海勒式间接空冷系统介绍系统简介 带喷射式混合凝汽器的空冷系统是由匈 牙利EGI的海勒教授所创建，故又称海勒 （Heller）系统。海勒(HELLER)间接空 冷为国外先进技术，相对于直接空冷有 许多突出优点，在干旱、半干旱地区得 到较快发展。 系统简介 目前在发电厂应用Heller系统的空冷散热 器均为福哥型。其特点是基管及翅片均 为纯铝（99.5 ）制成，在集束基管上 配以大面积的板式翅片代替通用的每根 基管配置翅片的制造工艺。 现EGI公司已归属于德国GEA公司。福哥式全铝热交换器的优点 铝的换热效果要明显强于钢，所以换热面积更小 气侧自有的抗腐蚀性（通过表面处理得到提高） 更轻的重量 最少的沉淀物，易于清洗 在铝-管和铝-翅片间保持良好的金属连接 超过30年的使用寿命 热交换器表面的组装采用全部冷过程处理（无焊接 或者钎焊技术使用），所以其不存在由于焊接或者 助焊剂所造成的腐蚀现象。系统简介 立式布置间接空冷系统指空冷散热器垂 直布置在冷却塔进风口外侧。Heller系统 冷却塔的布置与立式布置表面式凝汽器 间接空冷系统相同。系统简介 间接空冷系统对汽轮机排汽通过凝汽器 凝结，热水由循环水泵送入由翅片管束 组成的冷却器管内，由翅片管外侧的空 气进行冷却的整个过程。管内介质不与 空气直接接触，从而形成一个密闭循环 系统，冷却水几乎无蒸发损失、排污损 失，从而节水环保。 基本流程 来自冷却塔冷却后的水经过两台并联的能量回 收水轮机，到直接接触式喷射凝汽器中加以利 用，用以对汽轮机的乏汽进行冷凝。冷却水和 凝结水混合液被收集在凝汽器的底部，然后， 由两台台效率为50的循环水泵将混合液抽走 。这一混合液流量的3 相当于冷凝蒸汽量 由普通的增压泵输送到锅炉的给水系统中。 这一混合液的大部分被重新送回到冷却塔中， 以便重新进行冷却。冷却任务是由冷却三角完 成的，三角被分成很多平行的冷却扇段，并由 自然通风的冷却塔将冷却空气流引入其中。 混合式凝汽器间接空冷系统 流程图海勒式间接空冷系统运行情况在八、九十年代前，建设的单机容量小 ，混合式间接空冷系统在国外多用于100 200WM机组，国内1987-1988年建成投产的 大同第二发电厂5、6号机组；1993-1995年建 成投产的丰镇电厂36号机组和近期投产的 卓资发电厂14机组均为200MW容量的混合 式间接空冷系统。海勒式间接空冷系统运行情况 近年来随着单机容量增加，在国外混合式间接空 冷系统技术也有较大发展，国外已有用于相当于 200550MW凝汽式汽轮机的发电厂业绩，尚有 土耳其Bursa2700MW联合循环机组和Gebze & Adapazari的3777MW联合循环机组（均相当于 凝汽轮机的300MW等级冷却负荷）。 国内宝鸡2660MW空冷机组采用海勒式间接空 冷系统。国内空冷系统发展情况 国内的混合式间接空冷系统设计、制造 能力基本停留在90年代初的200MW机组 水平上，尚无大型机组应用的业绩。因 此，若采用海勒系统，则需要国外公司 技术支持，系统的主要设备：混合式凝 汽器、散热器、循环泵水轮机组、阀门 、百叶窗控制机构则需进口或进口技术 制造。主要设备和其功能 直接接触式喷射凝汽器和排气设备 水力机械组：循环水泵、驱动电机、水 轮机 冷却三角（散热面 ） 百叶窗及控制机构 冷却塔 管道、储水箱及、阀门 控制设备和仪表直接接触式喷射凝汽器 由于循环水是完全闭合的，因此，就可 以利用优质的锅炉给水，为此，使用直 接接触式喷射凝汽器就是一个很实际的 方案。对于给定容量的冷却塔，由于其 中的水温几乎可以升高到排汽的饱和温 度，所以，就可以在直接接触式喷射凝 汽器中获得比表面凝汽器中高的真空度 。而且，由于直接接触式喷射凝汽器的 结构相对简单，这样，直接接触式喷射 凝汽器的工作可靠性要比表面凝汽器高 得多，其维护费用也比表面凝汽器的低 。直接接触式喷射凝汽器 凝汽器的壳体采用具有一定强度的钢结 构制成。冷却水由联箱（即“水室”）布 水，通过喷嘴将冷却水喷射到凝汽器室 中。通过这些喷嘴和凝汽器冲击板，就 可以在凝汽器中形成水膜，水膜可以保 证良好的热传输效率和除氧效果。