（满洲力神能源佛山市新泽昌不锈钢有限公司）介绍了风冷式冷凝器冷却元件的历史发展过程，提出了直接空冷式冷却元件管数的合理选择方案最后得出直接空冷冷凝器选用单排管可以提高直接空冷机组的抗冻能力和经济性的结论。 直接空冷冷凝器 Two-row tube -row tube air 也称空冷系统，即汽轮机排汽直接用空气冷却，空气与空气之间进行表面热交换和排出的蒸汽。 所需的冷却空气通常通过机械通风提供。 直接风冷的冷凝设备称为风冷式冷凝器。 由表面镀锌矩形带翅片椭圆钢管束或大直径扁管钎焊蛇形翅片管束组成。 这些管束也称为散热器。 目前，在西北地区，很少采用这种风冷方式。 冷却元件的发展也经历了一个逐步完善的过程。 在这个过程中，圆管和圆翅片作为电站空冷发展的初级阶段得到了应用。 发展过程主要经历圆管、圆翅片、四排管三个阶段； 带两排管的矩形翅片椭圆管； 大直径扁钢单排钎焊蛇形翅片管。 三个发展过程如图1所示。翅片管是空冷器的核心和关键元件，其性能的好坏直接影响到空冷器的性能和应用。 翅片管的基本要求是：传热性能好。 耐热性好。 良好的抗热震性。 良好的耐大气腐蚀性能。 降低制造成本。 容易获得的金属材料。
管内有足够的耐压能力，管内压降小。 抵抗力好？ 穸芰 Α? 空气阻力较小。 容易清理污垢。 3.1 三排管风冷管束中的三排管（包括四排管和多排管），每排管的放热量不同。 迎风面第三排接触第二排上部出口的热风，第二排接触第一排出口的热风。 如图2所示，三排管道存在压力差。 对于蒸汽和空气，第一排温差较大。 当然，热交换量增加，冷凝蒸汽量也增加。 冷凝量最大的第一排管道的压力损失最大。 由于每排的压力损失不同，所以出汽压力为第一排<第二排<第三排。 三排管道内不凝性气体的聚集 由于三排管道内的压力差，第二排和第三排的出口蒸汽流入第一排的出口侧（逆流）。 也就是说第一排从管子的两侧流入蒸汽。 由于蒸汽中含有少量惰性气体（空气），气体聚集在第一排斜线处，因此该区域不仅不能进行热交换，而且在冬天可能会因结冰而造成损坏。 3.2 二排管两排管在国内外寒冷地区有多年运行经验，但也存在热负荷分布不均、管内不凝性气体和凝结水结冰的风险。 两排管子的热负荷不均匀，因为迎风侧第一排管子的翅片比比第二排小，全风速下，第一排管子虽然进入冷空气，但可以仍然是两排管子的平均热分布使得进入两排管子的蒸汽流量基本相等。 这样就避免了因热负荷分布不均造成管内冷凝水结冰。
当风速减小时，两排管道的热负荷分布不均匀，如图3所示。根据风冷冷凝器设计的一般规律，当环境温度高于设计温度时，风机应该全速运行。 当环境温度低于设计气温时，部分风扇需要减速运行。 满洲里直接空冷机组设计温度Ta12，根据典型年气象资料年温度Ta>12，为8760℃，占典型年的29%。 也就是说不锈钢盘管查漏，在满洲里，如果在71左右的工况下采用双排管或多排管，热负荷分布会不均匀。 在严寒的冬季，迎风侧第一排管的空气温度最低，可凝结大部分蒸汽，因此管出口压降较大，如图4中AB线所示。第二排接受通过第一排管道的较高空气温度，蒸汽冷凝部分较少，因此压降较小。 线段AC，由于两排管道有一个共同的后管箱，且C点压力高于B点，导致第二排管道出口的蒸汽通过后部进入第一排管箱，直至压力曲线的D点达到平衡。 此时，第一行“EH”部分产生死区。 不凝性气体聚集并膨胀直到管长“G—H”。 同时，不凝性气体从“H”点排出。 在严寒地区，不凝性气体聚集区（死区）结冰问题仍然是对多排管的威胁，而且管排越多，威胁越大。 不凝性气体附着在管内表面，会降低传热效果。 在某些特殊条件下，会出现不凝气聚集区。 当第一排冷凝的蒸汽多于另一排时，就会出现回流现象。 这种现象会产生两个不好的结果：管内的冷凝水容易结冰，增加管子开裂的风险，降低热性能。
3.4 单排管单排管采用大截面扁平基管，钎焊蛇形铝翅片或热镀锌钢翅片。 单排管是为满足电站空冷冷凝器的防冻要求而提出的。 单排管与多排（含两排）管比较以增加蒸汽的入口速度。 单排管截面积比双排管大33%，管内蒸汽压降降低，管内不凝性气体能及时抽出，防冻性能好。 在迎风面尺寸相同的情况下，双排管束的外面积比单排管大13，在相同的换热面积下，双排管束的占地面积比单排管小。 单排管适用于机械通风和自然通风不锈钢盘管查漏，有利于减少蒸汽和空气侧阻力； 有利于降低噪音和风扇功耗。 与多排管相比，单排管不易在气流通道内沉积污物，且易于清洁、便于检查泄漏、消除泄漏和维护，有利于提高换热效率。 多排（含两排）的单排管背压低，经济性好。 对于不同环境温度下的单排管和多排管（含两排）空冷凝汽器，汽轮机排汽背压特性曲线如图5所示。整个排汽背压曲线多排管风冷冷凝器呈碗状，最低为0。据此计算，单排管全年排气背压较多排可降低3kpa以上管，可提高机组的经济性。 宾汽轮机厂提供的满洲里神能达赉湖空冷机组VWO工况与最大全功率工况（相同进汽量，不同背压）工况对比。 年冲击背压大于3Kpa，按年3Kpa计算，年利用小时数为6000小时8760小时，使用寿命按30年计算，电价0.247元/千瓦。 .8元/个。
两台机组的收益为：..6元 该收益未考虑因采用单排风机而降低过冷度对机组热效率提高和风机节电的影响管道。 七、结语 综上所述，从冷却元件的冷却效果、空凝器蒸汽的安全性、防冻性能、汽轮机运行的经济性、维修方便性等方面的长远考虑，是一种合理选择直接空冷机组选择单排管道。 参考文献 国外空冷电站设计与施工 美国—FLO型空冷凝汽器翅片管及翅片管束600MW火电机组直接空冷技术开发研究 Hamon—lumm． 新开发风冷冷凝器SRC翅片管自然通风空气冷凝器 作者简介：兰州西固热电有限公司设备部汽轮机专家韩振国赴满洲力神能源佛山新泽昌不锈钢有限公司工作。有限公司于2004年提供技术服务，主要负责汽轮机空冷凝汽器的采购和招标工作。 联系方式：兰州西固鼓浪路78号（佛山市新泽昌不锈钢有限公司设备部）
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