300MW直接空冷機(jī)組空冷島的防凍措施

孫志偉

摘要：現(xiàn)階段，雖然我國(guó)目前的科學(xué)技術(shù)水平在全世界的地位有很大的提高，但是還是有一些科學(xué)技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)的。比如，在300MW直接空冷機(jī)組空冷島的防凍技術(shù)方面還是沒有達(dá)到預(yù)想的良好效果。因?yàn)槲覈?guó)處于一個(gè)四季比較明顯的緯度，大部分地區(qū)到了冬季還是比較寒冷的，尤其是一些高寒地區(qū)，所以對(duì)于直接空冷機(jī)組空冷島的防凍任務(wù)，自然就成為了保障整個(gè)直接空冷系統(tǒng)安全運(yùn)行關(guān)鍵條件。筆者在本文主要探討的就是關(guān)于300MW直接空冷機(jī)組空冷島的防凍措施，詳細(xì)內(nèi)容見下文。

關(guān)鍵詞：直接空冷系統(tǒng)；原因分析；防凍措施

0引言

火電廠在進(jìn)入冬季時(shí)很容易發(fā)生空冷散熱器堵塞的現(xiàn)象，究其原因是因?yàn)橛捎诙咎鞖廨^為寒冷，當(dāng)環(huán)境的溫度在低于2攝氏度的時(shí)候，空冷凝汽器的凝結(jié)水過于冰冷，由此會(huì)導(dǎo)致凝結(jié)水結(jié)冰的現(xiàn)象出現(xiàn)，進(jìn)而造成空冷散熱器堵塞，假如工作人員沒有注意到這個(gè)狀況，也沒有進(jìn)行相關(guān)的防范措施，日積月累就會(huì)使得空冷散熱器出現(xiàn)變形，嚴(yán)重的會(huì)使得空冷散熱器受到嚴(yán)重?fù)p害。所以說，當(dāng)空冷機(jī)組系統(tǒng)在低溫下工作運(yùn)行的時(shí)候，一定要注意做好防凍措施，避免出現(xiàn)因?yàn)槟Y(jié)水過于冰冷導(dǎo)致空冷散熱器堵塞甚至損壞的現(xiàn)象發(fā)生。

1直接空冷系統(tǒng)的基本構(gòu)造和特點(diǎn)

1.1基本構(gòu)造

簡(jiǎn)單來說，直接空冷系統(tǒng)就是汽輪機(jī)排汽直接進(jìn)入了空冷凝汽器，排出的氣汽體液化產(chǎn)生冷凝水，冷凝水通過凝結(jié)水泵再次排入汽輪機(jī)組的循環(huán)過程。直接空冷系統(tǒng)的基本構(gòu)造主要分為以下幾個(gè)部分，其中主要有汽輪機(jī)低壓缸排汽管道；空冷凝汽器管束；凝結(jié)水系統(tǒng)；抽氣系統(tǒng)；疏水系統(tǒng)；通風(fēng)系統(tǒng)；直接空冷支撐結(jié)構(gòu)；自控系統(tǒng)；清洗裝置等。

1.2直接空冷系統(tǒng)的特點(diǎn)

由于目前科學(xué)技術(shù)在直接空冷系統(tǒng)方面的技術(shù)還不夠完善，在直接空冷系統(tǒng)的運(yùn)行方面還存在一些難以克服的問題，比如受到嚴(yán)寒、大風(fēng)等環(huán)境因素的影響嚴(yán)重，系統(tǒng)自身設(shè)計(jì)存在一定的缺陷，在運(yùn)行管理方面還不夠到位。當(dāng)然與運(yùn)行電站空冷系統(tǒng)相比較，直接空冷系統(tǒng)還是存在不小的優(yōu)勢(shì)。直接空冷系統(tǒng)的有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)，它的背壓較高，由于安裝了強(qiáng)制通風(fēng)的風(fēng)機(jī)，使得用電量增加許多，同時(shí)強(qiáng)制通風(fēng)的風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生了較大的噪音污染，還有直接空冷系統(tǒng)的鋼平臺(tái)占地面積較大，直接空冷系統(tǒng)所產(chǎn)生的效益要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過間接冷卻系統(tǒng)，比它的大30%左右，直接空冷系統(tǒng)的散熱面積比間接的少30%，最關(guān)鍵的是直接空冷系統(tǒng)的造價(jià)相對(duì)經(jīng)濟(jì)。

2直接空冷系統(tǒng)凍管的原因分析

直接空冷系統(tǒng)在進(jìn)入寒冷天氣時(shí)，容易發(fā)生空冷系統(tǒng)凍管的現(xiàn)象，嚴(yán)重危害了直接空冷現(xiàn)象的正常運(yùn)行，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，影響因素主要分為以下幾個(gè)方面；

