双良硬核技术|NDACC:火电空冷系统创新解决方案

发布时间:2026-02-26 18:10  浏览量:1

在火力发电等重工业领域,每一次微小的效率提升,都意味着巨大的资源节约与环境效益。近日,双良节能历时五年研发,推出新一代深度节能型空冷技术NDACC(自然通风直接空冷系统),融合传统直接空冷凝汽高效换热与自然通风无动力能耗优势,通过极致精简耗能设备、创新结构设计与智能化控制,实现空冷系统低能耗、高经济性、高稳定性运行,为火电企业带来节电、降本、低运维等核心价值。

火电厂空冷系统的核心作用,是将汽轮机排汽冷凝回收,实现热力循环,不同通风和换热方式造就了不同的技术路径:

1. ACC直接空冷(机力通风型)

依靠大量风机强制吹风实现冷却,类似“巨型风扇阵列”。

优点:系统简单、初期投资较低;

缺点:风机多、电耗高、噪音大、维护频繁。

2. IDCT间接空冷(自然通风+水循环型)

采用自然通风塔,无风机噪音,但内部设有循环水回路,需要循环水泵驱动。

优点:无风机噪音;

缺点:循泵电耗高、系统复杂、投资最高。

3. NDACC自然通风直接空冷(新一代节能型)

采用自然通风塔,既不用风机、也无需循环水泵,蒸汽直接冷却。

优点:最省电、最安静、维护最少、综合经济性最优。

01 核心定义

NDACC是自然通风与直接空冷一体化的新型空冷系统。

系统取消了传统空冷技术中的风机、循环水泵等主要耗能设备,仅保留少量的辅助配电设施,依靠自然通风塔的烟囱效应实现空气自然流动,完成汽轮机排汽的直接冷凝换热,是专为大容量火电机组打造的深度节能型空冷技术。

塔体可根据项目需求选用混凝土塔,或采用双良钢结构塔,依托钢塔投资更低、施工周期短、绿色环保的综合优势,可使 NDACC 整体初始投资与ACC 直接空冷持平,成为当前 ACC、IDCT、NDACC 三类空冷技术中投资最低、运行费用最低的最优解决方案,是火电行业节能降碳的首选技术。

02 工作原理

NDACC利用自然通风塔内外温差形成的拔风效应,使冷空气自然向上流动并穿过冷却管束;汽轮机排汽直接进入管束内部,与管外空气直接换热冷凝,凝结水回收至热力系统;换热后的热空气从塔顶自然排出,形成无动力驱动、无额外电耗的冷凝循环。

全过程无需风机、循泵等机械动力设备,配合流场、温度场与抽真空系统的精准控制,在保证换热效率的同时,平衡背压与过冷度,实现机组安全、经济、稳定运行。相较于传统水冷塔,NDACC可显著实现节水;与其他空冷技术相比,节水水平无本质差异。

01 核心优势

对比维度NDACC自然通风直接空冷(双良钢塔方案)ACC直接空冷IDCT间接空冷能耗方面无风机、无循泵,零辅助电耗,节电与碳减排效益突出风机数量多,电耗巨大,长期用电成本高循泵持续运行,电耗较高,节能性一般投资方面钢塔方案投资与 ACC 相当,远低于 IDCT,全周期运行费用最低初始投资较低,但长期运行成本高系统复杂,初始投资最高环保方面无风机噪音;钢塔工厂预制、施工快、扬尘少,绿色低碳风机噪音大,厂界环保压力大无风机噪音,采用除盐水介质运维方面无转动易损设备,系统简洁,故障率低、维护量小、成本低风机多、转动部件多,维护频繁、成本高系统复杂,设备多,维护环节多、难度大调峰能力扇区独立投退,响应快,适配宽幅调峰与快速启停风机调速调峰,响应速度一般循泵调节滞后大,调峰适应性差

02 固有局限性

自然通风型空冷对环境风较为敏感,易出现进风不均、局部背压升高,冬季工况更为明显;冬季存在局部过冷可能,需依靠控制策略防冻;无法完全消除风场影响,极端大风下需以保护策略优先;系统定制化程度高,需专项流场模拟。

01 动态分区抽真空技术

以分区独立抽真空为核心,结合实时压力、过冷度反馈,实现抽气强度动态匹配。快速消除局部气阻,降低系统总压降,从机理上抑制阻塞背压形成。配以冗余泵组策略,保证抽真空系统连续可靠,为高效冷凝与低背压运行提供关键支撑。

02 超低背压运行技术

从塔体气动特性、管束换热特性、系统流阻三方面协同优化,构建超低背压运行条件。强化自然拔风能力与蒸汽凝结速率,使机组背压持续处于最优区间。显著降低汽轮机热耗,提升循环效率,最大化体现 NDACC 系统节能降耗价值。

03 独立过冷控制技术

采用模块化过冷控制单元,通过分布式温度感知与独立风量调节,实现过冷度精细化控制。可在线调整各区域冷却强度,既防止冬季低温工况下管束冻裂,又避免全局过保护导致的性能衰减,实现安全边界内最高效率运行。

04 均衡冷凝技术

以全塔冷凝均匀化为目标,优化管束布置、蒸汽分配与进风匹配。通过流场仿真与结构改进,削弱横向温差与流量偏差,消除局部换热瓶颈。提升整塔平均换热系数,降低不可逆损失,提高系统长期稳定运行可靠性。

05 防偏风技术

采用被动导流 + 主动调节相结合的抗风策略,通过外部导流结构与内部均流构件削弱侧风侵袭,稳定进风流量与均匀性。降低风致扰流对冷凝过程的影响,减小背压波动幅度,提升机组在多变风况下的适应能力与出力稳定性。

06 全流程智控技术

构建多变量耦合智能控制模型,实现环境风、机组负荷、管束状态的实时感知与超前调节。覆盖自动启停、背压寻优、过冷保护、故障诊断全场景,支持远程监控与闭环控制,提升系统自动化水平,降低人为干预与运维强度。

双良NDACC自然通风直接空冷技术,是火电空冷领域的创新技术路线,在海内外市场具有广阔应用前景,目前正处于工程建设关键阶段,依托核心部件与六大核心技术集成,全力打造新一代自然通风空冷示范工程,精准契合火电向清洁、高效、智能、灵活转型趋势,适配北方大能源基地建设与新型火电宽幅调峰、快速响应的核心需求。

其核心应用场景紧密贴合行业发展导向:一是适配北方大能源基地(西北、华北、东北)新建大型火电项目,契合基地节能节水、集约化建设要求;二是支撑现役火电机组改造,助力机组实现宽幅调峰、快速响应,提升运行灵活性与智能化水平;三是适配特殊环境火电项目,破解北方高寒、多风沙、缺水区域适配难题;四是适配火电基地集群化建设,契合新型火电高效、清洁、智能运维需求,助力基地实现协同调峰、高效运行;五是适配海外联合循环项目,依托 NDACC 技术优势,服务“一带一路”沿线及全球高寒、干旱、多风沙地区电站建设,推动中国技术标准国际化输出。

该技术凭借近“零”辅助电耗、智能调控等优势,完美适配新型火电宽幅调峰、灵活响应的运行特点,兼顾清洁性与经济性。双良凭借全链条能力保障示范工程落地,确保系统安全高效。未来将依托示范工程优化技术性能,推动该创新技术规模化推广,持续迭代升级,助力新型火电实现“灵活、高效、清洁、智能”发展,支撑宽幅调峰能力提升,为保障能源安全、实现“双碳”目标提供关键技术支撑。