第２期总第２０４期 ２０１０年１月 内蒙古科技与经济 Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｅｃｏｎｏｍｙ Ｎｏ．２，ｔｈｅ ２０４ｔｈ ｉｓｓｕｅ Ｊａｎ．２０１０ 直接空冷系统优化探讨 李秀梅，王 军 （内蒙古国电能源投资有限公司锡林热电厂，内蒙古锡林浩特０２６０００） 摘要：文章针对直接空冷机组存在满发度夏、抗大风突袭能力、冬季防冻等问题，提出了其优化运 行方案，从而确保机组安全高效运行。 关键词：直４ｔ－空冷；优化；提高；安全性 中图分类号：ＴＫ２６４．１ 文献标识码：Ａ 文章编号；１ｏｏ７～６９２１（２０１ｏ）０２～０１０８～ｏ２ 变，尤其是炉后大风骤起时．往往会导致机组真空急 剧下降，情况恶劣时会导致机组跳闸。 １．３ 冬季防冻 在我国煤炭资源丰富的“三北”地区，水资源日 益匮乏，大力发展空冷机组是必然的方向。因此，对 火电站空冷系统节能改造及优化运行的关键问题应 进行深人研究，确定空冷机组的优化运行方案，对＝ｆ 提高我国空冷机组的国产化水平，实现火电站节水 对于空冷机组来说，冬季防冻是一项必须要充 分重视的工作，尤其是在空冷机组安装较多的我国 北方地区－冬季极端温度条件下．空冷岛冰冻直接危 及着空冷机组的安全稳定运行。冬季是空冷机组运 行的最佳时候，由于环境温度的降低，机组背压大幅 和节能降耗，保证空冷机组安全、高效运行具有重要 意义。 １空冷机组存在问题分析 夏季满发度夏 空冷机组为了保证冬季防冻，减少不必要的投 １．１资，在夏季极端高温时均有不满发小时数，不满发小 时数根据当地气象资料及建设单位要求进行设计、 取值。但由于机组负压部分泄露、汽封调整不当等原 降低，从而机组运行经济性得到极大的提高，但是当 出现极端低温气候时，过度地追求低背压却使机组 冰冻肯能性大幅增加，在这种气候条件下．适当提高 机组背压运行，虽然使机组经济性小幅降低，但却大 大提高了机组安全性 ２优化运行方案 因，实际运行数据常常偏离设计值，这样一来如果不 采取措施，年不满发小时数将进一步高于设计值。目 前空冷设计中，常用的度夏方案均为变频风机，可将 频率设定为１１０ ～１２０％短时间运行，以满足度夏 要求，但为了保证空冷风机的安全．高转速下运行时 间不宜过长。 ２．１ 夏季运行 ２．１．１ 在排汽装置喉部（即低压缸排汽导流板下 方）增没喷雾冷却装置，采用除盐水做工质，可适当 降低汽轮机排汽温度，减小空冷岛热负荷。 ２．１．２在空冷岛风机室内增设喷雾冷却装置，采用 另外，受沙尘暴气候以及环境灰尘影响，空冷翅 片管积灰、翅片管积灰与雨水混合造成翅片管积垢 等情况将造成空冷岛换热效率的大幅下降，所以及 时对空冷岛冷却管柬进行清洗也是空冷机组日常维 护的重要工作，同时也是提高空冷机组度夏性能的 一除盐水做工质。其目的是降低风机出口的环境风温， 从而实现提高空冷凝汽器的换热效率。 ２．１．３在空冷岛平台下方主、辅进风口增设４ｍ～ ５ｍ高的“阻风网”，当环境风速较大时，可降低空冷 岛迎风面外缘风机入口的横向风速，保证这些外缘 风机的正常出力，提高空冷凝汽器的整体换热效率． 降低机组的运行背压。 个重要途径。 在夏季环境温度比较高的情况下，加强空冷配 电室以及空冷变频器的冷却、通风，也是保证夏季空 冷机组安全运行的一项重要工作，在夏季高负荷下， ２．１．４进入夏季前，应对空冷凝汽器翅片管进行高 压水冲洗，保证空冷凝汽器翅片管表面的清洁度，从 而确保空冷凝汽器在夏季高温季节具有良好的换热 性能。 运行背压较高，此时如果发生多台空冷风机突然跳 闸，将直接造成机组跳闸。 １．２抗大风突袭能力 ２．１．５将空冷岛主、辅进风口外缘风机的叶片角度 调大１～１．５度，增大外缘风机的鼓风效率，从而降 低环境风速较大时横向风速对这些外围风机的出力 在空冷机组运行过程中，一般均设置空冷风机 为根据所设定的机组背压自动运行，但是当气候突 收稿日期：２００９一ｌ１—１５ 作者简介：李秀梅（１９６６一），女，内蒙古锡林浩特人，工程师，大学学历，毕业于内蒙古农业大学，现从事电厂生产管理 工作。 王军（１９６６～），男，内蒙古锡林浩特人，工程师，大学学历，毕业于内蒙古工业大学电力学院，现任内蒙古国 电能源锡林热电厂副总工程师。 ・１０８・ 李秀梅，等・直接空冷系统优化探讨 的影响。 ２０１０年第２期 入该列逆流风机反转运行。注意：在投入各列中的逆 流风机反转时，应确认对应列空冷凝汽器出口热风 ２．ｊ．６ 提高空冷散热 迎面风速的没汁值至 ２．２５ｍ／ｓ以上。 温度应高于该列凝结水温度１０ Ｃ～１５ Ｃ。 ２．２ 冬季运行 ２。２．１ 机组在进入冬季前，对空冷凝汽暑量翅片管进 ２．２．７空冷凝汽器投入运行后．