關(guān)于2×330MW機(jī)組空冷島全程防凍的措施

摘要：我廠機(jī)組在調(diào)峰負(fù)荷及機(jī)組啟停機(jī)過程中由于空冷管束汽量不足造成空冷管束會(huì)發(fā)生局部凍結(jié)、損壞等事故，直接影響機(jī)組安全運(yùn)行。我們通過討論研究、技改及改變運(yùn)行方式的方法，從根本上有效的解決了冬季空冷島的防凍問題。

關(guān)鍵詞：330MW機(jī)組 空冷島 防凍 解列 旁路啟動(dòng)

我廠一期工程為2×330MW直接空冷抽凝式汽輪機(jī)機(jī)組，#1機(jī)組于2011年11月13日投產(chǎn)。凝汽采用華電重工生產(chǎn)的6列5單元，雙逆流形式空冷系統(tǒng)，機(jī)組由于調(diào)峰，夜間負(fù)荷長期維持在100-150MW之間，空冷島在冬季6列投入時(shí)，進(jìn)汽量嚴(yán)重不足，空冷所有風(fēng)機(jī)全部停轉(zhuǎn)時(shí)，空冷島部分翅片和凝結(jié)水回水管均在零下，凝結(jié)水過冷卻現(xiàn)象嚴(yán)重，空冷內(nèi)部不同程度出現(xiàn)結(jié)冰情況，嚴(yán)重威脅空冷系統(tǒng)的安全運(yùn)行。因此必須通過有效手段解決。

1 造成空冷島凍結(jié)的原因

1.1 風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速過高 但若風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)的過高，冷卻風(fēng)量過大，會(huì)造成凝結(jié)水過冷卻，尤其在冬季，一但局部凝結(jié)水溫低于零下4度，就會(huì)在局部結(jié)冰，造成堵塞，使結(jié)冰進(jìn)一步擴(kuò)大，最終造成大面積凍結(jié)。

1.2 機(jī)組啟停過程中進(jìn)汽量不足 機(jī)組在啟停過程中，由于機(jī)組進(jìn)汽量較小，乏汽量小，低于空冷島的最小防凍進(jìn)汽流量，即便所有風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)，由于冬季室外溫度較低，僅靠自然通風(fēng)足以使凝結(jié)水過冷卻而在空冷翅片和管道內(nèi)凍結(jié)。

1.3 機(jī)組低峰負(fù)荷運(yùn)行進(jìn)汽量不足 由于我廠機(jī)組屬地區(qū)性電廠調(diào)峰機(jī)組，根據(jù)外網(wǎng)負(fù)荷需求實(shí)時(shí)的進(jìn)行調(diào)整，冬季運(yùn)行進(jìn)峰谷差值較大，尤其在晚上低谷負(fù)荷時(shí)，機(jī)組負(fù)荷最低減至80MW運(yùn)行，再加之夜晚室外溫度很低，無法滿足空冷島最小流量而造成空冷系統(tǒng)部分凍結(jié)。

1.4 冬季帶采暖抽汽運(yùn)行 我廠機(jī)組為抽凝式機(jī)組，設(shè)計(jì)為五段可調(diào)采暖抽汽，夏季退出，每年冬季為滿足市區(qū)供熱需投入該段抽汽，抽汽流量為設(shè)計(jì)440t/h，最大可抽550t/h，這樣運(yùn)行在冬季一但投汽，進(jìn)入后汽缸的蒸汽量減小了440t/h，進(jìn)入空冷島的蒸汽量也減小了，對空冷防凍造成更大的威脅。

1.5 空冷系統(tǒng)泄漏 由于空冷系統(tǒng)是個(gè)龐大的真空系統(tǒng)，焊接點(diǎn)也較多，溫度變化較大，常出現(xiàn)局部泄漏情況，在泄漏點(diǎn)處由于外界的冷空氣漏入系統(tǒng)內(nèi)，會(huì)造成此部位溫度急劇下降，破壞局部流體流向，嚴(yán)重時(shí)造成局部凍結(jié)，甚至擴(kuò)大到整個(gè)空冷系統(tǒng)。

1.6 室外風(fēng)向的影響 空冷系統(tǒng)機(jī)組是靠室外空氣通過空冷翅片直接與乏汽進(jìn)行熱量交換，室外風(fēng)向的變化對換熱效果有直接的影響，一般冬季我們希望刮爐后風(fēng)，這樣在一定程度上使空冷島散熱量減小，以防結(jié)凍。反之，若是反方向的風(fēng)或是側(cè)風(fēng)均會(huì)使空冷系統(tǒng)的通風(fēng)量相對增加，會(huì)使空冷局部過冷，產(chǎn)生凍結(jié)。

