135MW直接空冷機組在冬季啟停過程中的問題與防范

摘 要:本文簡要介紹135MW直接空冷機組在冬季啟停過程中的問題，以及針對該問題的防范措施。

關鍵詞:空冷凝汽器 空冷機組 防凍措施

中圖分類號:TM6文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)07(b)-0066-01

1 空冷凝汽器的概要

(1)保德神東發電公司#1，2機組空冷使用斯必克張家口冷卻技術有限公司設備。每個ACC系統包括4列，共160個換熱單元，16臺風機，每個風機配備10個換熱單元，系統有120個順流換熱單元，40個逆流換熱單元，逆流換熱單元又叫分凝器;汽輪機蒸汽經由排汽汽管道進入空冷，通過蒸汽分配管分配到冷凝管束;冷凝元件包含許多平行排列的翅片管，蒸汽在內表面冷凝，冷卻空氣在外表面交叉流動。(2)空冷凝汽器的流程原理:汽輪機做完功的蒸汽從汽輪機排汽管道流入冷凝系統，蒸汽沿分配管注入冷凝管束，部分真氣冷凝;在冷凝管束里蒸汽與冷凝水流向相同;沒有被冷凝的蒸汽通過凝結水箱進入分凝管束，并被冷凝;在分凝管束里蒸汽與冷凝水流向相反;不凝結氣體通過分凝管束的上部抽出，經真空系統壓縮后排入大氣;凝結水通過重力流入凝結水箱。冷凝所需冷空氣由軸流風機從環境空氣中獲得，并供給到管束表面，冷凝空氣流速可通過驅動電機頻率來改變。(3)空冷凝汽器設計參數。(如表1)(4)冬季鍋爐、汽機的聯合啟動:在冬季利用機組的旁路系統進行鍋爐、汽輪機的聯合啟動，保證ACC系統需要的最小防凍熱量，在蒸汽參數未達到要求前，不允許向空冷凝汽器排汽。禁止長時間向空冷排小量蒸汽。(5)在冬季工況下必須將空冷置于自動運行方式，確保順流防凍保護、逆流防凍保護以及回暖加熱循環一直處在正常投用狀態。確保先啟逆流單元風機，后啟順流單元風機，停運時的操作反之，并時刻保持逆流風機轉速高于或等于順流風機的轉速，以確保蒸汽、凝結水自然流動暢通，防止形成氣阻。(6)冬季運行，要將背壓設定值提高，以保證較高的蒸汽溫度，不易于凍結。應檢查切除列的立管閥關閉嚴密，防止向空冷漏汽。(7)在機組啟動過程中，注意對散熱器表面金屬溫度的監視，使其不得低于25℃。同時加強對凝結水溫度和抽空氣溫度的監視，使其不得低于25℃。注意抽真空管道及冷凝水管道溫度的過冷度，正常情況下冷凝水比排汽溫度低2～3℃，抽真空溫度比排氣溫度低5～10℃，在機組真空嚴密性較差時，注意對凝結水溫度、抽空氣溫度的控制。若抽氣溫度過低，自動控制的防凍保護沒起到有效的防凍效果，可以手動操作逆流風機反轉，以形成局部熱風再循環以緩解局部過冷。(8)冬季機組正常運行過程中應設專人對空冷島各排散熱器下聯箱及散熱器管束進行就地溫度實測，有異常時應增加檢查和測量次數，并及時查找原因并采取相應措施。(9)ACC系統中蒸汽隔離閥、凝結水管道、抽空氣管道、熱工儀表管等部位敷設的電伴熱帶或保溫設施在冬季運行期間保證可靠投入。(10)正常運行時，加強對凝結水溫度和抽空氣溫度的監視，使其不得低于30℃。在機組真空嚴密性較差時，注意對凝結水溫度、抽空氣溫度的控制，使機組ACC系統不發生凍結的情況下盡量降低真空。(11)順流風機轉速大于逆流風機轉速時，空氣在順流管束中集聚，易造成管束凍結，所以嚴禁逆流風機轉速低于順流風機轉速。(12)對機組真空嚴密性加強治理，使真空嚴密性小于130Pa/min。