必须保证各列各屋 顶形散热单元之间的隔离门关闭严密，防止窜风，影 响整体空气动力场的稳定性。 ２．２．８ 由于空冷凝汽器凝结水温度测点较少，不能 行高压水冲洗是非常必要的。其目的并不是为了提 高换热效率，而是防止翅片管脏污后造成多排管散 热器的迎风面管束过冷，出口侧管束过热的散热不 均现象；或者在同一散热面内因翅片管脏污程度不 同，从而产生换热不均，导致散热器管束局部过冷发 生管束变形的现象。 ２．２．２严密监视空冷凝汽器各列凝结水温度，应控 真实反映每个管束的真实温度。因此，冬季运行期间 应定期就地实测各列凝汽器翅片管“外”表面上、中、 下部的温度，且各列顺流翅片管下部温度＞ｊ３ｏ℃，逆 流翅片管上部温度＞ｊｏ Ｃ。否则，应降低对应列风机 的转速。尤其应注意各列凝结水温度测点对应侧的 联箱温度不得小于其对应压力下的饱和温度３℃～ 制在对应压力下的饱和温度运行，并保证其系统过 冷度在３℃～５℃之间。 ５℃（防止空冷散热器在运行中局部过冷而引起部分 管柬的过冷变形）。 ２．２．３严密监视空冷凝汽器各列逆流区抽空气温 度，应控制在小于其对应压力下的饱和温度１５ Ｃ以 下运行。 ２．２．９为防止逆流管束空气抽出区结冰，在抽空气 管道上增设伴热带，且在空冷岛正常运行中投入。逆 流风机将按自动程序进行回暖保护。 ２．２．１０机组在低负荷运行时，根据现场实际情况 可考虑采取滑压运行方式，增大空冷凝汽器的进汽 量，从而保证空冷凝汽器的安全运行。 ３ 结束语 ２．２．４ 纯凝汽式机组正常运行中负荷应控制在 ６０ 以上，带供热的机组为保证供热质量及空冷系 统的防冻，机组负荷应控制在７５ 以上运行 ２．２．５在机组正常运行中，当出现左右侧凝结水温 度或抽空气温度大幅度变化时，要适当提高机组背 压的设定值。 ２．２．６空冷风机按要求在自动方式下运行，无特殊 目前，对于高寒地区大型空冷机组的运行经验 还较少，除了冬季运行外，在如何降低凝结水溶氧、 ：ｉｆ－效避免大风对机组运行的影响以及空冷机组经济 情况不得在手动方式下运行。当空冷系统自动控制 故障时，应切“手动模式”运行，尽快处理。当空冷系 统在“手动模式”下运行时，按以一Ｖ方案进行调整：① 当各凝结水温度低于对应压力下的饱和温度５１Ｃ时， 运行等方面仍需做进一步的探讨。 ［参考文献］ ［１］ 马义伟．空冷器设计与应用ＥＭ］．哈尔滨：哈 尔滨工业大学出版，１９９８． 应先将外围两列风机降速运行，如果各列凝结水温 度仍在下降，应将其他列迎风面风机转速降低运行， 直到凝结水温度回升为止。②当逆流区抽空气温度 低于其对应压力下的饱和温度１５ Ｃ时，且该列顺流 风机已全部停运后，其抽空气温度仍在降低时，应投 （上接第１０７页） 的影响也相当大。因为在空冷 ［２］ 马义伟．电站空冷若干专题的讨论［Ｍ］．哈尔 滨：哈尔滨工业大学能源科学与工程学院出 版，２００４． 易就引起真空泵的工作水温度升高。 解决这一问题的方法有３个：①加大真空泵换 热器的换热面积，通过开式水换热冷却其工作水，将 工作水的温度降到需要的数值。②在真空泵换热器 冷却进水管道上增加一路压力较大的调温水，以此 来提高冷却速度，从而降低真空泵工作水温度。③在 机组中每台风机所冷却的区域是各自独立的，上面 用分隔墙将各台风机的冷却区域分成一个一个的小 房间，为的就是防止风的扰动。一旦空气中的风力增 大或风向变化就势必影响冷却管束的冷却效果．从 而造成真空的下降。风力对机组真空的影响是瞬息 万变的，是我们无法控制的。 ４真空泵－ｒ作冷却水的温度对机组真空的影响 在空冷机组中，真空泵的作用是至关重要的，真 空泵的工作效率直接决定着机组 空的高低 而真 空泵的工作效率的高低又制约于其工作冷却水的水 温。目前，我国各大电厂使用的真空泵还是按照循环 水冷凝机组设计制造的，其真空泵的换热器相对都 太小，冷却面积不够，造成真空泵运行中２１２作水的温 真空泵房增加一台中央空调，一；ｂ－面可以降低真空 泵周围的环境温度，另一方面可以将中央空调的冷 凝水接至真空泵工作水的补水上，此冷凝水的温度 较低（大约在４℃左右），可以大大减低真空泵工作水 的温度。 ５ 其他因素对机组真空的影响 其他对机组真空影响的因素还有很多，这些因 素和普通循环水冷凝机组一样，主要集中在排汽装 置（或凝汽器）周围。如：和疏水扩容器连接的各级疏 水管道的阀门、法兰、管道焊口等，排汽装置与低压 度无法冷却下来，从而降低了真空泵抽吸能力。因为 普通的循环水冷凝机组真空的抽出位置是在凝汽器 的底部，此处的温度已经很低，不会造成真空泵的２１２ 作水温升高。而空冷机组的真空抽出位置在空冷岛 上的冷却管束上，此处的温度还相对很高，因此很容 缸接口的膨胀节，低压缸两端的端部汽封的间隙，这 些因素也可能引起机组真空的变化，因为这和普通 循环水冷凝机组一样，所以不再一一赘述。 ・１Ｏ９・