六、汽轮机乏汽的冷却
汽轮机乏汽的冷却过程是火力发电厂生产过程的一部分,通常选用水作为冷却介质(水冷),这种系统简单,初投资小,运行可靠,但水的散失量大。一座 1000MW 火力发电厂每日的耗水量约为 1.15×105m3。这给贫水富煤地区建设电厂带来了困难。为解决这一问题,人们提出了用空气作为乏汽的冷却介质(空冷)。早在 30 年代末,德国首先在鲁尔矿区的 1.5MW 汽轮机组应用了直接空冷系统,使在贫水地区建设电厂成为可能。1987 年和 1988 年,山西大同第二发电厂的两台 200MW 机组首次引进了匈牙利的海勒式间接空冷系统,使我国火电厂空冷技术的发展进入一个新的阶段,该两台机组每小时能节水 470m3。
用于乏汽冷却的空冷系统主要有 3 种,即直接空冷系统、带喷射式凝汽器的间接空冷系统和带表面式凝汽器的间接空冷系统。
直接空冷系统是将汽轮机的乏汽引入粗大的排汽管道,送到室外的空冷凝汽器内,轴流冷却风机使空气流过散热器外表面,将乏汽在散热器内冷却成水。该系统一般与高背压汽轮机配套。
带喷射式凝汽器的间接空冷系统,又称海勒式间接空冷系统。冷却水进入凝汽器直接与汽轮机乏汽混合并将其冷凝。冷凝混合后的水绝大部分由冷却水循环泵送至空冷塔散热器,与空气进行表面式换热冷却后,通过调压水轮机返回到喷射式凝汽器。还有少部分水经过凝结水精处理装置处理后作为锅炉给水。该系统可与中背压汽轮机配套。
带表面式凝汽器的间接空冷系统,又称哈蒙式间接空冷系统。它是在海勒式间接空冷系统基础上发展的,所不同的是冷却水与汽轮机排汽不相混合,进行表面换热。这样可以满足大容量机组对锅炉给水水质较高的要求。