李国臣

摘 要：最近几年，纵观全球经济发展速度非常迅猛。此时各个行业都取得了显著的成就。然而我们在为取得的成就欣喜的同时，需要意识到的是，人类赖以生存的资源正在逐渐减少，其中水资源就是一个典型。水资源的短缺导致电厂发展受到极大的阻碍，最终影响到广大群众日常生活的开展。在此背景之下，空冷技术开始出现并且得到了大力的发展。笔者具体阐述了空冷技术的构成情况以及具体的特征。对于我们国家的大规模电厂来讲，合理的使用该技术能够节省资源，促进社会稳定发展，更好的创造经济价值。

关键词：大型电厂；空冷技术特点；发展；特点

中图分类号：TM62 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）07-0064-02

Abstract： In recent years， the global economy has grown very rapidly. At this time， each industry has made remarkable achievements. However， while we are pleased with what we have achieved， we need to realize that the resources on which human beings depend for survival are gradually decreasing， and water resources are a typical example. The shortage of water resources leads to great obstacles to the development of power plants， and ultimately affects the development of the daily life of the masses. In this context， air cooling technology is beginning to appear and get a great development. The composition and characteristics of air cooling technology are described in detail. In the author's opinion， as far as our country's large-scale power plants are concerned， the rational use of this technology can save resources， promote social stability and development， and enhance economic value.

Keywords： large power plant； characteristics of air cooling technology； development； characteristics

引言

最近几年，整个世界范围内水资源呈现出紧缺的局面，加之环境不断恶化，在此背景之下人们开始积极创新工艺，研究新技术。适时，空冷发电开始被人们所熟知。众所周知，火电厂的运作离不开水，其耗用的水量占据总的工业用水量的五分之一。对于我们国家广大的北方区域来讲，其煤炭资源非常富足，不过降水较少，资源短缺现象非常严重。不断变少的水资源俨然已经影响到电力行业的进步，影响到广大群众生活水平的提升。电厂作为电能的主要产出地，它的制冷工序有着非常关键的存在意义，通常我们在制冷的时候使用的多是湿冷技术，此过程会耗费许多水资源。通过上文可知，由于地域方面的差异，导致我们国家的北方很多区域的水资源都非常匮乏，因此该技术在运用的时候会受到极大的阻碍，在这个背景之下，空冷技术就开始印入人们的眼帘。通过无数的实践可知，使用空冷技术的坑口电站效益非常好。和一般的湿冷技术比对来看，空冷技术最为显著的特点是能够很好的节省水源，而且环保效果较好。能够节省大约百分之八十的水，而且还能够避免以往水冷模式导致的污染问题。除此之外，其不需要设置冷却塔，所以能够明显节省投资。正是因为它有着如此多的优点，所以目前被大范围的运用。

1 空冷技术的发展状况

如今，我们国家的电厂使用的空冷技术有三类，分别是直接空冷系统技术，表凝式间接空冷系统技术和混凝式间接空冷系统技术。对于我们国家的缺水地区来讲，在建设火电厂的时候合理的运用空冷技术能够明显节省水资源，能够发挥出较好的环保效益。

上个世纪的中后期，我们国家开始大力发展空冷技术。国电电力大同第二发电厂主要负责北京的供电，因为那时的地下水位不是很高，无法满足机组运行规定，因此为了确保供电工作正常开展，引入了混凝式间接空冷系统技术，以及全铝制的散热器制造技术，同时还购入了相关装置，并将其投入使用。在这之后的时间里，相关人员积极开展研发工作，把上述设备国产化，并且投入到了丰镇电厂4×200MW机组运用上。1990年太原第二热电厂四期的2×200MW机组根据国家要求，采用表凝式间接空冷系統技术并投入使用，同时由山西科学院对这种表凝式空冷系统技术进行自主研发。还引进了钢制散热器制造设备机组以及和钢制散热器的制造技术，分别在1993年和1994年投入运用。上述设备的投产，在一定程度上带动了我们国家的空冷技术的进步，为后续的发展奠定了良好的基础。

2 空冷技术的组成和特征简述

所谓的空冷技术，具体来讲指的是电厂在发电的时候利用冷凝器排汽，进而发挥出制冷效果的一种技术。对比平时使用的冷却工艺来看，空冷技术的优点主要体现在它的凝气机不同。笔者具体分析了该技术的组成和特征等内容。

直接空冷技术系统是指电厂发电时利用大自然空气直接通过空冷凝汽器的方式，把汽轮机释放的气体变成水，以此来实现空气和蒸汽两者间的热量交换。其使用的设备主要有排气管、凝气机、风机、分配管以及排气系统等。endprint