2 空冷防凍措施

針對2011年1月23日，#2機啟動過程中，發生#2機空冷管束大面積凍，針對該情況現列出以下空冷防凍措施。

2.1 啟停時空冷防凍措施

(1)機組啟動抽真空時，將三臺真空泵全部開啟，在環境溫度很低，抽空氣溫度低于35℃時，保持兩臺真空泵運行，以便將漏入的空氣抽出，避免出現空氣聚集區域。(2)啟停機過程中對空冷蒸汽隔離閥的嚴密性進行認真分析、檢查，發現問題及時聯系處理，在檢修中定期對空冷蒸汽分配管的蝶閥進行檢查，維護，發現問題及時處理。(3)在啟動過程中，保持足夠的蒸汽流量。真空低時，不能過早的開啟2列、3列的隔離閥。(4)停機過程中，根據負荷及蒸汽流量，及時關閉2列、3列的隔離閥。(5)冬季鍋爐、汽機的聯合啟動:在冬季利用機組的旁路系統進行鍋爐、汽輪機的聯合啟動，保證ACC系統需要的最小防凍熱量。(6)在機組啟動過程中，注意對散熱器表面金屬溫度的監視，使其不得低于25℃。同時加強對凝結水溫度和抽空氣溫度的監視，使其不得低于25℃。在機組真空嚴密性較差時，注意對凝結水溫度、抽空氣溫度的控制，使機組ACC系統不發生凍結的情況下盡量降低背壓。(7)停機時，先停蒸汽后停風機。進入ACC的蒸汽量應快速降低，禁止在蒸汽量低于20%額定值時長時間保持ACC運行，尤其在有可能凍結時。(8)機組停運后，關閉3#、2#列的進氣閥，凝結水閥不允許關閉，否則凝結水閥關閉后凍住無法打開。檢查進氣閥關閉嚴密，若關閉不嚴應手動關閉。(9)停機后真空維持在-50kPa，1～1.5h后打開抽真空旁路閥。若真空維持不住，在啟動一臺水環真空泵維持真空。(10)機組停運后應加強對空冷的巡檢，測量溫度。發現空冷有局部凍的現象，及時匯報，采取措施，加蓋棉被保暖。(11)保持油泵運行，防止油凍。氣溫過冷時可投入油溫加熱裝置。

2.2 正常運行過程中防凍措施

(1)每班要求最少對空冷系統進行兩次巡檢，對管束的壁溫進行監測，發現有過冷的應匯報值長，并及時采取措施(先降低順流風機轉速直到停止，如不能消除降低逆流風機轉速到停止或倒轉)。(2)在巡檢時發現有局部凍結的用棉被覆蓋保溫融凍。(3)運行中經常出現過冷時，提高背壓設定值，以提高抽氣溫度。(4)正常運行時，加強對凝結水溫度和抽空氣溫度的監視，使其不得低于30℃。在機組真空嚴密性較差時，注意對凝結水溫度、抽空氣溫度的控制，使機組ACC系統不發生凍結的情況下盡量降低背壓。(5)順流風機轉速大于逆流風機轉速時，空氣在順流管束中集聚，易造成管束凍結，所以嚴禁逆流風機轉速低于順流風機轉速。(6)特別注意:一旦空冷的防凍保護動作，風機會停止轉動(任何操作都不起作用，直到防凍條件消除)。防凍保護動作后，立即檢查該列過冷管束的位置，采取措施保溫或提高溫度。重新啟動后，先啟動逆流風機，視該列溫度情況提高逆流轉速或啟動順流風機。

參考文獻

[1] 孫立國，孫康明，田亞釗.直接空冷機組冬季啟停凍結問題及防范措施.電力設備，2006，7(10).