改變，所以必須要有伸縮的水箱，讓它的上面與沖氮氣的器械實施對接，這樣來保證水品質。冷卻塔的下面一定得有儲水箱還必須要有兩個輸送泵，這樣這些器械能夠及時向塔內供水。大部分情況下，散熱器都是用橢圓的鋼制結構的部件整個組裝而成。干冷塔這個器械里面的散熱設備，運用的是自然通風的手法。

表凝式間接的空冷系統，由于使用表面式凝汽器，分為凝結水和冷卻水兩個獨立的系統，便于系統的操作；系統和傳統的濕冷系統也相似，人員在操作時也相對簡便；自然風對其的影響也較小。

2.3 混凝式間接的空冷系統

混凝式間接的空冷系統，主要由空冷塔和混合噴射式的凝汽器組成。該系統中的水都是具有高純度的中性水，冷卻水在凝汽器內直接和排汽互相混合并通過冷凝成水。在凝汽器出口處大約98%的水由冷卻水的循環泵直接送至空冷塔的散熱器內，并和空氣的對流換熱冷卻，之后再由調壓的水輪機將其送入噴射式的凝汽器中。在凝汽器的少部分出口水中，由凝結水泵通過凝結水的處理裝置送機組的回熱系統。在混凝式間接的空冷系統中，水輪機主要的功能是通過對調節水輪機導葉的開度調節，確保構成均勻且微薄的垂直的水膜，以使其與排汽裝置充分的接觸。調壓的水輪有兩種主要連接方式，一種是常用的立式水輪機與立式異步交流發電機連接；另一種是臥式水輪機與臥式循環水泵、臥式電動機的同軸相連接。

混凝式間接的空冷系統，由于其凝汽器的端差比其他的空冷系統都要小，故煤耗也相對較低，熱效率也較高；自然環境中的風對其的影響也比較小，通常可通過百葉窗開度來進行調節和保護。但混凝式間接空冷系統中，空冷塔的占地面積較大；由于其使用的都是混合式的凝汽器，需要將凝結水和循環冷卻水互相混合，對于循環冷卻水水質的要求也比較高，在運行時相對不太經濟；在冬季運行時，由于其防凍的性能較差，需要運用鋁管和鋁翅片，確保較小的管徑，防止凍損。

3 電站輪機空冷方式的選擇

電站輪機各空冷的方式中，直接的空冷背壓相比與間接的空冷而言偏高，此外，直接的空冷使用的是風機強制的通風冷卻，其變工況的運動比較靈活，在防凍性能方面也比較優秀，可以適應年溫差比較大的供熱機組和地區。通常來說，直接的空冷占地面積都較小，初期的投資也較低，但是由于廠房和空冷道布置受到風向影響，使整個廠區的布置受到一定的限制。參考日后能源煤價的上漲，考量每年的總花費，間接的空冷會更加合適，且間接的空冷也不存在噪聲問題。

總的來說，不論是間接的空冷系統還是直接的空冷系統，其技術都比較成熟，可根據電站具體的情況，因地制宜，通過經濟技術各方面的考量來確定具體方案。

4 結束語

電站汽輪機空冷凝汽器系統，由于其獨特節水的優勢，為富煤缺水地區建設大型的電源基地創造了有力條件，相信在之后較長的一段時間內都會具有很好發展的勢頭。此外，該系統是一個相對龐大的系統，擁有三種的空冷系統，三種系統各有各的優缺點，在具體確定某種空冷系統時，需要參考各類環境條件，使汽輪機的冷凝設備能發揮最大的功效。

參考文獻

[1]李睿智，陳曉峰.空冷凝汽器（ACC）數據觀測及分析[J].華北電力技術，2006，（8）.

[2]劉乃鐸.空冷發電廠設計氣溫的選擇[J].電力建設，2000，（7）.

[3]王迎新，等.板翅式機油冷卻器傳熱性能和阻力特性的實驗[J].大

連海事大學學報，2006，（2）.

[4]李峰.空冷散熱器的改進措施的研究[D].北京：華北電力大學，2000.