淺析電站汽輪機(jī)空冷凝汽器系統(tǒng)

徐月華

摘 要：電站里汽輪機(jī)的空冷凝器技術(shù)有著很強(qiáng)的省水功效，因此其受到廣泛關(guān)注。這些年來(lái)，除了我們國(guó)家的南方地區(qū)大部分水資源匱乏的地方設(shè)立了很多空冷電站。電站里，空冷凝器被認(rèn)為是龐大的體系，空冷體系功效如何取決于各個(gè)部件相互作業(yè)的具體狀況，文章對(duì)電站中汽輪機(jī)的空冷凝器體系進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：電站；汽輪機(jī)；空冷凝器

伴隨著全球化的水資源匱乏狀況出現(xiàn)，節(jié)水科技的研發(fā)與實(shí)際運(yùn)用越來(lái)越迫不及待。發(fā)電這一系列的作業(yè)被認(rèn)為是除農(nóng)業(yè)種植用水中用水最多的行業(yè)，伴隨著電力行業(yè)快速進(jìn)步，它和水資源匱乏的關(guān)系更加顯而易見，所以發(fā)電作業(yè)中節(jié)約用水就顯得刻不容緩。在這個(gè)基礎(chǔ)上，電站的汽輪機(jī)凝汽器體系，被當(dāng)做是節(jié)能環(huán)保的代言而備受關(guān)注。電站的空冷凝器體系，從開始規(guī)劃到實(shí)際投入運(yùn)用都已漸漸成熟，就現(xiàn)在整體狀況說(shuō)，還是存在一些不易發(fā)覺的漏洞。

1 電站輪機(jī)凝汽設(shè)備的任務(wù)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(yè)具體功效與汽輪機(jī)組具體使用的成效以及它的最終利益息息相關(guān)。電站輪機(jī)中凝汽部件主要作業(yè)把汽輪機(jī)排氣凝結(jié)為純潔的凝結(jié)水，同一時(shí)間在汽輪機(jī)排氣口設(shè)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(jī)進(jìn)氣的數(shù)據(jù)能夠增強(qiáng)汽輪機(jī)預(yù)計(jì)的焓降和熱能效。但縮小汽輪機(jī)排氣的力度手段力，最靠譜的是排氣送到密閉容器內(nèi)，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(jù)的空間就會(huì)變小，這樣在整個(gè)空間內(nèi)就出現(xiàn)了一定的真空。在同一時(shí)間，再用抽氣的設(shè)備把混進(jìn)去的一些空氣抽出來(lái)，杜絕凝汽器里面因?yàn)榛爝M(jìn)了過(guò)多空氣而致使的高壓。這就是這個(gè)設(shè)備作業(yè)的整個(gè)過(guò)程。電站中汽輪機(jī)排氣在具體的設(shè)備里面，熱量與水的持續(xù)作業(yè)中不斷的作業(yè)不斷的消退，這個(gè)時(shí)候里面必定會(huì)形成水而且到井底里面，最后在用專門的設(shè)備放到除氧器與外加熱器械里面。這個(gè)作業(yè)程序，抽器就在源源不斷的不斷輸出從器械里面出來(lái)的空氣，來(lái)保證器械里的真空的純度。

2 電站輪機(jī)空冷凝器的系統(tǒng)

結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況，大多數(shù)用的空冷凝器體系表現(xiàn)為：直接空冷的體系、表凝式的空冷、凝結(jié)等等各種方式。

2.1 直接空冷系統(tǒng)

作為非間接的空冷體系利用排氣通道把汽輪機(jī)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(fēng)機(jī)擴(kuò)散到散氣系統(tǒng)的表層，這個(gè)時(shí)候，氣體便成為液體進(jìn)到凝結(jié)箱里面，然后水冷體系的作業(yè)程序已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。需要強(qiáng)調(diào)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(dòng)的方法被認(rèn)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(shì)流動(dòng)的方式構(gòu)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(guān)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(gè)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(jìn)行冷卻來(lái)實(shí)現(xiàn)排氣的功效；需要的整體面積也不大；器械作業(yè)也非常方便跨界，與非直接作業(yè)的器械體系來(lái)說(shuō)，整體花費(fèi)也不大；體系整體作業(yè)也很方便；在冬天的時(shí)候也能夠做出很好的防凍作業(yè)。但是因?yàn)榉情g接空冷的體系非常容易被自然風(fēng)所操控會(huì)導(dǎo)致整個(gè)溫度上升，導(dǎo)致很多浪費(fèi)的狀況，稱其為熱風(fēng)回流；因?yàn)槔鋮s風(fēng)機(jī)整個(gè)作業(yè)的環(huán)境都在室外，很容易被外面的一些環(huán)境所左右，這樣會(huì)導(dǎo)致器械作業(yè)效果不佳；而且因?yàn)樗恼麄€(gè)部件，運(yùn)轉(zhuǎn)作業(yè)的組件很多，也會(huì)導(dǎo)致聲音非常的嘈雜。

2.2 表凝式間接空冷系統(tǒng)

