汽動引風機間接冷卻系統的防寒防凍研究

摘要：在冬季機組正常運行時，汽動引風機間接冷卻系統的防寒防凍已成為重要工作。為防止間接冷卻系統凍壞給公司帶來經濟損失，對間接冷卻系統進行了深入研究和分析，并總結實際運行經驗，得出了行之有效的防寒防凍技術措施。

關鍵詞：間接冷卻系統;防寒防凍;技術措施

0? ? 引言

隨著國家節能減排要求的不斷深入落實，公司已將兩臺電動引風機改為蒸汽驅動，但由于北方地區干旱缺水，所以將汽動引風機的冷卻系統設計為間接式空冷方式。間接式空冷采用鋁制散熱翅片為散熱元件，而本地區最低氣溫可達零下30 ℃，所以低負荷運行將給間冷塔的安全運行帶來極大的挑戰。針對該系統的特點，我們認真總結出了不同運行狀態下的防凍技術要求，并根據實際情況制定了相應的技術措施。

1? ? 間接空冷系統介紹

引風機用小汽機排汽進入表面式凝汽器被循環水冷凝，受熱后的循環水進入間冷塔冷卻三角內與外界空氣進行表面換熱，冷卻后的循環水回到循環水泵入口，經循環水泵升壓后進入小汽機凝汽器繼續冷凝排汽，受熱后的循環水再返回間冷塔冷卻三角內，形成閉式循環。

2? ? 原因分析

散熱器凍壞有兩個條件：一是環境溫度低于0 ℃，二是鋁管內的水停止流動或流速較小，接近于停滯。環境溫度是無法人為控制的，所以解決冬季防凍問題的關鍵在于防止散熱器鋁管內的水流中止。

3? ? 技術措施

運行工況根據實際情況可以分為間冷塔正常運行中、扇區充水和扇區排水三種，根據不同工況制定了以下技術措施：

3.1? ? 間冷塔正常運行中

（1）冬季巡檢時必須對扇區排空管手動門至膨脹水箱以及膨脹水箱補水管進行測溫檢查，運行中扇區熱水排空管可以過水，扇區冷水排空管過不了水，很有可能結冰，發現異常要及時聯系維護人員處理并在機組長日志、就地測溫表中做好記錄。

（2）冬季每班選擇環境溫度較低時段對各扇區使用紅外成像儀檢查一次，判斷是否存在凍結的管束或溫度明顯偏低的部位。散熱片溫度變化趨勢：扇區內部，散熱面溫度從下向上逐漸降低，從中間向兩邊逐漸降低;扇區外部，散熱面溫度從上向下逐漸降低，從中間向兩邊逐漸降低。原則上只要扇區外部散熱面凍不壞，扇區內部散熱片肯定凍不壞，故測溫點選在扇區外部散熱面最下端。散熱面為雙流程四排管結構，布置為外面冷水側，里面熱水側。

（3）每天白班定期執行扇區百葉窗遠方/就地同步校驗工作，如果遇到下雪天氣，增加同步校驗次數，防止百葉窗積雪卡澀。百葉窗同步校驗方法如下：

1）解除某扇區百葉窗控制自動;

2）記錄百葉窗當前開度以及扇區出水溫度;

3）以20%速率逐步關閉百葉窗，注意調整扇區出水溫度，檢查扇區各百葉窗開度應全部為關閉狀態，畫面“各百葉窗調門開度為0%”反饋正常;

4）開啟扇區百葉窗至原來開度，檢查各百葉窗開度一致;

5）投入百葉窗控制自動;

6）調整控制設定值。

（4）發現百葉窗開度與指令不同步，部分過開或不能關閉，及時聯系檢修處理。

（5）大風天氣還要對百葉窗是否掛有雜物進行檢查，防止雜物卡澀百葉窗。

（6）如果就地測溫發現扇區某些管束溫度低或DCS顯示冷卻柱溫度低，應將對應冷卻三角百葉窗解除自動逐漸關小或關閉，溫度正常后再投入自動。

（7）冬季模式下，“溫控自動” “防凍保護” “自動觸發” “水平衡投入” “全排位投入”控制塊要確保投入，嚴禁人為退出。

（8）“風機頻率設定”控制塊投入自動，規定環境溫度低于-15 ℃時，設定機械塔出水溫度38 ℃;環境溫度-15～0 ℃時，設定機械塔出水溫度35 ℃;環境溫度大于0 ℃時，設定機械塔出水溫度32 ℃。

