直接空冷系統

直接空冷系統是汽輪機的排汽通過粗大的排汽管道送到室外布置的空冷凝汽器內，軸流冷卻風機使空氣流過散熱器的外表面，將排汽冷卻成水，凝結水再經凝結泵送回汽輪機的回熱系統。

基本介紹

• 中文名：直接空冷系統 
• 外文名：direct air cooling system
• 優點：設備少，系統簡單等
• 缺點：排汽管道密封困難等
• 性質：科學

簡介

圖1（1-鍋爐；2-過熱器；3-汽輪機；4-空冷凝汽器；5-凝結水泵；6-凝結水精處理裝置；7-凝結水升壓泵；8-低壓加熱器；9-除氧器；10-給水泵；11-高壓加熱器；12-汽輪機排汽管道；13-軸流冷卻風機；14-立式電動機；15-凝結水箱；16-除鐵器；17-發電機）是直接空冷系統的原則性汽水系統簡圖，汽輪機的排汽通過粗大的排汽管道送到室外布置的空冷凝汽器內，軸流冷卻風機使空氣流過散熱器的外表面，將排汽冷卻成水，凝結水再經凝結泵送回汽輪機的回熱系統。

圖1 直接空冷發電廠的示意圖

空冷凝汽器是由外表鍍鋅的橢圓管外套矩形鋼翅片的若干管束組成的，這些管束也稱散熱器。空冷凝汽器分主凝汽器和分凝汽器兩部分。主凝汽器多設計成汽水順流式，它是空冷凝汽器的主體。分凝汽器一般設計成汽水逆流式，可造成空冷凝汽器的抽空區。

真空抽氣系統是直接空冷系統的關鍵。在汽輪機啟動和正常運行時，要使汽輪機低壓缸尾部、空冷凝汽器、排汽管道、及凝結水箱等設備內部形成真空。通常採用的抽空氣設備是蒸汽抽氣器。在汽輪機啟動時，投入出力大的一級蒸汽抽氣器，以縮短抽真空的時間，加快啟動速度。在汽輪機正常運行時，採用出力小的二級蒸汽抽氣器，以維持排汽系統的真空。空冷凝汽器所有元件和排汽管道都採用雙層焊接結構，焊接質量要求十分嚴格，以保證整個空冷系統的嚴密性。

直接空冷系統的優缺點

直接空冷系統的優點是設備少，系統簡單，基建投資少，占地少，空氣量調節靈活。缺點是運行時粗大的排汽管道密封困難，維持排汽管內的真空困難，啟動時抽真空需要的時間長。冬季運行時，管內容易結冰，需要作複雜的設計處理。此外，機力通風增加了廠用電，形成了噪聲源。直接空冷系統一般配高背壓機組。

裝設空冷系統的適宜條件

無論採用何種空冷系統，由於冷卻水不與空氣直接接觸，故冷卻水溫度的降低或蒸汽的凝結都靠空氣與水或蒸汽之間的導熱或對流換熱，故其傳熱性能較差，而且起作用的是空氣幹球溫度，所以冷卻後的溫度較濕冷要高，即採用空冷系統的汽輪機排汽壓力要比濕冷機組高，熱經濟性低。空冷系統的缺點可歸納為金屬消耗量多、投資大、真空低和煤耗高、盛夏時可能較大幅度地限制出力等。

可見裝設空冷系統的適宜條件可概括為，建廠地區缺水，燃用當地劣質低價煤，海拔高度、環境溫度、風向、風速和大氣逆溫層適當等。此外降低空冷系統散熱器造價是大範圍採用空冷系統的推廣條件。