我们常见的凝汽器有两大要素组成，分别是主凝气设备以及分凝气设备。一般来讲，前者在设计的时候其蒸汽是顺流的，作为设备的关键构成要素，它能够处理百分之八十左右的蒸汽。对于后者来讲，其被设计为逆流模式。具体是指逆流冷却单元翅片管束顶部与排气系统相连通之后，依靠水箱上方的空间传递蒸汽。通常来讲，排汽系统有如下几个部分构成，分别是排气管道、分配蒸汽的管线、凝结水联箱的蒸汽通流部分等，由设备排放的汽体会顺着排气管到达厂区，此时由对应的分配蒸汽的管线朝着每一个冷却单元输送，每一根蒸汽分配所使用的管道与许多顺流冷却单元，都是以一到两个的形式组成一个冷却单元组。

直接空冷技术中凝结水的收集系统由单元组凝结水联箱，凝结水箱与水泵以及设备间的连接管道等主要部分组成。所有的机组底部都安装有对应的水联箱，管束下方有通道与之相连，此时水箱的下方就会聚集很多的凝结水。流往逆流单元的未凝固气体与冷空气互换凝结水。直空系统中的排气系统由排气管道系统和水环式真空泵组两部分组成，水环式真空泵是直接空冷系统的核心部分。当设备开启并且正常运作的时候，利用蒸汽式抽气装置将设备的内部抽空气体，以此来实现排汽的意义。对于直空系统来讲，其凝气器需要经常清洗，这主要是因为它的散热装置处在室外空间，非常容易变脏，因此要在规定的时间内清理，以免影响运行。

对于空冷技术来讲，凝汽器是一种意义非常关键的设备，它可以称作是技术的核心所在。它使用的是翅片管散热器结构。一般来讲，其在运作的时候多是使用K/D结构，以此来避免其中的凝结水变成冰冻。结构散热管有两种，分别是顺流管束与逆流管束。对于前者来讲，它的流动方向与水流方向相同，促进管束中的气体凝结，而对于后者来讲，其流动方向与水流动方向正好相反，它能够抑制冰冻现象发生。西方国家从上个世纪的中期开始使用翅片管散热器冷却元件，当时的散热器是四排管，到了中后期开始逐渐变为双排管，而到了后期已经发展为单排管。然而我们国家在这方面起步较之于西方国家要晚一些，目前很多企业都开始引入国外的优秀技术。如河北的张家口巴克杜尔换热器有限公司采用的是德国的BDT技术；黑龙江的哈尔滨空调股份有限公司采用的也是德国技术GEA等。目前，我们国家的很多大规模的电厂使用的冷凝器都是进口自国外的或是引进的国外技术生产得到的设备，举例来看，太原第二热电厂300MW机组所用的单排管技术就是来自德国GEA公司，通辽电厂600MW机组采用哈空调双排管，内蒙古上都电厂600MW机组采用的单排管技术、山西武乡电厂600MW机组采用的三排管技术均来自美国SPX公司。

接下来具体阐述该系统的具体特征：

第一，设备汽轮机的背压存在明显变化。对于汽轮机来讲，它在排汽冷凝的时候，它的背压会因为气温的改变而发生变化。对于那些一天之内温差变化较为明显的区域，要求在设计背压运行范围的时候一定要控制好其范围，以防止其幅度变化大。

第二，系统规模大。众所周知，汽轮机释放的气体必须经由管道排放出，钢制散热器直接冷却后进行表面热交换散热，由于排汽需要的面积非常大，所以该系统的规模相应的也较大。

第三，耗能较多。对于大尺寸的风机来讲，其运行必须耗用很多的能量才可以提供系统需要的空气。通过分析相关资料可知，该系统耗用的电能占总的电能的1.5%左右。

第四，占用的土地规模较小。由于冷凝器一般被放置到机房上方或是前面的平台上面，下方的区域就可放置别的设备，这样的话占地规模相对就要小很多，能够节省土地资源。

第五，调节措施灵便。该系统能够调节风机的转动速率，或是使风机停止运行，而且还能够反操作风机以此来控制其进风情况。除此之外，还能够吸收热风，避免设备冻结。总的来讲，它的调节措施非常灵便，而且有着良好的防冻效果。

第六，凝结水中的溶氧量比例较高。由于系统规模较大，当它处在负压系统之中的时候，它的氧气更加易于被吸收，同时因为机组的背压太高，使得凝结水的过冷度不断变大，最终使得其中的溶氧量变多。

最后，机组设备运行产生一定的噪声。设备运行过程中会产生很多的噪音，导致噪声污染，而且其维护工作的工作量很大，如果吸入热风的话就会导致冷却效果受到极大影响。除此之外，电厂在运行的过程中会耗用大量的煤炭。

3 结束语

通过上文的叙述可知，对于我们国家的大型发电厂来讲，选择正确的空冷技术有着非常关键的意义，这不但能够节省水资源的用量，同时还能发挥出很好的环保效益。由于电力行业不断发展，在今后一段时间我们国家的制冷工艺会更加完善，將更好的为国家的发展贡献力量。

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