（9）風機停運后，“風機頻率設定”控制塊必須保持自動。兩扇區的“風機頻率設定”控制塊自動最少投入一個，否則百葉窗將失去自動調節。

（10）扇段出水溫度不能低于16 ℃，否則手動啟動排水程序。

（11）運行中遇某扇段出水溫度低需要排水，而又發生百葉窗卡澀或進回水電動門、排水電動門故障時，退出另一扇區來提高出水溫度。

（12）冬季模式下，將扇區頂部排氣管手動門開啟，提高膨脹水箱水溫。

（13）地下水箱水位不高于運行扇段數量對應水位（兩扇區投運1 050 mm），保證扇段排水順暢。

（14）機組事故跳機時，立即停運冷卻風機，關閉百葉窗，扇段排水退出運行，循環水系統旁路運行。

（15）循環水泵邏輯中沒有壓力低聯泵保護，一旦循環水泵出現故障，出力降低，冷卻三角循環水流速降低，就會結冰。目前循環水泵出口壓力和機械塔進出水壓力都增加了報警。

（16）冬季扇區運行中，應密切監視百葉窗和冷卻風機自動調節和冷卻柱防凍保護調節情況。調節上采用冷卻風機精調，百葉窗粗調。由于冬季運行，機械塔出水溫度設定值最低為32 ℃，風機頻率根據機械塔出水溫度設定自動調節。當機械塔出水溫度小于設定溫度4 ℃時，優先采用轉速配置表，百葉窗逐步關閉，步序為100%—80%—60%—40%—20%—0%，水溫仍無法控制才會觸發防凍保護。而冷卻柱溫度降至8 ℃時，會觸發防凍保護。扇區的出水溫度測點是扇區整個散熱面出水混合后的溫度，冷卻柱溫度測點測量的是最端部三角散熱面的溫度，兩個都是局部溫度，不能反映整個扇區散熱面的溫度，所以冬季運行中，扇區出水溫度最低不應低于30 ℃，以免觸發防凍保護，自動調節不好時，應立即手動調節。

（17）運行中，應密切監視扇區機械塔進回水壓力報警，避免發生扇區進回水電動門誤關或進回水管道放水門誤開、旁路調門誤開，造成扇區水流停滯或變慢導致散熱面結冰損壞。

（18）就地對各散熱面紅外測溫時，發現散熱面溫度低于8 ℃，應立即將對應百葉窗執行機構關閉。

（19）極端天氣，兩扇區百葉窗全關，出水溫度低于30 ℃，退出一個扇段運行。

3.2? ? 扇區充水

（1）扇區充水操作盡量安排在白天中午進行。

（2）冬季工況下，扇區的投入應在小機接帶風機后逐步進行。扇區冬季充水溫度必須按照規定執行。環境溫度低于-15 ℃，熱水進水溫度大于50 ℃;環境溫度低于-10 ℃，熱水進水溫度大于45 ℃;環境溫度低于-6 ℃，熱水進水溫度大于40 ℃。

（3）冬季投運循環水系統前，必須開啟扇區進回水電動門后放水門，以免進回水電動門不嚴，扇區進水。

（4）冬季扇區充水時，必須注意膨脹水箱液位下降速度、冷卻柱溫度、扇區出水溫度，就地巡檢確認供回水電動門確已過水，避免發生進回水電動門門芯脫落，閥門狀態、機械指示全開而閥門內部沒開的情況，造成扇區內水不流動，扇區結冰損壞。

（5）扇段充水時，注意地下水箱液位，避免進回水放水電動門門芯脫落，造成地下水箱滿水和扇區充水時間過長結冰損壞。

（6）冬季工況下進行扇段充水時應使用程序操作，但就地必須設有專人監視閥門動作情況。

（7）扇段充水時，必須開啟扇區頂部8個排氣門，避免自動排氣閥故障，散熱面內部積存空氣，造成散熱面結冰損壞。

3.3? ? 扇區排水

（1）扇區排水操作盡量安排在白天中午進行。

（2）冬季小機停運時，因小機解列時間短，循環水溫度下降較快，發現間冷塔出水溫度下降較快，而冷卻風機和百葉窗調節慢，手動進行干預，先停運冷卻風機，再解除百葉窗總操自動，手動調節，保持出水溫度不低于30 ℃。

（3）冬季工況下進行扇區充排水操作應使用程序操作，但就地必須設有專人監視閥門動作情況。扇區排水時，監視好地下水箱液位，一個扇段排水，地下水箱水位上漲約900 mm;當進水管放水電動門門芯脫落，地下水箱液位上漲約900×3/4=675 mm;聯絡門門芯脫落，地下水箱水位上漲約900×1/2=450 mm;回水管放水電動門門芯脫落，地下水箱水位上漲約900×1/4=225 mm。

（4）扇區排水發生故障時，短時間內無法消除故障，將該扇區重新投入。

（5）扇段排水后要再次檢查就地各閥門狀態，并敲打進回水、聯絡管，開啟沖洗手動門，確認管道有無存水。

4? ? 結語

通過認真執行汽動引風機間冷塔防寒防凍的技術措施，有效避免了間冷系統管道和散熱翅片的凍結損傷，用事實證明了該技術措施具有很強的實用性。在以后的運行過程中，加強對間冷系統的維護和保養，積極主動地調整運行參數，合理制定間冷系統的控制方式，即可確保間冷塔的安全穩定運行。

收稿日期：2019-12-13

作者簡介：楊宏宏（1989—），男，山西呂梁人，助理工程師，研究方向：電廠汽機控制。