直接空冷机组运行问题分析及措施探讨

赵朝峰

摘 要：直接空冷机组在运行经济性和安全性方面与湿冷机组有明细区别，如：排汽压力高、空冷设备耗电率高等。结合河北建投沙河电厂2*600MW直接空冷机组运行经验，探讨直接空冷机组运行中的有关问题及解决措施，为提高直接空冷机组运行效率提供参考。

关键词：直接空冷； 空冷岛； 优化运行

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.027

0 引言

直接空冷技术在国内应用时间较短，缺乏运行经验。如何降低设备电耗，提高机组真空；如何高温保证机组的满出力和冬季能有效防冻。下面从不同角度探讨。

1 真空系统严密性差

（1）问题分析。直接空冷系统庞大，存在大量焊缝及其他易漏真空部位，随着运行时间的延长，因膨胀收缩剧烈及机械损伤，真空系统严密性呈持续下降趋势。

（2）应对措施。定期进行真空严密性试验，发现异常，进行真空系统查漏。室内真空系统查漏可采用氦质谱检漏和超声波等检测方法。室外部分查漏相对难度较大，可在冬季运行中借助红外成像仪确定低温易积空气区域，对该区域进行重点查漏。对于可隔离的空冷凝汽器，可在停机时采用压缩空气检漏与超声波检漏相结合的方法。

2 换热片脏污

2.1 问题分析

强制通风的翅片管束表面会产生灰尘、杨絮等污垢，传热系数降低，流动阻力增加。尤其是杨絮期，短时间内大量杨絮堵塞空冷散热翅片，空冷凝汽器散热能力急剧下降，严重影响机组安全。

2.2 应对措施

（1）优化冲洗设备。优化前，沙河电厂曾由于冲洗设备出力限制，大量杨柳絮堵塞空冷散热翅片，造成机组非停。优化后，每台机组空冷岛冲洗系统配置2台由6kV、250kW电机驱动流量85t/h的多级离心泵，并且喷头数量增加至60个。2014年沙河电厂成为河北南网空冷机组唯一没有因高温出力受阻的电厂。

（2）合理安排冲洗工作。根据4、5月份多风、多絮状物的气候条件，加大冲洗频率，及时将附着物冲洗掉，防止附着物板结或深入翅片缝隙。及时将冲洗掉落在空冷岛及地面上的的絮状物清理，防止二次污染。杨絮期过后，适当减少冲洗频率。根据凝汽器真空和积灰情况，不定期冲洗空冷凝汽器外表面，保持空冷凝汽器良好的散热性能。

3 空冷风机经济运行方式确定

3.1 问题分析

空冷机组配备变频空冷风机，机组背压可调范围很大。机组投运时间越久，设备实际运行工况越偏离新机组设计值，科学调整空冷风机运行方式可使机组在最经济工况下运行。

3.2 应对措施

定期进行空冷系统运行优化试验，制定符合现场实际的空冷风机最优运行方式。首先通过记录不同位置空冷风机的电流，绘制空冷风机功率-频率曲线。通过调整风机转速改变机组背压，记录背压变化，负荷变化情况。试验结果表明：机组背压每变化1kPa，负荷变化约2.6MW。通过采集各工况数据，计算风机运行功耗增量与机组发电量增量差值，得出机组最佳真空曲线。试验结果表明：当环境温度低于15℃时，风机提升转速收益远远大于机组厂用电的功耗，所以在保证机组背压不低于阻塞背压的前提下，尽量提高风机转速。环境温度高于30℃时，考虑机组安全，应保持空冷风机额定转速运行，必要时超频运行，保证机组背压最低。环境温度在15-30℃时，可参照图1所示曲线设定机组真空设定值偏置来控制机组背压。运行数据表明：各风机风速相同时风机功耗最小。风机转速较低时其空载功率占比大，当转速降低20Hz以下，应停运风机。

4 空冷岛度夏

（1） 问题分析：在高温时段，机组背压过高，机组不能满发；凝结水温度过高，造成精处理装置退出。

（2）应对措施：1）空冷风机超频运行，提高空冷凝汽器冷却风量，降低机组背压。2）提高真空泵出力。部分蒸汽会随着不凝结气体进入到真空泵内，可增加真空泵运行台数。真空泵工作液温度直接影响真空泵抽真空能力，降低工作液温度，对真空泵进行连续换水。3） 对凝结水系统连续补充低温凝补水，在一定程度降低凝结水温度。4）空冷岛喷淋降温。增设喷淋装置可以增加空气湿度，降低空气温度，利用冲洗水的蒸发潜热降低空冷凝汽器的温度，降低机组背压。

5 空冷岛防冻

（1）问题分析：空冷岛翅片管束内结冰，造成设备损坏。

（2）应对措施：加强运行调整，空冷散热器凝结水温度应大于35℃，各列温度偏差不大于3℃；必要时启动风机回暖，及时增开真空泵，直至各列凝结水温度回升至35℃以上并均匀一致，并加强空冷散热面测温工作。

6 优化运行调整

（1）关注天气变化，掌握大风、高温等不利天气信息，做好充足准备工作；（2）提高操作水平。空冷凝汽器的惯性比较大， 操作时应做好预测；操作不可过量，防止过调；每一次操作完成后，需要一定稳定的时间，以观察调整后的效果；（3）提高巡检质量。随手关闭各间隔小门，防止串风；（4）做好空冷风机耗电率与机组真空度指标统计及分析工作，根据同比、环比、机组间横比等数据采取措施。

7 进一步优化前景

（1） 设置空冷RB逻辑。环境风速突升、风向突变或多台风机同时故障时，机组背压会快速大幅升高，通过空冷RB功能，减少汽轮机排汽量，快速降低背压，使机组回到安全运行区域，避免机组跳闸。

（2）增设尖峰冷却装置。夏季，利用尖冷装置提高机组运行的经济性和可靠性；冬季又能发挥空冷岛节水的优势。

（3）空冷机组供热改造，实现大部分的冷源损失的回收利用。

8 结束语

掌握直接空冷机组运行规律，科学合理进行运行优化调整，分析其运行中遇到问题，采用针对性技术措施，通过技术改造，保证空冷机组安全经济运行。

参考文献：

[1]赵凌俊，武云龙.直接空冷机组运行中常见问题分析及处理[J].科技传播，2010.