发电厂直接空冷系统优化探讨

刘　博,常　亮（山西京玉发电有限责任公司,山西右玉037200）

发电厂直接空冷系统优化探讨

刘博,常亮
（山西京玉发电有限责任公司,山西右玉037200）

电力工业的迅速发展，对能源和水资源的需求越来越大。我国面临的一个重大问题就是水资源匮乏，而空冷技术的应用，有利于减轻水资源匮乏的危机。节水型电厂得到广泛的建设，从而使匮乏的水资源得到有效的利用，降低对电力的需求，更好的促进经济的又好又快发展。本文从直接空冷系统的研究现状入手，指出影响因素，从而提出直接空冷技术优化的措施，保证发电厂的设备可以安全有效的进行，以期促进我国经济的又好又快的发展。

空气冷凝器；影响因素；优化措施

我国原有的发电机组中，多数都使用湿冷技术。但是，水资源短缺的危机和经济的迅速发展，使得水的价格日益增长，从而使对电厂的发电成本日益上升，而且水资源受到污染的问题也日益加重。所以，对原有的湿冷机组的使用就有越来越大的限制。

1　直接空冷技术的发展现状

到了21世纪，随着社会经济的迅速发展和科学技术的进步，我们国家也开始逐步地引入了直接空冷技术。电力工业的建设规模、发展速度以及规划布局要与我国的国民经济发展相适应，但是因为受到水资源和能源的限制而得不到合理的安排。从九十年代开始，我国为了解决北方水资源短缺的问题，也加大了对空冷技术的研究与发展的力度，以使更好的保护我们的水资源。直接空冷系统与间接空冷系统相比较而言，具有占地面积小、操作灵活、运行方式可靠以及投资低等优势，而且更有利于我国电力行业的发展。

2　直接空冷系统的影响因素

直接空冷机组的重要凝汽设备是空冷凝汽器，而空冷凝汽器又作为发电厂的冷端系统中的最主要设备，在运行中发挥不可或缺的作用。它的工作性能的好坏会直接影响到机组是否可以安全、有效地运行。根据已有的运行经验，直接空冷机组存在的影响因素主要在以下几个方面：

2.1管束积灰问题

在一定的气温下，当冷却空气的流量以及汽轮机排气量不变时，凝汽器的压力仅仅只与空冷凝汽器的传热系数相关。而直接空冷凝汽器的结构通常是采用翅片管结构的，翅片间距比较小，并且布置的很紧凑。我国的西部地区是典型的富煤贫水的地区，环境条件比较恶劣，风沙比较大，而且扬尘多，所以，灰尘就比较容易在翅片管束上聚集，严重的时候，这些灰尘还会堵塞空气通道，导致凝汽器的传热系数降低，使传热性能减弱，机组运行的经济性变得极差，影响经济的又好又快发展。

2.2气温的影响，冬季易出现冰冻

直接空冷凝汽器布置在室外露天的位置，尤其是在寒冷的冬天，易出现冰冻的问题。在设备的启动过程中，直接空冷系统在负荷低的情况下运行以及大量产生不可凝气体的地方会更容易产生冰冻现象。直接空冷凝汽器系统在受冷结冰后，凝水管和管束也会因为冰冻而产生变形，更甚至会把管子冻裂，以致于使设备停止运行。冰冻对设备的影响是不容忽视的。

2.3真空泄露问题

直接空冷凝汽器管束相对于水冷凝汽器系统来讲结构较为复杂，对于加工的工艺要求也高，真空系统比较庞大，在制造加工以及安装的过程中，难免会出现漏点。真空系统中的真空阀门并不多，使用的大部分都是普通的阀门，空气漏进系统的机会就会加大。直接空冷系统大都使用大直径的排气管道，接口比较多、焊接缝长，使密封更加困难，所以难免会产生真空泄露的问题，导致设备无法正常运行。

3　直接空冷系统的优化措施

（1）我国的直接空冷电站要时常对空冷凝汽器进行清洗，这样会浪费很多的水资源，并不符合我们发电厂要用直接空冷凝汽器来实现节水的目的。直接空冷凝汽器的积灰会对汽轮机背压的规律造成影响，从而使机组的运行受到限制。所以，我们要以机组在运行过程中对汽轮机背压的不断变化来监测的积灰的程度为依据，进而对空冷凝汽器进行合理的清洗，使直接空冷凝汽器的管束保持外表面的洁净，减少热阻，从而使直接空冷凝汽器的换热效率得到提高，进而使机组可以得到安全、有效地进行。因此，在对空冷凝汽器的清洗一定要根据具体情况采取合理的清洗方法，减少对水资源的浪费。

（2）为了减少冰冻问题给设备带来的损坏和防止冰冻问题，我国的制造厂家也采取了各种措施，使直接空冷系统得以正常运行。凝汽器管束采用椭圆形，可以在一定的程度上降低冰冻对运行设备的损坏。而且，凝汽器管束如果减少排数或者使用单排的管束，基本上可以消除管束内的死区，也降低了管束出现冰冻的几率，是设备更加有效、安全的运行。因此，在设备运行中，一定要注意空冷系统的防冻问题，以保证设备的正常运转。

（3）在直接空冷系统的各种影响因素中，最主要的因素之一就是空冷系统的严密性，它也是真空系统中所存在的普遍问题，严密性差就会使空气可以漏进真空系统，而且这些不凝结的气体对于整个的冷端系统性能产生很不利的影响。所以，为了防止真空的泄露性，首先一定要保证凝汽器内有良好的真空，需要确保抽真空系统的良好性能，然后就是保证热力系统的负压系统的严密性。其次是通过各种各样的检漏方法去减少真空系统中真空泄露的问题。要严把产品的质量关，以防止泄露的产生，同时严把调试的试验关，对气压进行试验，以确保真空的严密性。

4　结束语

发电厂直接空冷系统的应用和发展，为我国的发电厂提供了一条既节水又经济的安全可靠的道路，也为我们富煤贫水的地区保护水资源，提高水资源的利用效率，保持生态平衡和减轻水资源的污染提供了有利的条件。通过对我国的直接空冷系统技术的发展现状研究以及影响因素的分析，我们提出了解决问题的措施，从而使我国的可持续发展战略得到更好的贯彻，促使我国的经济得到又好又快的发展。

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刘博（1990—），男，黑龙江佳木斯人，本科。