孙 玢

（河北省电力勘测设计研究院有限公司，河北 石家庄 050031）

火力发电厂的运行需要充足的冷却水源，一些缺水地区新建的大型火电发电厂就需要利用新的冷却方式来排除废热，空冷技术是一种节水型的火力发电技术，在我国北方地区得到了有效的应用。因为我国北方地区的水资源相对比较贫乏，而煤炭资源丰富，在北方地区兴建火电厂，就需要用到空冷技术，它能够帮助资源的合理利用，加快我国电力事业的发展。

1 当前我国发电厂空冷技术的发展现状

我国的水资源相对缺乏，全球人均水资源最贫乏的国家之一，同时中国又是世界上用水最多的国家，在这样的情况下，全国水资源时空分布不均衡，随着工农业的发展，很多城市出现了生产和生活用水紧张的局面［1］。水资源的贫乏导致丰富的煤炭资源无法有效地转化为电能，因此空冷技术的应用就能够解决这个问题。随着科学技术的不断进步，国内研究开发出湿表面空冷器。我国的电厂空冷技术起步在20世纪60年代，哈尔滨工业大学实验站的50KW 机组上首次进行了直接空冷系统实验。在20世纪60年代，山西侯马电厂的1.5MW 机组上进行了工业性直接空冷系统的实验，进入到80年代以后，庆阳石化总厂自备电站3MW 机组投运直接空冷系统，山西大同第二发电厂两台200MW 机组引入了匈牙利的海勒式间接空冷系统，这些空冷系统的研究和应用标志着我国的火电厂发展进入到新的时期。

2 发电厂空冷技术的分析

发电厂采用翅片管式的空冷散热器，直接或间接的用环境空气来冷凝汽轮机的排汽就称为发电厂空冷，空冷装置及其所使用的一系列技术就被称为是发电厂空冷技术，它是一种节水型的火力发电技术。GEA公司是空冷发电技术的发明者，自1920年代以来一直致力于电力冷却技术的开发、研究与工程应用，始终保持世界领先地位，并于1980年代进入中国，致力于中国能源工业所需的上述技术和产品的推广和应用。

2.1 间接空冷技术的研究

间接空气冷却的方式是匈牙利的海勒教授于20世纪50年代在第四届世界动力会议上提出的。如图一所示：间接冷却方式又能分为具有混合式凝汽器间接冷却系统和具有表面式凝汽器的间接冷却系统。图一右侧所示，混合式凝汽器间接空气冷却系统中汽轮机的排汽是在混合凝汽器中与喷射的冷却水直接接触，冷凝后与冷却水一起，除了用凝结水泵将大约2%的水送回汽机给水系统外，其他98%的水全部由循环水泵加压，送入干式冷却塔下部的空气冷却器中，由空气进行冷却。经过冷却之后的循环水又被送入到了混合式凝汽器中进行循环使用。近年来就出现了表面式凝汽器的间接空冷系统，图一左侧所示，这种空冷系统和混合式凝汽器间接空气冷却系统相比结构更加简单。

图一 具有表面式凝汽器间接冷却系统和具有混合式凝汽器的间接冷却系统

根据统计截止到2009年，GEAEGI公司向全球提供的间接空冷系统总装机已经超过了22000MW。在中国第一个采用间接空冷机组的电厂就是大同二电厂，中国第一个600MW 的机组采用间接空冷的电厂是阳城电厂二期工程，在中国的特色就是采用了现代化的制造设施，GEAEGI公司具有领先世界的技术，采用的六代散热器福哥管束具有独特的换热性能，为中国电力系统的发展和电厂的大型空冷机组提供了极大的支持；表面式凝汽器与铝制散热器垂直布置的SCAL型间接空冷系统，成功应用在山西阳城电厂二期工程2x600MW 机组，其空冷散热器采用全铝制冷却三角，由冷却管束、管束上下联箱、支撑管束的钢构架组成，垂直布置在空冷塔的周围，空冷塔为双曲线型钢筋混凝土结构，空冷散热器外围直径：187.0m，冷却塔总高200.0m。

2.2 直接空冷技术的研究

直接空冷系统被称之为是空气冷凝系统，直接空冷是汽轮机的排汽直接用空气来冷凝，空气和蒸汽之间进行热交换。一般情况下，通常采用机械轴流风机来保证冷却通风，直接空冷的凝汽设备被称为空冷凝汽器，它是由表面镀锌的椭圆形钢管外套矩形的若干个管束组成的，这些管束被称作散热器。直接空冷系统的工作流程，是由汽轮机排汽，通过粗大的排汽管道进入室外的下部设有轴流冷却风机的空气凝汽器中，让空气流过散热器外表面，将排汽冷凝成水凝结水，再经过泵送回到汽轮机的回热系统中。

3 结语

总结全文，对当前我国发电厂空冷技术的发展现状进行了研究，分别对间接空冷技术研究和直接空冷技术研究进行了相关的分析。发现空冷系统不仅能够应用于缺水地区，而且在水源充沛的地区应用这种技术是比较经济合理的，它符合当前可持续发展的要求。