直接空冷系统优化探讨

(内蒙古国电能源投资有限公司 锡林热电厂，内蒙古 锡林浩特 026000) 
摘 要：文章 针对直接空冷机组存在满发度夏、抗大风突袭能力、冬季防冻等问题，提出了其优化运 行方案，从而确保机组安全高效运行。
关键词：直接空冷；优化；提高；安全性
中图分类号：TK264.1  文献标识码：A  文章编号：1007—6921(2010)02—0108—02

在我国煤炭资源丰富的“三北”地区，水资源日益匮乏，大力发展空冷机组是必然的方向。 因此，对火电站空冷系统节能改造及优化运行的关键问题应进行深入研究，确定空冷机组的 优化运行方案，对于提高我国空冷机组的国产化水平，实现火电站节水和节能降耗，保证空 冷机组安全、高效运行具有重要意义。
1 空冷机组存在问题分析
1.1 夏季满发度夏

空冷机组为了保证冬季防冻，减少不必要的投资，在夏季极端高温时均有不满发小时数，不 满发小时数根据当地气象资料及建设单位要求进行设计、取值。但由于机组负压部分泄露、 汽封调整不当等原因，实际运行数据常常偏离设计值，这样一来如果不采取措施，年不满发 小时数将进一步高于设计值。目前空冷设计中，常用的度夏方案均为变频风机，可将频率设 定为110%～120%短时间运行，以满足度夏要求，但为了保证空冷风机的安全，高转速下运行 时间不宜过长。

另外，受沙尘暴气候以及环境灰尘影响，空冷翅片管积灰、翅片管积灰与雨水混合造成翅片 管 积垢等情况将造成空冷岛换热效率的大幅下降，所以及时对空冷岛冷却管束进行清洗也是空 冷机组日常维护的重要工作，同时也是提高空冷机组度夏性能的一个重要途径。

在夏季环境温度比较高的情况下，加强空冷配电室以及空冷变频器的冷却、通风，也是保证 夏季空冷机组安全运行的一项重要工作，在夏季高负荷下，运行背压较高，此时如果发生多 台空冷风机突然跳闸，将直接造成机组跳闸。
1.2 抗大风突袭能力

在空冷机组运行过程中，一般均设置空冷风机为根据所设定的机组背压自动运行，但是当气 候突变，尤其是炉后大风骤起时，往往会导致机组真空急剧下降，情况恶劣时会导致机组跳 闸。
1.3 冬季防冻

