變頻器在大型電廠直接空冷系統中的應用

　　1 引言

　　發電廠采用翅片管式的空冷散熱器，直接或間接用環境空氣來冷凝汽輪機的排汽，稱為發電廠空冷。采用空冷技術的冷卻系統成為空冷系統。采用空冷系統的汽輪機機組成為空冷機組。采用空冷技術的發電廠稱為空冷電廠。

　　發電廠空冷系統也稱干冷系統。它是相對于常規發電廠的濕冷系統而言。常規發電廠的濕冷冷卻塔(涼水塔)是把塔內的循環水以“淋雨”方式與空氣直接接觸進行熱交換的，其整個過程處于“濕”的狀態，其冷卻過程稱為濕冷系統。空冷發電廠的冷卻塔，其循環水與空氣是通過散熱器間接進行熱交換的，整個過程處于“干”的狀態，所以空冷塔又成為干式冷卻塔或干冷塔。

　　發電廠空冷技術是一種節水型的火電發電技術。

　　電站空冷系統有三種冷卻形式：一種是直接空冷系統，冷卻元件主要是大口徑橢圓管套片型翅片管(簡稱雙排管)和大口徑扁管型翅片管(簡稱單排管);第二種是混合凝汽式間接空冷系統，簡稱海勒式間接空冷系統，冷卻元件是福哥(forgo)型翅片管;第三種是表面凝汽式間接空冷系統，簡稱哈蒙式間接空冷系統，冷卻元件是小口徑橢圓管套片型翅片管。

　　隨著我國西部大開發、西電東送北通道的開通，我國北部地區的晉、陜、寧、蒙四省區的電力工業得到迅猛發展，而建設大型火力發電廠需要充足的冷卻水源。這些地區的優勢是煤炭資源豐富，而劣勢是水資源匱乏，利用豐富的煤炭資源和有限的水資源發展火電工業，就需要采用新的冷卻方式來排除廢熱，直接空冷系統因其技術逐漸成熟，節水效果顯著，可調效果好，因此在我國山西、內蒙古等產煤區所新建單機容量為300mw以上機組的電廠均采用空冷技術。

　　直接空冷系統，又稱空氣冷凝系統。直接空冷是指汽輪機的排汽直接用空氣來冷凝，空氣與蒸汽間進行熱交換。所需冷卻空氣，通常由機械通風方式供應。直接空冷的凝汽設備稱為空氣凝汽器，它是由外表面鍍鋅的橢圓形鋼管外套矩形鋼翅片的若干個管束組成的，這些管束亦稱為散熱器。

　　直接空冷系統的流程圖如圖1所示。汽輪機排汽通過粗大的排汽管道送到室外的空冷凝汽器內，軸流冷卻風機使空氣流過散熱器外表面，將排汽冷凝成水，凝結水再經泵送回汽輪機的回熱系統。

　　空冷系統建筑規模龐大，一般稱為空冷島。包括凝結水系統(凝結水箱)、真空疏水系統(包括疏水泵)、排氣/抽氣系統(水環泵單元)、空冷凝汽器(acc)等四套系統。通過dcs集散控制系統，實現對這四套系統的自動檢測、自動調節、順序控制、自動保護等自動控制功能。

　　2 直接空冷系統變頻風機系統的組成

　　空冷凝汽器系統(簡稱acc)是由若干臺空冷凝汽器構成，每臺空冷凝汽器配置一臺軸流風機，建筑在高聳的空冷平臺上，1臺600mw國產空冷機組工程空冷系統的典型配置為8個單元共56臺空冷凝汽器，對應軸流冷卻風機配置：共有8個風機單元，每個風機單元有7臺132kw風機，風機直徑為8.7m左右，共56臺軸流冷卻風機，其中每個風機單元有兩臺為可逆風機，共16臺可逆風機。軸流冷卻風機在一個水平平面內布置，形成了龐大的軸流冷卻風機群。