自然通風直接空冷系統簡介主要內容國內NDC的發展歷程2概述1目前NDC的最新發展方向34SPX公司的NDC介紹1.概述火力發電廠空冷系統的設想始于1938年，當時德國的GEA公司首先提出，并在其魯爾工業區自備電站中實施，機組容量2.3MW，至今已有75年的歷史。我國1966年開始空冷系統研究工作，1968年開始西北院先后在侯馬電廠進行了1.5MW的直接空冷工業性試驗和25MW的直接空冷施工圖設計，因文革影響試驗成果和設計沒能得到推廣。直到80年代后期，大同二廠#5，#6號200MW機組，引進采用匈牙利間接空冷系統---海勒系統，并于87年88年投入運行。隨后豐鎮電廠4臺200MW機組海勒系統由內蒙院設計，機組分別于９２年－９５年投運。同時期太原二熱兩臺200MW供熱機組表面間冷系統由山西院設計，９４年投產。２０世紀８０年代末９０年代初，我國通過引進２００MW間接空冷系統，

初步掌握了間接空冷系統設計技術。近年來，國內設計院通過自主研發和與國外公司聯合設計，逐步掌握了３００MW、６００MW間接空冷系統設計技術。我國直接空冷系統設計同樣經歷了與國外公司聯合設計到自主化設計的發展過程。大同二廠二期（２X600MW）擴建工程為我國投產的首座600MW大型直接空冷電廠，采用聯合設計模式，空冷系統由GEA能源技術有限公司負責基本設計和提供整體性能保證，華北院負責施工圖設計；通遼三期（1×600MW）工程為我國直接空冷系統國產化示范工程，空冷島全部由我院自主設計、哈空調自主制造，顧問集團公司牽頭與哈空調組成的聯合體共同承擔國產化示范工程的設計、關鍵設備供貨和性能保證等工作，該工程于2008年7月投產發電。空冷系統的機組容量已經發展到1000MW。世界首臺1000MW直接空冷機組華電寧夏靈武二期于2010年12月28日正式發電。

火力發電每發一度電能，采用干式冷卻（又稱空冷），比采用濕式冷卻節省2.5kg的水。經典的干式冷卻系統為表面間冷、混合間冷和直接空冷三種系統。1.1表面間冷 將常規火力發電廠的濕式冷卻系統的循環水封閉進管道和散熱器中，即構成表面間冷系統。在汽機房內安裝有（與濕式冷卻完全一樣的）表面式凝汽器，汽機房外建有自然通風空冷塔。散熱器以冷卻三角的方式布置在塔周圈，冷卻三角的外側裝百葉窗，用于調節冷卻風量，并且是防凍的主要手段。該系統還配有循環水泵、膨脹水箱和（散熱器停運放水）充氮防內銹等設備。國內該系統早期（1993.11）在山西太原二廠安裝，近期300MW和600MW機組大量安裝。表面間接空冷機組原則性汽水系統

1.2混和間冷 又名海勒系統。在汽機房內安裝有噴射混合式凝汽器，汽機房外建有自然通風空冷塔。散熱器一般也是以冷卻三角的方式布置塔外周圈，在冷卻三角的缺口處裝有百葉窗，該百葉窗用于調節冷卻風量，并且是防凍的主要手段。該系統還配有循環水泵、能量回收（兼調壓）水輪機和膨脹水箱等設備。

在國內該系統早期（1987.11）在山西大同二廠安裝，近期在陜西寶雞第二發電廠2X660MW擴建工程采用，已于2011年1月~12月全部建成投入商業運行。也是世界首臺660MW機組混合式間接空冷系統。混和間冷存在問題：混合式間接空冷系統循環水屬于閉式循環冷卻系統，水質為除鹽水，系統運行要求的PH值應在7.5至8.5范圍內；汽輪機排汽冷卻后的凝結水與循環水匯流混合到一起，因此，凝結水經過凝結水泵提升至凝結水處理系統處理，再送至鍋爐。對超臨界機組，鍋爐用水要求PH值應在9至9.5范圍內，這樣如何保證混合式間接空冷系統循環水與鍋爐用水的PH值在一定合適范圍內就成一個問題。

1.３直接空冷直接空冷可以采用機械通風形式（ACC），也可采用自然通風形式（ＮＤＣ）。

ACC系統因系統簡單、運行靈活、初投資低，換熱次數少而效率高，受到青睞。但隨著環保要求的提升，ACC系統噪音擾民凸顯；ACC系統對大風的風向（比間冷）敏感，且風扇耗能較大。經典的直接干式冷卻系統ACC的原理圖：2.國內NDC的發展歷程

1993年比利時HAMON-LUMMUS公司首先提出NaturalDraftCondenser的概念，即后來被廣泛談論的NDC系統，它的核心概念就是用自然抽風冷卻塔替代ACC系統的風扇強制鼓風。但該研究只停留在空冷凝汽器塔內屋脊水平布置的層面上，簡單的說，就是去掉ACC系統的風扇，把ACC擺到冷卻塔內。該公司為新疆紅雁池二電廠的一臺200MW機組配備干式冷卻塔的概念設計為：塔全高H=94m，塔底部直徑D=83m，進風口高度h=10m，未能進入實際應用階段。

1994年德國GEA公司提出NaturalDraftAirCooledCondenser概念，即后來其圖形被廣泛復制的NDACC系統。1995年10月德國GEA公司為新疆紅雁池二電廠的一臺200MW機組配備干式冷卻塔的初步設計為：塔全高H=115m，塔底部直徑D=127m，進風口高度h=14m，空冷凝汽器在塔內仍呈屋脊狀水平布置，下部增設有百葉窗，但也未能進入實際應用階段。

受表面間冷的啟發，國內某公司在2009年提出了TZL系統（其實也就是NDC系統），并已申請了實用新型專利。該TZL系統已在陜西神木大柳塔電廠0.3MW機組濕冷改造直冷中實施。

TZL直接干式冷卻系統的原理圖：圖中繪制了3個完全相同的凝汽與冷卻單元。左右兩側單元的翅片管束板簡化為板狀繪制。為了突出重點，未畫冷卻塔環梁處的鋼筋混凝土斜挑板。３.目前NDC的最新發展

最近SPX公司提出了他們特有的自然通風冷卻系統(NDC)，該系統正在專利申請中。該技術是基于現有成熟技術的基礎上通過創新發展起來的:(１）自然通風間接空冷塔的冷卻三角布置；（2）六角型直接冷卻的垂直SRC布置（3）ACC系統；（4）單排管(SRC--Si