嚴(yán)寒地區(qū)660MW 超臨界直接空冷機(jī)組低負(fù)荷空冷島防凍技術(shù)應(yīng)用

馬 強(qiáng)，王 洋，柴艷東，王松寒

（1.吉林電力股份有限公司白城發(fā)電公司，吉林 白城 137000；2.國(guó)網(wǎng)吉林省電力有限公司電力科學(xué)研究院，長(zhǎng)春 130021）

發(fā)電廠機(jī)組運(yùn)行中廣泛采用直接空冷技術(shù)。使用空氣進(jìn)行冷卻，不排放霧氣團(tuán)，可以大幅度節(jié)水，但直接空冷凝汽器在冬季受到冷空氣侵襲時(shí)，常發(fā)生空冷管束結(jié)凍變形。吉林電力股份有限公司白城發(fā)電公司（以下簡(jiǎn)稱白城發(fā)電公司）地處高緯度寒冷地區(qū)，冬季低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，1號(hào)機(jī)組空冷管束及凝結(jié)水疏水管束經(jīng)常結(jié)凍，影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，為此對(duì)1號(hào)機(jī)組空冷島防凍技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。

1 設(shè)備概況

白城發(fā)電公司新建1 號(hào)機(jī)組單機(jī)容量為660 MW，于2010年9月23日投產(chǎn)運(yùn)行。鍋爐采用超臨界、變壓運(yùn)行直流鍋爐，型號(hào)為HG－2070／25.4－HM；汽輪機(jī)采用超臨界、一次中間再熱、單軸、三缸、四排汽凝汽式直接空冷汽輪機(jī)。

由于白城地區(qū)冬季西北風(fēng)占主流，常有一股冷風(fēng)從1、2號(hào)爐之間吹向空冷島管束，致使1號(hào)機(jī)7、8列及2號(hào)機(jī)1、2列處運(yùn)行環(huán)境更加惡劣。當(dāng)負(fù)荷低于300 MW 時(shí)，進(jìn)入空冷管束的蒸汽量遠(yuǎn)不能滿足管束自身防凍需求，管束長(zhǎng)期運(yùn)行在－10℃（表面溫度）以下，從而導(dǎo)致管束及凝結(jié)水疏水管結(jié)凍變形，嚴(yán)重威脅機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。由此可見(jiàn)，在冬季低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，空冷系統(tǒng)防凍是機(jī)組面臨的亟待解決的問(wèn)題。

2 空冷島散熱結(jié)構(gòu)及結(jié)凍原因

2.1 散熱結(jié)構(gòu)

空冷散熱器有單排管型散熱器、雙排管型散熱器、三排管型散熱器三種類型，其各自的主要特點(diǎn)如下。

a.單排管型散熱器：管內(nèi)流通面積增大有利于汽液分離和防凍，管內(nèi)阻力、飽和蒸汽壓降小，翅片表面清洗較容易。……