600MW亞臨界機(jī)組空冷系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)研究

摘要：隨著電力技術(shù)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電廠建設(shè)項(xiàng)目數(shù)量逐漸增加，電廠建設(shè)過(guò)程中直接空冷機(jī)組是必不可少的設(shè)備，會(huì)嚴(yán)重影響空冷系統(tǒng)的運(yùn)行和發(fā)展。依據(jù)空氣來(lái)當(dāng)作機(jī)組介質(zhì)，不但可以大量節(jié)約水資源，也可以不受選址限制，并且還十分環(huán)保，不會(huì)嚴(yán)重影響周圍環(huán)境和設(shè)備。文章分析了600MW亞臨界直接空冷機(jī)組空冷系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)。

關(guān)鍵詞：600MW亞臨界機(jī)組；直接空冷機(jī)組；空冷系統(tǒng)；運(yùn)行技術(shù)；電廠建設(shè) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM621 文章編號(hào)：1009-2374（2016）26-0071-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.26.034

近年來(lái)，隨著大力發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)，北方缺水富煤資源區(qū)域逐漸開(kāi)始應(yīng)用空冷機(jī)組，存在顯著的節(jié)約資源效果，逐漸發(fā)展成為建設(shè)電源點(diǎn)的典范案例。但是因?yàn)樯鲜鰠^(qū)域存在很大的溫度差距，導(dǎo)致系統(tǒng)機(jī)組設(shè)備也出現(xiàn)很大差距，相比較其他種類冷機(jī)組來(lái)說(shuō)，空冷機(jī)組具備真空低、排汽背壓高、供電煤耗高、用電率高等特點(diǎn)，嚴(yán)重影響系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。例如某電廠600MW亞臨界直接空冷機(jī)組出現(xiàn)事故，在18～20kPa范圍內(nèi)控制機(jī)組排氣壓力，60℃的排氣溫度，導(dǎo)致機(jī)組煤耗率、熱耗率顯著提高，影響機(jī)組系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、安全的運(yùn)行，也會(huì)因?yàn)椴磺‘?dāng)維護(hù)和調(diào)整機(jī)組設(shè)備導(dǎo)致散熱器出現(xiàn)故障?；诖?，本文重點(diǎn)研究了600MW亞臨界直接空冷機(jī)組空冷系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)，為以后進(jìn)一步研究資源消耗量、運(yùn)行安全提供基礎(chǔ)和保障。

1 機(jī)組概況

某電廠600MW亞臨界直接空冷機(jī)組空冷系統(tǒng)主要就是應(yīng)用在國(guó)內(nèi)極寒區(qū)域、最高緯度的位置，上述區(qū)域具備比較長(zhǎng)冬季以及極低環(huán)境溫度，并且存在很大差距晝夜溫差，依據(jù)氣象部門資料可以發(fā)現(xiàn)，冬季極端天氣具備-43.6℃氣溫，最冷時(shí)平均溫度為-26.2℃。依據(jù)國(guó)內(nèi)自主設(shè)計(jì)的直接空冷系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)兩臺(tái)機(jī)組設(shè)備，鋁片單排管、單面覆鋁鋼基管為空冷散熱器基礎(chǔ)管型。每臺(tái)空冷機(jī)組設(shè)備中存在8列56個(gè)空冷凝汽器單元。依據(jù)順流和逆流的方式來(lái)布置順逆流冷凝器，逆、順比例為2∶5。每臺(tái)設(shè)備具備1457800m2的總散熱面積，每個(gè)單元存在10個(gè)管束。

2 600MW亞臨界直接空冷機(jī)組空冷系統(tǒng)運(yùn)行存在問(wèn)題

2.1 不符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行指標(biāo)

600MW亞臨界直接空冷機(jī)組空冷系統(tǒng)具備比較長(zhǎng)的建設(shè)周期，促使長(zhǎng)時(shí)間污染空冷散熱片，不能到位地進(jìn)行清洗，不但會(huì)降低散熱效果，還會(huì)極大程度上形成比較高的機(jī)組背壓。運(yùn)行空冷機(jī)組系統(tǒng)的時(shí)候會(huì)嚴(yán)重受到化凍、防凍的影響，促使出現(xiàn)高出設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的平均背壓值。

