600MW亚临界机组空冷系统运行技术研究

2016-11-03毕磊

中国高新技术企业 2016年26期

摘要：随着电力技术和国民经济的不断发展，电厂建设项目数量逐渐增加，电厂建设过程中直接空冷机组是必不可少的设备，会严重影响空冷系统的运行和发展。依据空气来当作机组介质，不但可以大量节约水资源，也可以不受选址限制，并且还十分环保，不会严重影响周围环境和设备。文章分析了600MW亚临界直接空冷机组空冷系统运行技术。

关键词：600MW亚临界机组；直接空冷机组；空冷系统；运行技术；电厂建设文献标识码：A

中图分类号：TM621 文章编号：1009-2374（2016）26-0071-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.26.034

近年来，随着大力发展国民经济，北方缺水富煤资源区域逐渐开始应用空冷机组，存在显著的节约资源效果，逐渐发展成为建设电源点的典范案例。但是因为上述区域存在很大的温度差距，导致系统机组设备也出现很大差距，相比较其他种类冷机组来说，空冷机组具备真空低、排汽背压高、供电煤耗高、用电率高等特点，严重影响系统运行的经济性和安全性。例如某电厂600MW亚临界直接空冷机组出现事故，在18～20kPa范围内控制机组排气压力，60℃的排气温度，导致机组煤耗率、热耗率显著提高，影响机组系统经济、安全的运行，也会因为不恰当维护和调整机组设备导致散热器出现故障。基于此，本文重点研究了600MW亚临界直接空冷机组空冷系统运行技术，为以后进一步研究资源消耗量、运行安全提供基础和保障。

1 机组概况

某电厂600MW亚临界直接空冷机组空冷系统主要就是应用在国内极寒区域、最高纬度的位置，上述区域具备比较长冬季以及极低环境温度，并且存在很大差距昼夜温差，依据气象部门资料可以发现，冬季极端天气具备-43.6℃气温，最冷时平均温度为-26.2℃。依据国内自主设计的直接空冷系统来设计两台机组设备，铝片单排管、单面覆铝钢基管为空冷散热器基础管型。每台空冷机组设备中存在8列56个空冷凝汽器单元。依据顺流和逆流的方式来布置顺逆流冷凝器，逆、顺比例为2∶5。每台设备具备1457800m2的总散热面积，每个单元存在10个管束。

2 600MW亚临界直接空冷机组空冷系统运行存在问题

2.1 不符合设计标准运行指标

600MW亚临界直接空冷机组空冷系统具备比较长的建设周期，促使长时间污染空冷散热片，不能到位地进行清洗，不但会降低散热效果，还会极大程度上形成比较高的机组背压。运行空冷机组系统的时候会严重受到化冻、防冻的影响，促使出现高出设计标准的平均背压值。

2.2 不能有效控制空冷系统泄漏问题

空冷系统泄漏问题主要包括通风部分泄漏、真空系统泄漏。真空系统泄漏会导致直接冻结系统散热片，低温环境下运行空冷系统的时候需要利用三台空泵进行支撑运行，会极大程度上提高耗电量。空冷系统中不合理设计通风封闭部分导致的严重泄漏问题，会提高耗电量，严重影响冬季环境中空冷机组设备的防冻性能。在冬季环境下空冷机组系统运行的时候，不能均匀分配散热片管束蒸汽，促使部分散热片管束出现过低的温度，此时外排管束温度会高于散热片管束温度10℃～30℃。目前空冷机组系统中普遍存在散热片管束冻结现象，促使散热片冻胀、变形。

2.3 冬季环境下空冷机组不能顺利运行

空冷机组系统自动化不能顺利在冬季环境下运行，主要就是因为不完善的空冷防冻措施和不合理的自动调解方案。例如，防冻保护系统逆流单元的时候，需要利用顺流风机保持转速来当作系统支撑，直到解除逆流单元保护为止，上述过程会出现冻结或者过冻保护的问题。防冻保护顺流单元的时候也会出现以上问题，并且凝结水母管作为顺流单元保护温度测量的依据，保证可以及时调整和监控单元实际防冻情况，但是此时也需要及时调整凝结水过冷度、机组背压值，从而不能合理控制机组状态。

3 提高600MW亚临界直接空冷机组空冷系统运行效果的措施

3.1 定期冲洗空冷系统散热片

空冷机组系统具备比较长的安装过程，促使会严重污染散热器表面，不能保证空冷机组换热效果，此时需要相关工作人员定期冲洗空冷散热器，以便于能够保障具备清洁的散热片，降低到4～6kPa的空冷机组背压值。