首先是系統(tǒng)本身的原因，如果直接空冷系統(tǒng)存在漏氣現(xiàn)象，尤其是在當(dāng)系統(tǒng)漏氣量較大的時(shí)候，系統(tǒng)本身的抽氣功能會(huì)相對(duì)的降低，由此會(huì)導(dǎo)致由于換氣換熱的不均勻，使得空氣容易在系統(tǒng)中發(fā)生聚集現(xiàn)象，進(jìn)而形成冷區(qū)。所謂冷區(qū)，其中的蒸汽含量較低，蒸汽凝結(jié)產(chǎn)生的熱量也較小，空氣也就很容易冷卻到環(huán)境溫度。所以當(dāng)凝結(jié)產(chǎn)生的水流經(jīng)過冷區(qū)的時(shí)候，由于溫度較低，很容易被冷卻，如果冷區(qū)的溫度到達(dá)冰點(diǎn)，凝結(jié)的水流就會(huì)發(fā)生結(jié)冰的現(xiàn)象，所以說，只要是能導(dǎo)致空氣發(fā)生聚集的，都會(huì)使得凍管的幾率增加。其次是外界環(huán)境因素，當(dāng)外界環(huán)境的溫度到達(dá)冰點(diǎn)以下時(shí)，尤其是在啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)且蒸汽流量較小的機(jī)組，如果進(jìn)入ACC的蒸汽流量很小的話，即便是風(fēng)機(jī)不運(yùn)行，ACC同樣也會(huì)因?yàn)樽匀粨Q熱的因素而發(fā)生凍結(jié)的現(xiàn)象。所以說要想避免此類現(xiàn)象的發(fā)生，一定要保證進(jìn)入到ACC的蒸汽量十分充足，并且還要極力縮短進(jìn)汽的時(shí)間，最好不要超過兩個(gè)小時(shí)，由于進(jìn)入ACC的蒸汽量會(huì)隨著某些因素變化，特別是他會(huì)隨著ACC的換熱面積的降低和環(huán)境溫度的升高出現(xiàn)一定的下降現(xiàn)象，所以即便是在連續(xù)運(yùn)行時(shí)，也要注意保持蒸汽量的充足。

3有關(guān)的防凍措施

由于環(huán)境溫度的降低，對(duì)于空冷系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成了一定的危害，為了有效解決空冷凝汽器的凍結(jié)問題，提出相應(yīng)的防凍措施。

（1）為了避免冷區(qū)現(xiàn)象的發(fā)生，需要確定最小的防凍熱負(fù)荷。因?yàn)槠啓C(jī)直接空冷系統(tǒng)的排汽管道大部分都分布在室外并且管道系統(tǒng)十分龐大復(fù)雜，所以使得在室外溫度較低的時(shí)候，蒸汽進(jìn)入空冷凝汽器之前就發(fā)生了大量凝結(jié)，進(jìn)而使得進(jìn)入空冷凝汽器的熱負(fù)荷嚴(yán)重降低了，由此會(huì)出現(xiàn)在散熱器內(nèi)部運(yùn)行時(shí)熱力和蒸汽流量分配不均勻的問題。因此當(dāng)在計(jì)算最小的防凍熱負(fù)荷時(shí)，要首先考慮由于各排間熱量的偏差使得管束系統(tǒng)散熱量和管束系統(tǒng)被凍結(jié)的危險(xiǎn)。

（2）為了保障機(jī)組的正常運(yùn)行，一定要對(duì)直接空冷系統(tǒng)的重要部位進(jìn)行徹查，以防不測(cè)。由于對(duì)于空冷島的防凍相對(duì)復(fù)雜，更要對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)部位的檢查工作，并做好有關(guān)的溫度記錄，重點(diǎn)檢查的部位有：各投運(yùn)列順流管束下部、逆流管束上部，進(jìn)汽閥、凝結(jié)水閥、抽空氣閥等閥門的前后溫度以及空氣抽出管和凝結(jié)水管的溫度，另外空冷器各列凝結(jié)水溫度要盡量控制在45攝氏度以上，這些部位一定要認(rèn)真檢查，并做好有關(guān)的記錄。

（3）由于逆流管束容易發(fā)生過冷的現(xiàn)象，所以要在逆流區(qū)盡量安裝一些具有反轉(zhuǎn)功能的風(fēng)機(jī)，即便是逆流管束產(chǎn)生過冷的現(xiàn)象，該風(fēng)機(jī)也可以產(chǎn)生局部的熱風(fēng)，使得溫度上升，可以進(jìn)行再循環(huán)。

（4）在停機(jī)過程中，需要人為的將空冷系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)整狀態(tài)，改為降低各列風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，并將凝結(jié)水的溫度控制在35攝氏度以上。還有在停機(jī)過程中，空冷系統(tǒng)的排汽量會(huì)相應(yīng)的減少，所以這就需要人為的強(qiáng)制性的停止某一空冷列，并先對(duì)溫度低的那列進(jìn)行解列處理。

（5）冬季溫度降低，機(jī)組長(zhǎng)期低負(fù)荷進(jìn)行運(yùn)行，有一部分散熱器出現(xiàn)過冷的現(xiàn)象，這時(shí)應(yīng)該將出現(xiàn)此類狀況的散熱器進(jìn)行保溫處理，用帆布蓋好散熱器，還要將風(fēng)機(jī)的風(fēng)筒用帆布堵上，由此來減少散熱器的通風(fēng)量，進(jìn)而避免散熱器出現(xiàn)溫度過低的現(xiàn)象。

4結(jié)語

綜上所述，針對(duì)直接空冷系統(tǒng)在溫度較低是出現(xiàn)的問題及原因，本文提出了有效的解決辦法，希望對(duì)同類型機(jī)組的安全運(yùn)行及生產(chǎn)提供有效的指導(dǎo)作用，雖然還有一些有待克服的難題，一些因素還會(huì)影響空冷島的正常運(yùn)行，但是一定要保證安全的前提下，即便是損失一些經(jīng)濟(jì)效益，也要維護(hù)空冷島的安全。

參考文獻(xiàn)：

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