熱電廠2×300MW直接空冷系統(tǒng)防凍措施探討

楊志剛

（山西西山熱電有限責(zé)任公司，山西太原 030022）

某熱電廠使用的2×300MW直接空冷系統(tǒng)主要是由亞臨界中間再熱、直接空冷、雙缸雙排、凝氣式汽輪機(jī)組成，由于該熱電廠所在地冬季最低平均氣溫為-6.6℃，因此，對2×300MW直接空冷系統(tǒng)進(jìn)行有效的防凍處理，一直是該熱電廠管理的重點(diǎn)內(nèi)容。

1 直接空冷系統(tǒng)的防凍邏輯

該熱電廠根據(jù)自身所處環(huán)境特點(diǎn)以及空冷系統(tǒng)特點(diǎn)，設(shè)置了3種回暖程序用于系統(tǒng)防凍處理，具體如下：

（1）回暖程序一

其主要是在環(huán)境溫度0℃以下，并且防凍開關(guān)打開時(shí)，將會(huì)使回暖程控自動(dòng)啟動(dòng)。在啟動(dòng)時(shí)主程序會(huì)將10排逆流風(fēng)機(jī)回暖中的子系統(tǒng)打開，在啟動(dòng)T+50 s之后，如果回暖完成，需要將20排回暖子系統(tǒng)啟動(dòng)，如果啟動(dòng)T+50 s以后子系統(tǒng)完成回暖，則繼續(xù)啟動(dòng)后續(xù)子系統(tǒng)，每道子系統(tǒng)都要啟動(dòng)T+50 s，直到第60排子系統(tǒng)完成回暖以后。如果周圍溫度仍然低于5℃，并且沒有采用手動(dòng)操作將回暖指令停止，那么回暖控制會(huì)保持循環(huán)狀態(tài)一直運(yùn)行，直到溫度滿足系統(tǒng)運(yùn)行要求以后自動(dòng)停止或者是通過手動(dòng)操作將系統(tǒng)停止。

該熱電廠在系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行了跳步程序的設(shè)置，在技術(shù)人員需要其中一排逆流風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行，不進(jìn)行回暖工作時(shí)，可以通過跳步按鈕的操作，將所在位置的子系統(tǒng)跳過，直接將下一排子系統(tǒng)啟動(dòng)。

上文提到的T主要是運(yùn)行人員結(jié)合具體情況設(shè)置的延時(shí)時(shí)間，T=2×T1+T2+100 s是其設(shè)定下限，其中T1表示風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間；T2表示單臺(tái)風(fēng)機(jī)進(jìn)行逆轉(zhuǎn)的時(shí)間。而兩者可以直接由運(yùn)行人員進(jìn)行設(shè)定，但需要對設(shè)定范圍進(jìn)行具體的控制。

對于回暖程序一來說，其所有子系統(tǒng)都是相同的，在主程序發(fā)出指令對子系統(tǒng)加以啟動(dòng)時(shí)，在延時(shí)30 s之后將該排風(fēng)機(jī)停止；將風(fēng)機(jī)停止時(shí)間設(shè)置為T1，然后切換至反轉(zhuǎn)指令，指令發(fā)出5 s之后將其啟動(dòng)進(jìn)行反轉(zhuǎn)運(yùn)行。這種設(shè)置主要是為了使風(fēng)機(jī)獲得充足的靜止時(shí)間，避免電機(jī)出現(xiàn)過流跳變頻器的問題。在逆流風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)T2以后、手動(dòng)停止或者是環(huán)境溫度高于5℃時(shí)將風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行；在停機(jī)時(shí)間達(dá)到T1以后，將其切換為正轉(zhuǎn)狀態(tài)，在發(fā)出正轉(zhuǎn)指令10 s之后，該排程序運(yùn)行結(jié)束；最后將該排逆流風(fēng)機(jī)以正傳狀態(tài)運(yùn)行60 s，程序?qū)⑶袚Q成自動(dòng)控制狀態(tài)[1]。

（2）回暖程序二

該項(xiàng)程序的啟動(dòng)條件是，在本排抽汽溫度小于36℃保持10 s且已經(jīng)啟動(dòng)防凍程序以后，將會(huì)使回暖程序自動(dòng)啟動(dòng)。在系統(tǒng)當(dāng)中回暖程序一要處于優(yōu)先使用狀態(tài)，如果兩項(xiàng)同時(shí)啟動(dòng)，則程序二不發(fā)揮作用。

運(yùn)行過程包括：在啟動(dòng)回暖程序2以后，其風(fēng)機(jī)頻率會(huì)下降10 Hz，如果風(fēng)機(jī)運(yùn)行達(dá)到600 s時(shí)，抽汽溫度仍然小于36℃，那么同排當(dāng)中的其他風(fēng)機(jī)頻率也會(huì)下降10 Hz，如果抽汽溫度高于36℃，并且能夠運(yùn)行10 s以上，則退出回暖程序二，各風(fēng)機(jī)會(huì)進(jìn)入自動(dòng)控制狀態(tài)。