对于空冷机组来说，冬季防冻是一项必须要充分重视的工作，尤其是在空冷机组安装较多的 我国北方地区，冬季极端温度条件下，空冷岛冰冻直接危及着空冷机组的安全稳定运行。冬 季是空冷机组运行的最佳时候，由于环境温度的降低，机组背压大幅降低，从而机组运行经 济性得到极大的提高，但是当出现极端低温气候时，过度地追求低背压却使机组冰冻肯能 性 大幅增加，在这种气候条件下，适当提高机组背压运行，虽然使机组经济性小幅降低，但却 大大提高了机组安全性。 
2 优化运行方案
2.1 夏季运行
2.1.1 在排汽装置喉部（即低压缸排汽导流板下方）增设喷雾冷却装置，采用除盐水做 工质，可适当降低汽轮机排汽温度，减小空冷岛热负荷。
2.1.2 在空冷岛风机室内增设喷雾冷却装置，采用除盐水做工质。其目的是降低风机出 口的环境风温，从而实现提高空冷凝汽器的换热效率。
2.1.3 在空冷岛平台下方主、辅进风口增设4m～5m高的“阻风网”，当环境风速较大时， 可降 低空冷岛迎风面外缘风机入口的横向风速，保证这些外缘风机的正常出力，提高空冷凝汽器 的整体换热效率，降低机组的运行背压。
2.1.4 进入夏季前，应对空冷凝汽器翅片管进行高压水冲洗，保证空冷凝汽器翅片管表面 的清洁度，从而确保空冷凝汽器在夏季高温季节具有良好的换热性能。
2.1.5 将空冷岛主、辅进风口外缘风机的叶片角度调大1～1.5度，增大外缘风机的鼓风效 率，从而降低环境风速较大时横向风速对这些外围风机的出力的影响。
2.1.6 提高空冷散热器迎面风速的设计值至2.25m/s以上。
2.2 冬季运行
2.2.1 机组在进入冬季前，对空冷凝汽器翅片管进行高压水冲洗是非常必要的。其目的并 不 是为了提高换热效率，而是防止翅片管脏污后造成多排管散热器的迎风面管束过冷，出口侧 管束过热的散热不均现象；或者在同一散热面内因翅片管脏污程度不同，从而产生换热不均 ，导致散热器管束局部过冷发生管束变形的现象。
2.2.2 严密监视空冷凝汽器各列凝结水温度，应控制在对应压力下的饱和温度运行，并保 证其系统过冷度在3℃～5℃之间。
2.2.3 严密监视空冷凝汽器各列逆流区抽空气温度，应控制在小于其对应压力下的饱和温 度15℃以下运行。
2.2.4 纯凝汽式机组正常运行中负荷应控制在60%以上，带供热的机组为保证供热质量及 空冷系统的防冻，机组负荷应控制在75%以上运行。
2.2.5 在机组正常运行中，当出现左右侧凝结水温度或抽空气温度大幅度变化时，要适当 提高机组背压的设定值。
2.2.6 空冷风机按要求在自动方式下运行，无特殊情况不得在手动方式下运行。当空冷系 统 自动控制故障时，应切“手动模式”运行，尽快处理。当空冷系统在“手动模式”下运行时 ，按以下方案进行调整：
①当各凝结水温度低于对应压力下的饱和温度5℃时，应先将外围两列风机降速运行 ，如果各列凝结水温度仍在下降，应将其他列迎风面风机转速降低运行，直到凝结水温度回 升为止。
②当逆流区抽空气温度低于其对应压力下的饱和温度15℃时，且该列顺流风机已全 部 停运后，其抽空气温度仍在降低时，应投入该列逆流风机反转运行。注意：在投入各列中的 逆流风机反转时，应确认对应列空冷凝汽器出口热风温度应高于该列凝结水温度10℃～15℃ 。
2.2.7 空冷凝汽器投入运行后，必须保证各列各屋顶形散热单元之间的隔离门关闭严密， 防止窜风，影响整体空气动力场的稳定性。
2.2.8 由于空冷凝汽器凝结水温度测点较少，不能真实反映每个管束的真实温度。因此， 冬 季运行期间应定期就地实测各列凝汽器翅片管“外”表面上、中、下部的温度，且各列顺流 翅片管下部温度≥30℃，逆流翅片管上部温度≥0℃。否则，应降低对应列风机的 转速。尤其应注意各列凝结水温度测点对应侧的联箱温度不得小于其对应压力下的饱和温度 3℃～5℃（防止空冷散热器在运行中局部过冷而引起部分管束的过冷变形）。
2.2.9 为防止逆流管束空气抽出区结冰，在抽空气管道上增设伴热带，且在空冷岛正常运 行中投入。逆流风机将按自动程序进行回暖保护。
2.2.10 机组在低负荷运行时，根据现场实际情况可考虑采取滑压运行方式，增大空冷凝 汽器的进汽量，从而保证空冷凝汽器的安全运行。
3 结束语

目前，对于高寒地区大型空冷机组的运行经验还较少，除了冬季运行外，在如何降低凝结水 溶氧、有效避免大风对机组运行的影响以及空冷机组经济运行等方面仍需做进一步的探讨。 
［参考文献］
［1］ 马义伟空冷器设计与应用［M］哈尔滨：哈尔滨工业大学出版，1998 .
［2］ 马义伟电站空冷若干专题的讨论［M］哈尔滨：哈尔滨工业大学能源科学 与工程学院出版，2004.

推荐访问:系统优化 探讨