2.2 不能有效控制空冷系統(tǒng)泄漏問(wèn)題

空冷系統(tǒng)泄漏問(wèn)題主要包括通風(fēng)部分泄漏、真空系統(tǒng)泄漏。真空系統(tǒng)泄漏會(huì)導(dǎo)致直接凍結(jié)系統(tǒng)散熱片，低溫環(huán)境下運(yùn)行空冷系統(tǒng)的時(shí)候需要利用三臺(tái)空泵進(jìn)行支撐運(yùn)行，會(huì)極大程度上提高耗電量?？绽湎到y(tǒng)中不合理設(shè)計(jì)通風(fēng)封閉部分導(dǎo)致的嚴(yán)重泄漏問(wèn)題，會(huì)提高耗電量，嚴(yán)重影響冬季環(huán)境中空冷機(jī)組設(shè)備的防凍性能。在冬季環(huán)境下空冷機(jī)組系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候，不能均勻分配散熱片管束蒸汽，促使部分散熱片管束出現(xiàn)過(guò)低的溫度，此時(shí)外排管束溫度會(huì)高于散熱片管束溫度10℃～30℃。目前空冷機(jī)組系統(tǒng)中普遍存在散熱片管束凍結(jié)現(xiàn)象，促使散熱片凍脹、變形。

2.3 冬季環(huán)境下空冷機(jī)組不能順利運(yùn)行

空冷機(jī)組系統(tǒng)自動(dòng)化不能順利在冬季環(huán)境下運(yùn)行，主要就是因?yàn)椴煌晟频目绽浞纼龃胧┖筒缓侠淼淖詣?dòng)調(diào)解方案。例如，防凍保護(hù)系統(tǒng)逆流單元的時(shí)候，需要利用順流風(fēng)機(jī)保持轉(zhuǎn)速來(lái)當(dāng)作系統(tǒng)支撐，直到解除逆流單元保護(hù)為止，上述過(guò)程會(huì)出現(xiàn)凍結(jié)或者過(guò)凍保護(hù)的問(wèn)題。防凍保護(hù)順流單元的時(shí)候也會(huì)出現(xiàn)以上問(wèn)題，并且凝結(jié)水母管作為順流單元保護(hù)溫度測(cè)量的依據(jù)，保證可以及時(shí)調(diào)整和監(jiān)控單元實(shí)際防凍情況，但是此時(shí)也需要及時(shí)調(diào)整凝結(jié)水過(guò)冷度、機(jī)組背壓值，從而不能合理控制機(jī)組狀態(tài)。

3 提高600MW亞臨界直接空冷機(jī)組空冷系統(tǒng)運(yùn)行效果的措施

3.1 定期沖洗空冷系統(tǒng)散熱片

空冷機(jī)組系統(tǒng)具備比較長(zhǎng)的安裝過(guò)程，促使會(huì)嚴(yán)重污染散熱器表面，不能保證空冷機(jī)組換熱效果，此時(shí)需要相關(guān)工作人員定期沖洗空冷散熱器，以便于能夠保障具備清潔的散熱片，降低到4～6kPa的空冷機(jī)組背壓值。