（3）回暖程序三

為了更好地推進(jìn)會(huì)計(jì)信息化管理工作，對于企業(yè)而言，必須從員工的思維能力、企業(yè)的管理制度以及會(huì)計(jì)工作自身的特點(diǎn)出發(fā)，來進(jìn)行完善。

該程序的啟動(dòng)條件需要在環(huán)境溫度小于0℃，并且回暖程序一和三同時(shí)啟用時(shí)才可發(fā)揮作用，該回暖程序的編寫主要是以程序二為基礎(chǔ)的，在回暖程序一發(fā)出10排風(fēng)機(jī)啟動(dòng)指令時(shí)，也會(huì)向40排風(fēng)級(jí)發(fā)送啟動(dòng)指令。同理，向20排風(fēng)機(jī)發(fā)送啟動(dòng)指令時(shí)，同時(shí)也會(huì)向50排風(fēng)機(jī)發(fā)送啟動(dòng)指令，反之亦是如此。這樣在環(huán)境溫度較低時(shí)，能夠?qū)绽鋶u進(jìn)行有效的保護(hù)[2]。

以上三種回暖程序設(shè)置，主要是根據(jù)環(huán)境溫度、抽汽溫度以及負(fù)荷條件進(jìn)行設(shè)置的，在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的過程中，需要保證各程序使用的靈活性。

2 機(jī)組啟、停過程中的防凍措施

（1）冬季機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)的防凍措施

在冬季時(shí)，機(jī)組一般為冷態(tài)啟動(dòng)，在對鍋爐進(jìn)行點(diǎn)火之前，需要對汽機(jī)的高、低旁狀態(tài)，以及蒸汽管道疏水?dāng)U容器的截門狀態(tài)進(jìn)行檢查。在鍋爐點(diǎn)火使用汽機(jī)進(jìn)行抽真空時(shí)，為了防止真空系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)檎?，需要對安全門和防爆門發(fā)出動(dòng)作指令。將第三列空冷切為逆流狀態(tài)，并使空冷程序保持自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)[3]。

需要使用集氣聯(lián)箱排大汽以及過熱器疏水對鍋爐進(jìn)行升溫升壓處理，汽機(jī)的高、低旁需要在爐側(cè)溫度達(dá)到200℃且壓力為1.5 MPa時(shí)開啟，要盡量將低旁開大，高旁開度保持在60%左右，保證空冷散熱器當(dāng)中能夠進(jìn)入更多的蒸汽，同時(shí)還要結(jié)合主流壓力做好調(diào)整，盡可能降低凍結(jié)概率。

在開啟高、低旁以后，才可以將熱蒸汽管道至擴(kuò)容器的截門開啟。空冷系統(tǒng)在進(jìn)汽之前，應(yīng)該對各系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢查，將啟動(dòng)速度盡量加快，使空冷系統(tǒng)當(dāng)中的小流量蒸汽進(jìn)入時(shí)間得到有效的控制[4]。

并網(wǎng)以后，機(jī)組背壓會(huì)隨著負(fù)荷的增加而增加，需要對各列運(yùn)行循序進(jìn)行科學(xué)的設(shè)置，在50～100 MW階段需要保證符合的緩慢上升，并控制好排汽裝置的水位[5]。

（2）機(jī)組冬季停機(jī)過程中的防凍措施

最好在機(jī)組當(dāng)中應(yīng)用滑參數(shù)停機(jī)法，隨著空冷島的進(jìn)汽量越來也少，將運(yùn)行背壓維持在15～20 kPa。對程控動(dòng)作情況進(jìn)行檢查，根據(jù)啟動(dòng)順序停止散熱器的運(yùn)行，對紅外線測溫儀加以應(yīng)用，對進(jìn)汽隔離門內(nèi)的溫度進(jìn)行測量。在停機(jī)以后，如果沒有特殊原因，盡量不要對真空造成破壞，確保停機(jī)之后，系統(tǒng)當(dāng)中的存汽和存水能夠得到及時(shí)的凝結(jié)。在保證排汽缸沒有超溫現(xiàn)象的情況下，通常會(huì)在停機(jī)24h以后將真空破壞。

在機(jī)組完成打閘以后，將進(jìn)排汽裝置的所有疏水關(guān)閉，對關(guān)閉的主汽門以及高、低旁的嚴(yán)密性進(jìn)行認(rèn)真的檢查。機(jī)組在停運(yùn)之后還要定期對真空泵進(jìn)行啟動(dòng)運(yùn)行，主要是為了防止真空泵的入口位置出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，將設(shè)備凍壞或影響后期的正常啟動(dòng)[6-8]。

3 結(jié)語

以上是對熱電廠中的2×300 MW直接空冷系統(tǒng)防凍措施進(jìn)行的具體介紹，其中涉及到3種防凍程序，能夠?qū)Σ煌到y(tǒng)條件下的防凍需求加以滿足。熱電廠想要有效提升系統(tǒng)防凍效果，還需要結(jié)合自身所處環(huán)境以及系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)，對相關(guān)防凍措施進(jìn)行深入的研究，使防凍措施的針對性和有效性得到不斷的提升，以此來保障2×300MW直接空冷系統(tǒng)的正常運(yùn)行，確保熱電廠生產(chǎn)的穩(wěn)定性。