2 針對以上原因制定解決方案

2.1 嚴(yán)格規(guī)定空冷凝結(jié)水過冷卻 在機(jī)組啟停及正常運(yùn)行期間，嚴(yán)格控制凝結(jié)水的過冷卻度在1-2度范圍內(nèi)，若某列凝結(jié)水過冷卻超限，立即進(jìn)行風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，進(jìn)行蒸汽各列均勻分配，時(shí)時(shí)確保凝結(jié)水過冷卻度。

2.2 啟停機(jī)時(shí)根據(jù)空冷進(jìn)汽量控制投入列數(shù) 機(jī)組啟動(dòng)過程中，若是熱態(tài)機(jī)組，在沖轉(zhuǎn)時(shí)解列#1#2#5#6列，僅投入空冷島中間現(xiàn)兩列，以確保中間兩列足夠的防凍流量，并網(wǎng)帶負(fù)荷后，根據(jù)汽輪機(jī)進(jìn)汽量的增加，逐一投入各列，直至6列全部投入，機(jī)組停運(yùn)則根據(jù)進(jìn)汽量的減小逐一退出各列。

機(jī)組若在純冷態(tài)情況下冬季啟動(dòng)，一定要采取帶旁路啟動(dòng)方式，也就是鍋爐升至一定壓力時(shí)，先投入高、低旁路，主蒸汽經(jīng)兩旁路減溫減壓后送入排汽裝置進(jìn)入空冷島，確保空冷島的最小防凍流量，再進(jìn)行帶旁路的機(jī)組沖轉(zhuǎn)方式啟動(dòng)帶負(fù)荷，隨著機(jī)組負(fù)荷的增加情況，在確保空冷島最小防凍流量的情況下，逐步退出高、低壓旁，直至旁路全部退出。

2.3 機(jī)組長期低負(fù)荷運(yùn)行空冷運(yùn)行列的安全退出 我廠2012年12月份，由于電網(wǎng)需求，#1機(jī)組調(diào)峰運(yùn)行，低峰負(fù)荷已減至100MW運(yùn)行，室外溫度零下20度，空冷島無法運(yùn)行，下令解列第1列和第6列，先關(guān)閉兩列的進(jìn)汽碟閥，再關(guān)閉該列的抽真空手動(dòng)門，然后關(guān)閉該列的凝結(jié)水回水手動(dòng)門，最后緩慢開啟該列凝結(jié)水手動(dòng)門前排地溝門。#1機(jī)組四列運(yùn)行，至2013年3月9日，室外溫度已升至零上，投入第1列和第6列，系統(tǒng)運(yùn)行正常，兩列均無任何異常。

2.4 冬季帶采暖運(yùn)行 我廠機(jī)組設(shè)計(jì)抽凝式機(jī)組，帶440t/h采暖抽汽，設(shè)計(jì)為五段抽汽為可調(diào)。冬季帶采暖抽汽時(shí)，后汽缸進(jìn)汽量減少較多，造成空冷島進(jìn)汽量更少，解列空冷系統(tǒng)四列運(yùn)行，也就是將第1、2、5、6列全部退出，僅抽入中間3、4列，以確保空冷島最小防凍流量。

3 結(jié)論

現(xiàn)今熱電廠均建設(shè)在北方地區(qū)，既熱電聯(lián)產(chǎn)電廠，但在夏季沒有采暖抽汽時(shí)需帶較高的電負(fù)荷，為實(shí)現(xiàn)在夏季機(jī)組能滿負(fù)荷運(yùn)行，將空冷島換熱面積建的較大來解決，但給冬季帶采暖和低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)空冷島的防凍帶來很大的壓力，我廠經(jīng)過兩年的經(jīng)驗(yàn)積累和具體實(shí)施，認(rèn)為機(jī)組在冬季運(yùn)行中，根據(jù)實(shí)際空冷島的進(jìn)汽量，采用依次安全解列和投入部分列的運(yùn)行方式是解決熱電廠冬季空冷系統(tǒng)防凍最有效、最安全的技術(shù)措施。冬季冷態(tài)機(jī)組采用帶旁路啟動(dòng)方式是解決啟停過程中空冷島防凍的有效措施。

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