3.2 提高空冷机组系统严密性

对空冷机组系统和部分通风系统的严密性进行控制，可以尽可能合理解决冬季冻结和增加水中溶解氧含量的问题，并且也能够极大程度上促进空冷机组系统运行的经济性和效果。依据氦质谱检漏仪来对汽机房内真空空冷机组系统进行检查，此外，也能够依据EP100-002SC设备维护探测器来及时检查汽机房外真空系统泄漏现象。为了有效提高空冷机组系统的换热性能，需要依据合理的方式来处理系统泄漏问题，利用空冷岛漏缝点来实施检查，补齐缺少的密封条，校正和重新设计变形的挡风板，利用封堵方式来处理抽空气管道和挡风板连接位置。

3.3 安装伴热带来避免冻结现象

为了有效避免空冷机组系统出现冻结的现象，可以依据把伴热带安装在真空管道的方式进行处理，并且及时取缔U型凝结水回水管，相关操作人员应该及时检查各部分机组系统温度。此外也需要及时改进和健全调整方案和防冻保护措施，全面增加防冻保护技术以及自动调节功能，建立科学合理、安全稳定的控制保护措施和启停空冷系统的方案，以便于全面提高运行空冷机组系统的经济性和安全性，全面实现自动保护空冷运行系统的作用。

4 改进直接空冷机组空冷系统运行技术的对策

4.1 改进散热片冲洗方式

因为空冷机组系统是依据交错方式来排列散热器散热片双排管，会出现比较大空气阻力，以至于冲洗散热片的时候出现很大水阻力，所以应该同时冲洗散热片两面，并且深度冲洗排管内部，依据高压水枪冲洗的方式可以极大程度上提高散热器清洁度，还可以节约时间、用水以及次数。防水罩安装在风机电机上，需要保证可以持续稳定地冲洗和运行，以便于降低冲水下落量。变压器污闪的下降，能够适当地把RTV涂料喷涂在瓷套管、绝缘子上，从而达到防污闪的目的，安装硅橡胶伞裙，可以极大程度增加爬距。

4.2 合理应用尖峰冷却技术

尖峰冷却系统实际上就是利用喷嘴雾化水，在散热器翅片上进行喷洒，迅速进行蒸发吸收气化热，以便于能够降低散热片温度，起到提高真空、降低背压、增加发电负荷的作用。高温情况下运行空冷机组系统会导致影响真空状态，增加空冷机组背压，提高消耗煤炭的数量，所以依据降温增湿的方式来有效降低空冷凝器管的温度，雾化喷水系统合理安置在空冷风机出口处，从而达到充分雾化的目的，并且可以及时冷却出口温度，从而有效提高湿度，降低空冷机组系统背压值，以至于全面提高系统安全性。上述系统有机结合直接空冷凝汽系统，共同增加冷却系统，主要包括水冷凝汽器、冷却水塔、循环水系统。水冷凝汽器可以及时吸入部分汽轮机组乏汽，水冷凝汽器管外凝结乏汽，依据传热方式冷凝汽器管内的循环水被排出，再次进入到冷却塔，最后进行蒸发冷却。

4.3 控制凝结水含氧量

冬季环境下空冷机组系统运行的时候会受到补水温度影响，依据保温处理补水管路可以控制凝结水含氧量，此外，需重新设计排汽除氧装置的抽气管路，不断改变和完善蒸汽凝结水积存现象，确保能够在合理范围内设置整体管路坡度，并且及时清除部分U型水管。

4.4 控制真空系统泄露

一般都是依据低压缸轴端迷宫式汽封的方式来对真空系统进行设计，实际应用和使用空冷机组的时候出现比较差密封性，所以改变原来传统设计方式为蜂窝汽封式，正确分析和了解管束膨胀、真空系统泄露点的规律，方便排查泄漏点。

4.5 控制汽轮机背压值

如果夏季具备25℃的高温，系统中会出现30～50kPa的满发背压值，并且存在比较大的变化幅度。向冷却空气流中喷水可以适当降低温度，也能够适当冷却散热器翅片，对于降低空冷机组系统运行的压力也存在很大意义和作用。

4.6 过大降低排气管道振动

夏季空冷机组系统运行的时候，高温环境下部分凝结水和排汽管道的饱和蒸汽会出现比较大振动，因为系统内部存在导流设备，促使不能改进内部系统，此时需要依据外部增加支架的方式来达到合理降低排气管道振动的目的。

4.7 改善冬季空冻结冷系统管道的问题

为了可以在冬季低温情况下正常启动运行空冷机组系统，需要依据高中压缸联合启动的方法来启动系统，并且应该把电动隔离阀合理安装在空冷凝汽器的蒸汽分配联箱中，并且设计一定的蒸汽关断门，以便于能够保证具备满足防冻热量需求的低负荷运行的自动关闭阀门，此时需要依据6∶1的逆流顺流联合方式来对空冷管束进行设计。

5 结语

综上所述，改善和提高600MW亚临界直接空冷机组空冷系统运行效果的时候，需要合理研究和分析运行控制保护方法和防冻规律，以便于实现空冷系统的自动保护程序，并且依据实际情况设置空冷机组的防冻参数和背压值，以便于可以全面提高空冷系统安全性和经济性，最终达到优化控制空冷机组的目的。