3.2 提高空冷機(jī)組系統(tǒng)嚴(yán)密性

對(duì)空冷機(jī)組系統(tǒng)和部分通風(fēng)系統(tǒng)的嚴(yán)密性進(jìn)行控制，可以盡可能合理解決冬季凍結(jié)和增加水中溶解氧含量的問(wèn)題，并且也能夠極大程度上促進(jìn)空冷機(jī)組系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和效果。依據(jù)氦質(zhì)譜檢漏儀來(lái)對(duì)汽機(jī)房?jī)?nèi)真空空冷機(jī)組系統(tǒng)進(jìn)行檢查，此外，也能夠依據(jù)EP100-002SC設(shè)備維護(hù)探測(cè)器來(lái)及時(shí)檢查汽機(jī)房外真空系統(tǒng)泄漏現(xiàn)象。為了有效提高空冷機(jī)組系統(tǒng)的換熱性能，需要依據(jù)合理的方式來(lái)處理系統(tǒng)泄漏問(wèn)題，利用空冷島漏縫點(diǎn)來(lái)實(shí)施檢查，補(bǔ)齊缺少的密封條，校正和重新設(shè)計(jì)變形的擋風(fēng)板，利用封堵方式來(lái)處理抽空氣管道和擋風(fēng)板連接位置。

3.3 安裝伴熱帶來(lái)避免凍結(jié)現(xiàn)象

為了有效避免空冷機(jī)組系統(tǒng)出現(xiàn)凍結(jié)的現(xiàn)象，可以依據(jù)把伴熱帶安裝在真空管道的方式進(jìn)行處理，并且及時(shí)取締U型凝結(jié)水回水管，相關(guān)操作人員應(yīng)該及時(shí)檢查各部分機(jī)組系統(tǒng)溫度。此外也需要及時(shí)改進(jìn)和健全調(diào)整方案和防凍保護(hù)措施，全面增加防凍保護(hù)技術(shù)以及自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，建立科學(xué)合理、安全穩(wěn)定的控制保護(hù)措施和啟停空冷系統(tǒng)的方案，以便于全面提高運(yùn)行空冷機(jī)組系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和安全性，全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保護(hù)空冷運(yùn)行系統(tǒng)的作用。

4 改進(jìn)直接空冷機(jī)組空冷系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)的對(duì)策

4.1 改進(jìn)散熱片沖洗方式

因?yàn)榭绽錂C(jī)組系統(tǒng)是依據(jù)交錯(cuò)方式來(lái)排列散熱器散熱片雙排管，會(huì)出現(xiàn)比較大空氣阻力，以至于沖洗散熱片的時(shí)候出現(xiàn)很大水阻力，所以應(yīng)該同時(shí)沖洗散熱片兩面，并且深度沖洗排管內(nèi)部，依據(jù)高壓水槍沖洗的方式可以極大程度上提高散熱器清潔度，還可以節(jié)約時(shí)間、用水以及次數(shù)。防水罩安裝在風(fēng)機(jī)電機(jī)上，需要保證可以持續(xù)穩(wěn)定地沖洗和運(yùn)行，以便于降低沖水下落量。變壓器污閃的下降，能夠適當(dāng)?shù)匕裄TV涂料噴涂在瓷套管、絕緣子上，從而達(dá)到防污閃的目的，安裝硅橡膠傘裙，可以極大程度增加爬距。

4.2 合理應(yīng)用尖峰冷卻技術(shù)

尖峰冷卻系統(tǒng)實(shí)際上就是利用噴嘴霧化水，在散熱器翅片上進(jìn)行噴灑，迅速進(jìn)行蒸發(fā)吸收氣化熱，以便于能夠降低散熱片溫度，起到提高真空、降低背壓、增加發(fā)電負(fù)荷的作用。高溫情況下運(yùn)行空冷機(jī)組系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致影響真空狀態(tài)，增加空冷機(jī)組背壓，提高消耗煤炭的數(shù)量，所以依據(jù)降溫增濕的方式來(lái)有效降低空冷凝器管的溫度，霧化噴水系統(tǒng)合理安置在空冷風(fēng)機(jī)出口處，從而達(dá)到充分霧化的目的，并且可以及時(shí)冷卻出口溫度，從而有效提高濕度，降低空冷機(jī)組系統(tǒng)背壓值，以至于全面提高系統(tǒng)安全性。上述系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合直接空冷凝汽系統(tǒng)，共同增加冷卻系統(tǒng)，主要包括水冷凝汽器、冷卻水塔、循環(huán)水系統(tǒng)。水冷凝汽器可以及時(shí)吸入部分汽輪機(jī)組乏汽，水冷凝汽器管外凝結(jié)乏汽，依據(jù)傳熱方式冷凝汽器管內(nèi)的循環(huán)水被排出，再次進(jìn)入到冷卻塔，最后進(jìn)行蒸發(fā)冷卻。

