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飞翼式空冷器系统研发与推广应用

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完成单位:哈尔滨空调股份有限公司,鄂尔多斯电力冶金集团电力事业部,鄂尔多斯市鄂尔多斯双欣电力有限公司

登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-1-***

登记年份:2025

发布时间:2025-07-22

成果主要完成人

韩俊峰,高波,陈晓环,王维,张鹏,井维海,林宝森,梁超,李志英,梁艳

项目概况

目前,国内外新建及改造火力发电厂对于空冷系统的需求日益增长,尤其是在全球节能减排的大背景下,平均每年以显著的速度在提升。传统的湿冷系统正逐步被更高效、环保的空冷系统所替代。随着现代火力发电技术的发展,对换热效率的要求不断提高。传统湿冷却系统存在用水量大、环境影响显著等问题。目前,国内火电空冷技术与国外仍存在差距,特别是在高效换热元件方面,核心设备及关键技术主要依赖进口。亟需开发一系列具有自主知识产权的高效换热技术,一方面解决现有技术在换热过程中出现的诸如效率低下、成本高昂等问题。同时,尽可能减少对传统材料和工艺的依赖,以提高性价比,为火力发电厂节约生产成本;另一方面,为火力发电厂的换热部件加工提供理论和关键技术支撑,打破传统换热技术的局限,推动火力发电行业的技术进步和可持续发展。 本项目针对新建火力发电厂或采用湿冷系统的火力发电厂改造成空冷系统的火力发电厂高效换热需求,提出一种采用新型仿生换热元件的大型高效空冷系统。将节约大量宝贵的水资源,具有显著的社会生态效益。 本项目中的换热元件由一组或若干组与流道一体生成的散热肋翅扁管管束制备而成的间壁热交换器。由于在流道本体形成的散热肋翅如同机翼和飞鸟翅膀,因此也形象的称之为“飞翼”。“飞翼”扁管的管体截面成规则的腔孔排布,外壁面按照优化设计的步距铲削出散热翅片,是在铝合金材料表面利用连续切片的加工过程,使散热肋翅在流体管道的外表壁面直接生成,这些翅片在力学上实际起到的外壁面承压的强化作用,而且在热传导过程中实现了无接触热阻。因此该技术可以更加可靠的应用于压力循环过程中承压换热装置中。 “飞翼”式换热元件,其换热效率较传统管束工艺型产品提高约20~30%,这主要是基于“飞翼”工艺的翅片直接生成在扁管流道的外壁面,一方面完全克服热传导过程的接触热阻,另一方面,扁管的流道模式比圆管更具备优势。 大型高效空冷系统由多组“飞翼”扁管组合而成,换热效率显著提高。在总成制备过程中检测手段简单有效,效率和检出率优于传统工艺。全铝条件以及制备工艺的优化,使得工程造价可望降低20%。而且,更加有利于施工条件的适应性和灵活性。 基于飞翼式空冷器的技术优势条件,可望在空冷塔迭代改造工程、传统湿式空冷塔或干湿混合空冷塔的改造工程、塔体施工轻量化工程等诸多的应用场景中获得应用,有广阔的市场应用推广前景。