表凝狀況的非直接的空冷體系與經(jīng)常用到的空冷體系的整體構(gòu)造差不多，他們之間最大的區(qū)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(lái)，用不含鹽分的液體把循環(huán)水換下來(lái)，用全封閉的作業(yè)冷卻體系把暴露在環(huán)境外的整個(gè)作業(yè)體系換下來(lái)。要是冷卻水的溫度有了浮動(dòng)，它的整個(gè)外形也會(huì)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?dú)獾钠餍祵?shí)施對(duì)接，這樣來(lái)保證水品質(zhì)。冷卻塔的下面一定得有儲(chǔ)水箱還必須要有兩個(gè)輸送泵，這樣這些器械能夠及時(shí)向塔內(nèi)供水。大部分情況下，散熱器都是用橢圓的鋼制結(jié)構(gòu)的部件整個(gè)組裝而成。干冷塔這個(gè)器械里面的散熱設(shè)備，運(yùn)用的是自然通風(fēng)的手法。

表凝式間接的空冷系統(tǒng)，由于使用表面式凝汽器，分為凝結(jié)水和冷卻水兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，便于系統(tǒng)的操作；系統(tǒng)和傳統(tǒng)的濕冷系統(tǒng)也相似，人員在操作時(shí)也相對(duì)簡(jiǎn)便；自然風(fēng)對(duì)其的影響也較小。

2.3 混凝式間接的空冷系統(tǒng)

混凝式間接的空冷系統(tǒng)，主要由空冷塔和混合噴射式的凝汽器組成。該系統(tǒng)中的水都是具有高純度的中性水，冷卻水在凝汽器內(nèi)直接和排汽互相混合并通過(guò)冷凝成水。在凝汽器出口處大約98%的水由冷卻水的循環(huán)泵直接送至空冷塔的散熱器內(nèi)，并和空氣的對(duì)流換熱冷卻，之后再由調(diào)壓的水輪機(jī)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(jié)水泵通過(guò)凝結(jié)水的處理裝置送機(jī)組的回?zé)嵯到y(tǒng)。在混凝式間接的空冷系統(tǒng)中，水輪機(jī)主要的功能是通過(guò)對(duì)調(diào)節(jié)水輪機(jī)導(dǎo)葉的開度調(diào)節(jié)，確保構(gòu)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(diào)壓的水輪有兩種主要連接方式，一種是常用的立式水輪機(jī)與立式異步交流發(fā)電機(jī)連接；另一種是臥式水輪機(jī)與臥式循環(huán)水泵、臥式電動(dòng)機(jī)的同軸相連接。

混凝式間接的空冷系統(tǒng)，由于其凝汽器的端差比其他的空冷系統(tǒng)都要小，故煤耗也相對(duì)較低，熱效率也較高；自然環(huán)境中的風(fēng)對(duì)其的影響也比較小，通?？赏ㄟ^(guò)百葉窗開度來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)和保護(hù)。但混凝式間接空冷系統(tǒng)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(jié)水和循環(huán)冷卻水互相混合，對(duì)于循環(huán)冷卻水水質(zhì)的要求也比較高，在運(yùn)行時(shí)相對(duì)不太經(jīng)濟(jì)；在冬季運(yùn)行時(shí)，由于其防凍的性能較差，需要運(yùn)用鋁管和鋁翅片，確保較小的管徑，防止凍損。

3 電站輪機(jī)空冷方式的選擇

電站輪機(jī)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(fēng)機(jī)強(qiáng)制的通風(fēng)冷卻，其變工況的運(yùn)動(dòng)比較靈活，在防凍性能方面也比較優(yōu)秀，可以適應(yīng)年溫差比較大的供熱機(jī)組和地區(qū)。通常來(lái)說(shuō)，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(fēng)向影響，使整個(gè)廠區(qū)的布置受到一定的限制。參考日后能源煤價(jià)的上漲，考量每年的總花費(fèi)，間接的空冷會(huì)更加合適，且間接的空冷也不存在噪聲問(wèn)題。

總的來(lái)說(shuō)，不論是間接的空冷系統(tǒng)還是直接的空冷系統(tǒng)，其技術(shù)都比較成熟，可根據(jù)電站具體的情況，因地制宜，通過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)各方面的考量來(lái)確定具體方案。

4 結(jié)束語(yǔ)

電站汽輪機(jī)空冷凝汽器系統(tǒng)，由于其獨(dú)特節(jié)水的優(yōu)勢(shì)，為富煤缺水地區(qū)建設(shè)大型的電源基地創(chuàng)造了有力條件，相信在之后較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)都會(huì)具有很好發(fā)展的勢(shì)頭。此外，該系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)龐大的系統(tǒng)，擁有三種的空冷系統(tǒng)，三種系統(tǒng)各有各的優(yōu)缺點(diǎn)，在具體確定某種空冷系統(tǒng)時(shí)，需要參考各類環(huán)境條件，使汽輪機(jī)的冷凝設(shè)備能發(fā)揮最大的功效。

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