汽轮机直接空冷系统工艺流程.doc

汽轮机直接空冷系统工艺流程 直接空冷是指汽轮机排汽在空冷凝汽器中被空气冷却而冷凝成凝结水。排汽与空气之间的交换是在表面式空冷凝汽器内完成的。直接空冷的冷源是空气，热介质是饱和蒸汽。处于真空状况下的汽轮机排汽经排汽管道至凝汽器中，冷空气在散热器翅片管外侧流过，将管内饱和蒸汽冷凝。冷凝后的凝结水由凝结水泵送至汽轮机回热系统，最后回至锅炉。 汽轮机排出的乏汽由主排汽管道引出汽机房A列外，垂直上升至一定高度后，改为水平管道，再从水平管道分出若干支管分别与空冷凝汽器顶部的蒸汽分配管相连。蒸汽从顺流空冷凝汽器上部配汽管进入，与空气进行表面换热后冷凝，未凝结的蒸汽、空气混合物从逆流散热器下部进入，进一步冷凝，然后由抽气器抽出排入大气。冷凝水由凝结水管汇集，排至凝结水箱，由凝结水泵升压，送至锅炉给水系统。 直接空冷系统工作原理 在直接空冷系统中，既要提高传热性能，又需防止凝结水冻结，空冷凝汽器绝大多数采用顺逆流联合方式的结构，即由顺流（指蒸汽和凝结水的相对流动方向一致）管束和逆流管束两部分组成。顺流管束是冷凝蒸汽的主要部分，可冷凝80%左右的蒸汽。剩余蒸汽携带不凝气体进入逆流式管束，在其中蒸汽由下而上，凝结水由上而下。设置逆流管束主要是为了能够比较顺畅地将系统内的空气和不凝结气体排出，避免运行中在空冷凝汽器内的某些部位形成死区、冬季形成冻结的情况，同时因为逆流式空冷凝汽器还要冷凝剩余的部分排汽，在空冷凝汽器翅片管热交换过程中，排汽与管外空气热交换包含了与管壁凝结水膜的热交换。此时无论是顺流还是逆流管束，其管内的水膜被加热，保持较好的等温状态而避免了冻结。 以我厂二期空冷系统为例，空冷凝汽器一共分8列，每一列共7个单元，其中第1、2、4、5、7单元为顺流单元，每一个单元包括10个翅片管束，每个管束有40根翅片管；第3、6单元为混流单元，每个混流单元的10个翅片管束中6个管束为逆流管束，4个管束为顺流管束，即逆流管束占混流单元的3/5。逆流管束上方通过3根细弯管将逆流管中的不凝结气体和少量的未凝结蒸汽抽出，汇集到两根母管中，通过抽真空系统排出空冷系统。 逆流管束空气抽出弯管 逆流管束 空气抽出弯管 逆流管出口抽空气弯管 直接空冷系统工作原理 直接空冷系统组成 空冷凝汽器由下列系统组成：1、蒸汽管道；2、带风机组的 蒸汽冷凝器 ；3、凝结水系统；4、空冷凝汽器清洗系统；5、挡风墙及抽真空系统组成。 1、蒸汽管道 蒸汽管道系统组成如下：2根主蒸汽管道及其膨胀节，1根平衡管及其膨胀节，8根蒸汽立管和蒸汽分配集管及其膨胀节，4个蒸汽隔离阀，分别安装在1,2,7,8列，在第四列、第五列排汽支管上各安装有2个安全隔膜，每个安全膜直径750mm，安全膜处标高46.2米。从汽轮机排汽缸引出的主蒸汽管道直径为6020mm，采用变径的方式，以保证每列的蒸汽分配管具有相同的蒸汽压力和蒸汽流量。每个支管，即蒸汽分配管直径为3020mm，沿着每列顶部布置，蒸汽从此分配管进入顺流冷凝管束顶部的翅片管。蒸汽分配管也采取变管径的方式，从直径3020mm经过7个单元后变为2020mm，以保证每个单元的翅片管进入相同压力和流量的蒸汽。 变管径的蒸汽母管蒸汽立管挡风墙凝结水管蒸汽隔离阀 变管径的蒸汽母管 蒸汽立管 挡风墙 凝结水管 蒸汽隔离阀 空冷系统主蒸汽管道及各支管 挡风墙变径的蒸汽分配管 挡风墙 变径的蒸汽分配管 2、带风机组的空冷凝汽器 凝汽器由翅片管装配成束进而由束组成单元而成。每个管束有40个管子且每10个管束组成一个单元。风机提供冷却空气流（每个单元一台）。 翅片管采用单排管，具有以下特点：形状扁平、钢材质基管外覆铝层、蒸汽侧流通面积大、翅片与基管钎焊连接(无扰流片或定距爪)、压力损失低、铝翅片、技术成熟。采用单排管使相邻管子间有自由空间，不用焊接，因此消除管子内部的应力、可替换某一根管子，而且清洗效果好。 翅片与基管钎焊连接冷凝器单元图 翅片与基管钎焊连接 单排翅片管内部结构（下图） 单排翅片管外部结构（右图） 单排管之间的间隙 单排管之间的间隙 单排管冷却单元横剖面示意图 每个风机设备配有：振动开关用以保护风机/齿轮箱/马达设备，以防过度振动。 注：振动开关的设定点在调试过程中敏感度调节到最大值。 风机振动开关 每个齿轮箱配有：（右图） 压力开关:以避免无润滑油运行。 温度元件:以保护齿轮箱，避免低温和过热，并用来控制加热器。 一个加热器:以在冬季有关风机停止时保持油的粘性。 一个电动油泵：确保齿轮和上部轴承的润滑。 一个量油计：用以检查油量。 每个风机电机组配有： 一个加热器:以避免在电机不运行时电机的冷凝问题。 温度元件:以避免电机线圈过热。 每个风机电机由一个变频器驱动，该变频器允许风机速度从30%到100%之间，当环境温度=10℃时，风机速度可达110%