4.3 控制凝結(jié)水含氧量

冬季環(huán)境下空冷機(jī)組系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候會(huì)受到補(bǔ)水溫度影響，依據(jù)保溫處理補(bǔ)水管路可以控制凝結(jié)水含氧量，此外，需重新設(shè)計(jì)排汽除氧裝置的抽氣管路，不斷改變和完善蒸汽凝結(jié)水積存現(xiàn)象，確保能夠在合理范圍內(nèi)設(shè)置整體管路坡度，并且及時(shí)清除部分U型水管。

4.4 控制真空系統(tǒng)泄露

一般都是依據(jù)低壓缸軸端迷宮式汽封的方式來(lái)對(duì)真空系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)際應(yīng)用和使用空冷機(jī)組的時(shí)候出現(xiàn)比較差密封性，所以改變?cè)瓉?lái)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式為蜂窩汽封式，正確分析和了解管束膨脹、真空系統(tǒng)泄露點(diǎn)的規(guī)律，方便排查泄漏點(diǎn)。

4.5 控制汽輪機(jī)背壓值

如果夏季具備25℃的高溫，系統(tǒng)中會(huì)出現(xiàn)30～50kPa的滿發(fā)背壓值，并且存在比較大的變化幅度。向冷卻空氣流中噴水可以適當(dāng)降低溫度，也能夠適當(dāng)冷卻散熱器翅片，對(duì)于降低空冷機(jī)組系統(tǒng)運(yùn)行的壓力也存在很大意義和作用。

4.6 過(guò)大降低排氣管道振動(dòng)

夏季空冷機(jī)組系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候，高溫環(huán)境下部分凝結(jié)水和排汽管道的飽和蒸汽會(huì)出現(xiàn)比較大振動(dòng)，因?yàn)橄到y(tǒng)內(nèi)部存在導(dǎo)流設(shè)備，促使不能改進(jìn)內(nèi)部系統(tǒng)，此時(shí)需要依據(jù)外部增加支架的方式來(lái)達(dá)到合理降低排氣管道振動(dòng)的目的。

4.7 改善冬季空凍結(jié)冷系統(tǒng)管道的問(wèn)題

為了可以在冬季低溫情況下正常啟動(dòng)運(yùn)行空冷機(jī)組系統(tǒng)，需要依據(jù)高中壓缸聯(lián)合啟動(dòng)的方法來(lái)啟動(dòng)系統(tǒng)，并且應(yīng)該把電動(dòng)隔離閥合理安裝在空冷凝汽器的蒸汽分配聯(lián)箱中，并且設(shè)計(jì)一定的蒸汽關(guān)斷門，以便于能夠保證具備滿足防凍熱量需求的低負(fù)荷運(yùn)行的自動(dòng)關(guān)閉閥門，此時(shí)需要依據(jù)6∶1的逆流順流聯(lián)合方式來(lái)對(duì)空冷管束進(jìn)行設(shè)計(jì)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，改善和提高600MW亞臨界直接空冷機(jī)組空冷系統(tǒng)運(yùn)行效果的時(shí)候，需要合理研究和分析運(yùn)行控制保護(hù)方法和防凍規(guī)律，以便于實(shí)現(xiàn)空冷系統(tǒng)的自動(dòng)保護(hù)程序，并且依據(jù)實(shí)際情況設(shè)置空冷機(jī)組的防凍參數(shù)和背壓值，以便于可以全面提高空冷系統(tǒng)安全性和經(jīng)濟(jì)性，最終達(dá)到優(yōu)化控制空冷機(jī)組的目的。

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作者簡(jiǎn)介：畢磊（1986-），男，吉林吉林人，寧夏大唐國(guó)際大壩發(fā)電有限責(zé)任公司助理工程師，研究方向：發(fā)電廠運(yùn)行。

（責(zé)任編輯：蔣建華）