300MW直接空冷機組空冷島的防凍措施

孫志偉

摘要：現階段，雖然我國目前的科學技術水平在全世界的地位有很大的提高，但是還是有一些科學技術不能實現的。比如，在300MW直接空冷機組空冷島的防凍技術方面還是沒有達到預想的良好效果。因為我國處于一個四季比較明顯的緯度，大部分地區到了冬季還是比較寒冷的，尤其是一些高寒地區，所以對于直接空冷機組空冷島的防凍任務，自然就成為了保障整個直接空冷系統安全運行關鍵條件。筆者在本文主要探討的就是關于300MW直接空冷機組空冷島的防凍措施，詳細內容見下文。

關鍵詞：直接空冷系統；原因分析；防凍措施

0引言

火電廠在進入冬季時很容易發生空冷散熱器堵塞的現象，究其原因是因為由于冬季天氣較為寒冷，當環境的溫度在低于2攝氏度的時候，空冷凝汽器的凝結水過于冰冷，由此會導致凝結水結冰的現象出現，進而造成空冷散熱器堵塞，假如工作人員沒有注意到這個狀況，也沒有進行相關的防范措施，日積月累就會使得空冷散熱器出現變形，嚴重的會使得空冷散熱器受到嚴重損害。所以說，當空冷機組系統在低溫下工作運行的時候，一定要注意做好防凍措施，避免出現因為凝結水過于冰冷導致空冷散熱器堵塞甚至損壞的現象發生。

1直接空冷系統的基本構造和特點

1.1基本構造

簡單來說，直接空冷系統就是汽輪機排汽直接進入了空冷凝汽器，排出的氣汽體液化產生冷凝水，冷凝水通過凝結水泵再次排入汽輪機組的循環過程。直接空冷系統的基本構造主要分為以下幾個部分，其中主要有汽輪機低壓缸排汽管道；空冷凝汽器管束；凝結水系統；抽氣系統；疏水系統；通風系統；直接空冷支撐結構；自控系統；清洗裝置等。

1.2直接空冷系統的特點

由于目前科學技術在直接空冷系統方面的技術還不夠完善，在直接空冷系統的運行方面還存在一些難以克服的問題，比如受到嚴寒、大風等環境因素的影響嚴重，系統自身設計存在一定的缺陷，在運行管理方面還不夠到位。當然與運行電站空冷系統相比較，直接空冷系統還是存在不小的優勢。直接空冷系統的有優點也有缺點，它的背壓較高，由于安裝了強制通風的風機，使得用電量增加許多，同時強制通風的風機在運行過程中產生了較大的噪音污染，還有直接空冷系統的鋼平臺占地面積較大，直接空冷系統所產生的效益要遠遠超過間接冷卻系統，比它的大30%左右，直接空冷系統的散熱面積比間接的少30%，最關鍵的是直接空冷系統的造價相對經濟。

2直接空冷系統凍管的原因分析

直接空冷系統在進入寒冷天氣時，容易發生空冷系統凍管的現象，嚴重危害了直接空冷現象的正常運行，經過分析發現，影響因素主要分為以下幾個方面；

首先是系統本身的原因，如果直接空冷系統存在漏氣現象，尤其是在當系統漏氣量較大的時候，系統本身的抽氣功能會相對的降低，由此會導致由于換氣換熱的不均勻，使得空氣容易在系統中發生聚集現象，進而形成冷區。所謂冷區，其中的蒸汽含量較低，蒸汽凝結產生的熱量也較小，空氣也就很容易冷卻到環境溫度。所以當凝結產生的水流經過冷區的時候，由于溫度較低，很容易被冷卻，如果冷區的溫度到達冰點，凝結的水流就會發生結冰的現象，所以說，只要是能導致空氣發生聚集的，都會使得凍管的幾率增加。其次是外界環境因素，當外界環境的溫度到達冰點以下時，尤其是在啟動時間長且蒸汽流量較小的機組，如果進入ACC的蒸汽流量很小的話，即便是風機不運行，ACC同樣也會因為自然換熱的因素而發生凍結的現象。所以說要想避免此類現象的發生，一定要保證進入到ACC的蒸汽量十分充足，并且還要極力縮短進汽的時間，最好不要超過兩個小時，由于進入ACC的蒸汽量會隨著某些因素變化，特別是他會隨著ACC的換熱面積的降低和環境溫度的升高出現一定的下降現象，所以即便是在連續運行時，也要注意保持蒸汽量的充足。

3有關的防凍措施

由于環境溫度的降低，對于空冷系統的正常運行造成了一定的危害，為了有效解決空冷凝汽器的凍結問題，提出相應的防凍措施。

（1）為了避免冷區現象的發生，需要確定最小的防凍熱負荷。因為汽輪機直接空冷系統的排汽管道大部分都分布在室外并且管道系統十分龐大復雜，所以使得在室外溫度較低的時候，蒸汽進入空冷凝汽器之前就發生了大量凝結，進而使得進入空冷凝汽器的熱負荷嚴重降低了，由此會出現在散熱器內部運行時熱力和蒸汽流量分配不均勻的問題。因此當在計算最小的防凍熱負荷時，要首先考慮由于各排間熱量的偏差使得管束系統散熱量和管束系統被凍結的危險。

（2）為了保障機組的正常運行，一定要對直接空冷系統的重要部位進行徹查，以防不測。由于對于空冷島的防凍相對復雜，更要對其進行重點部位的檢查工作，并做好有關的溫度記錄，重點檢查的部位有：各投運列順流管束下部、逆流管束上部，進汽閥、凝結水閥、抽空氣閥等閥門的前后溫度以及空氣抽出管和凝結水管的溫度，另外空冷器各列凝結水溫度要盡量控制在45攝氏度以上，這些部位一定要認真檢查，并做好有關的記錄。

（3）由于逆流管束容易發生過冷的現象，所以要在逆流區盡量安裝一些具有反轉功能的風機，即便是逆流管束產生過冷的現象，該風機也可以產生局部的熱風，使得溫度上升，可以進行再循環。

（4）在停機過程中，需要人為的將空冷系統的自動調整狀態，改為降低各列風機的轉速，并將凝結水的溫度控制在35攝氏度以上。還有在停機過程中，空冷系統的排汽量會相應的減少，所以這就需要人為的強制性的停止某一空冷列，并先對溫度低的那列進行解列處理。

（5）冬季溫度降低，機組長期低負荷進行運行，有一部分散熱器出現過冷的現象，這時應該將出現此類狀況的散熱器進行保溫處理，用帆布蓋好散熱器，還要將風機的風筒用帆布堵上，由此來減少散熱器的通風量，進而避免散熱器出現溫度過低的現象。

4結語

綜上所述，針對直接空冷系統在溫度較低是出現的問題及原因，本文提出了有效的解決辦法，希望對同類型機組的安全運行及生產提供有效的指導作用，雖然還有一些有待克服的難題，一些因素還會影響空冷島的正常運行，但是一定要保證安全的前提下，即便是損失一些經濟效益，也要維護空冷島的安全。

參考文獻：

[1]王學民.300MW直接空冷機組空冷島的防凍措施[J].工業技術, 2012(04).

[2]邱麗霞.直接空冷汽輪機及其熱力系統[M].北京:中國電力出版社,2006(09)．endprint