凝汽 器的壳体被焊接到了连接管上，连接管 通过一个膨胀接头与汽轮机的短管连通 。相应地，凝汽器由滑动支架支撑。 总体温度控制 温度控制功能组可以通过三角百叶窗叶 片的开和关对冷却塔的冷却进风进行调 节。 温度控制功能组在自动控制模式下运行 时，通过逻辑控制可以对充满水扇段的 百叶窗执行打开和关闭。而功能组在手 动控制模式下运行时，操作人员可以对 任何扇段百叶窗执行打开和关闭。 总体温度控制 温度控制功能组的自动运行有四种不同 模式： 夏季运行模式 冬季运行模式 保护运行模式 同步运行模式总体温度控制 温度控制功能组在至少单台泵运行，选 择功能组自动控制模式，同时至少一个 扇段充满水时进行初始化。 运行模式取决于实际环境空气温度，这 个环境空气温度通过三个模拟温度测量 仪得出。总体温度控制 运行模式取决于实际环境空气温度，这个环境 空气温度通过三个模拟温度测量仪得出。 通过这些测量仪逻辑控制可以根据三取二 逻辑发出以下数字信号： 环境空气温度低于 +2 C。 环境空气温度高于 +4 C。 当环境空气温度超过+4C时冬季周期转为 夏季周期。 当环境空气温度降至+2 C以下时夏季周 期转为冬季周期。冬季运行模式下的温度控制 温度控制功能组会对凝汽器压力及扇段出水温度一起进 行检查。每个扇段出水管道上均有三台模拟温度测量仪 。 控制逻辑会根据每个扇段上的这些测量仪采集以下信号 ： a.扇段平均出水温度。这是防冻保护的第一级。 b.扇段出水温度低于16 C (三取二逻辑) 。这是防冻的 第二级。 c.扇段出水温度低于12 C (三取二逻辑) 。这是防冻保 护的第三级。冬季运行模式下的温度控制 温度控制功能组在冬季运行模式下根据如下逻辑对热循 环水温度（等同于凝汽器温度低于TTD 温度）和出水温 度进行调节: a.当实际凝汽器压力高于设定点凝汽器压力+死区凝 汽器压力，同时扇段出水温度高于设定点扇段出水温 度（20C）+死区扇段出水温度，各扇段会分别接到 打开百叶窗指令的脉冲。扇段出水温度设定点在图I中 给出，相应死区为 2 C。 b. 当实际凝汽器压力低于设定点凝汽器压力，或者扇 段出水温度低于设定点扇段出温度（20C），各扇段 均会接到关闭百叶窗的指令脉冲。冬季运行模式下的温度控制 正常运行情况下所有扇段均需充满水， 这是由于温度控制功能组可以调节所需 冷却能力并同时提供第一级的防冻保护 。运行模式下的温度控制保护 温度控制功能组可以确保运行模式下的 第二级防冻保护 如果任何扇段冬季的出水温度低于 16 C (TMIN1) ， 该扇段的百叶窗会关闭 以提高相应扇段内的水温。如果任何充 满水的扇段的出水温度低于 16C ，控制 系统就会像操作人员发出报警信号。每 个扇段都是分别控制的，同时在温度控 制的自动模式下工作。扇段疏水 扇段疏水有两种疏水程序: a. 指定疏水程序 (手动进行扇段疏水) b. 自动疏水程序 (自动进行扇段疏水)扇段疏水 正常扇段疏水通过以下步骤完成: 任何扇段冬季出水温度低于12 C (TMIN2)，该扇段的百叶窗会关闭以提高 相应扇段的冷却水温 。每个扇段分别进 行控制，同时在温度控制 功能组处于手动模式下时也会工作。 b. 关闭扇段进出口阀门。 c. 打开扇段疏水阀门。事故疏水 这是一个特殊的应对事故情况的疏水过程，也 就是所有扇段通过事故疏水阀门同时把水排掉。 这是第四级防冻保护。事故疏水阀门会在以下条 件下一齐打开: a. 冬季周期内所有循环水泵停机的同时还有扇 段没有进行排空。 b. 冬季周期内在扇段疏水过程中出现任何故障 。 c. 操作人员按下事故按钮打开事故疏水阀门， 以便尽快使冷却系统停机。事故疏水 由于机组停机会导致事故疏水阀门开启，因此该 方法应在非常适宜该方法的情况下使用以避免热 交换器的冻伤。 这一步骤是第四级防冻保护，而且如果其他三级 保护工作运转正常，事故疏水阀门就不需要使用 。 另外扇段在冬季的充水过程 (t环境空气 2 C) 在主热水管冷却水温超过40 C时会启动，同时 相应扇段百叶窗叶片全部关闭。