330MW深度调峰机组直接空冷系统运行调节

2020-01-19张卫东华电新疆发电有限公司昌吉分公司

环球市场 2020年32期

张卫东华电新疆发电有限公司昌吉分公司

随着国家经济的不断发展，深度调峰机组直接空冷系统得到了非常多的关注，为了保证直接空冷系统能够在深度调峰过程中发挥出应有的作用，国家也专门出台了鼓励政策。因此，有必要对330MW深度调峰机组直接空冷系统运行调节进行分析。

一、空冷散热管束冻结分析

空冷系统通常可以分为直接、间接两种类型。其中直接冷却机组在实际使用过程中很容易在冬季出现散热管束冻结的情况，这种现象也成为直接空冷系统需要面对的一项重点安全问题。目前我国相对比较常见的散热器其翅片通常都会选择单排以及多排扁平钢、铝芯管，这种材质在实际应用过程中虽然防冻性能非常优秀，但是在运行期间却必须对其进行严格监管，以此来避免管束因表面温度不足而导致翅片出现冻结的情况。通常在温度不足0℃时，如果散热器管排热负荷不够均匀，在大量不凝结气体的影响下就有可能导致管束内流体出现凝固、冻结等情况。此时空冷岛自身的导热能力便会出现大幅下滑，严重时会导致散热片出现变形的情况。翅片冻结主要是因为低负荷空冷风机运行调整、真空系统严密性、防冻措施不合格等问题导致的。

二、直接空冷系统运行调节的重要性

近些年，我国新疆地区的风能、太阳能等新能源设备的数量在逐渐提升，但是因为用电负荷容量等条件的影响，弃风、弃光等情况时有发生。由于这部分新能源在实际使用过程中存在间歇性、波动性等问题，所以在调峰机组没有完全匹配之前无法完全投入到使用当中。此时电网调峰能力与用户实际需求之间就会出现供需不平衡的情况，因此对于电网调峰能力的要求变得更高。在这种大环境下，燃煤电厂通过深度调峰机组特点进行改造工作成为一种必然趋势。通过对深度调峰机组进行合理改造，能够让直接空冷系统的运行过程变得更加稳定、安全。通常情况下，深度调峰机组在低负荷运行期间，很容易出现水动力不足等各种问题，这时就会出现温度失调的情况。水的结冰条件为温度下降至0℃，当过冷水内部产生超过临界尺寸的冰核时，便会出现结冰的现象。空冷岛其管束在与外界进行换热时，如果管束外界空气的冷却能力大于蒸汽凝结成水放出的热量时，蒸汽就会沿着管壁出现凝结，并逐渐结冰，特别是空冷风机一侧，更加容易出现结冰的情况。当管束出现结冰的情况之后，可供蒸汽流动的管道就会逐渐便窄，严重时甚至会出现断流的情况，因此空冷系统的运行调节非常重要，能够保证机组得以顺利运行下去。

三、空冷岛冬季防冻调节分析

就目前而言，很多大型机组其空冷凝汽器都会选用顺逆流联合结构，在低压缸、低压旁路出现蒸汽之后，蒸汽在压差影响下将会进入到空冷岛散热器中。此时会优先进入到顺流空冷风机，在叶片转动带来的冷却效果下，蒸汽会在向下流动的过程中逐渐凝结，凝结水则会通过相同的形式流入到联箱底部位置，此时汽轮机多数排气便会在顺流管中出现凝结的情况，而余下的蒸汽则将会与不凝结气体一并流动到逆流风机内，蒸汽此时在向上流动时将会逐渐被完全凝结，凝结水则会因为重力带来的影响逆向回流至底部联箱，此时不凝结气体就会经过真空泵抽吸后直接排放出去。顺流散热器在低温环境下运行容易产生过冷、冻结等情况，而逆流风机虽然没有过冷却，但是其导热效果则相对更差。

空冷岛在冬季寒冷天气下应该尽量保持在多风机、低频率的状态下运行，运行期间则应该避免同列、不同列散热器出现热负荷不均的情况，顺流风机运行时应该保证转速稳定，避免转速出现偏差过大的情况。在运行过程中应该时刻遵循凝结水温度由顺流风机调节、抽气温度由逆流风机调节的调整方法。保证逆流转速能够始终大于顺流转速。二者之间的转速偏差应该保证小于20%。逆流风机在调整抽气温度时应该采用手动调节方式，保证调节效果。还可以在对顺流、逆流风机转速进行调节时完成对顺流、逆流管束蒸汽量的合理调节，若是发现凝结水温度以及抽气温度在运行期间出现的大幅变化或者两侧温差幅度超过3℃，则要在保证不影响背压的同时下调顺流风机转速、并提升逆流风机转速，以此来确保坑冷到管束内部的蒸汽数量，避免出现总结以及温度偏差的情况。为了能够保证机组经济性，抽气温度可以控制在10℃～25℃的区间范围内，保证最低背压稳定性。

在出现供热抽气量大、蒸汽量不足的情况时，可以将空冷风机转速逐渐下调至30%，并按照顺序完成停运，直到停运完成后且排气隔离阀摇严。为了能够确保排气时不出现过热的情况，还应该尽量提升空冷风机转速，持续保持机组以低背压的方式运行，但是由于空冷风机相关规程要求，需要加强对背压的监管，避免出现背压突然上升的现象。除此之外，在空冷岛管束测温期间，顺流管束应该在凝结管束1m距离位置处进行测量，逆流管束则应该在抽气口0.5m距离位置处完成测量作业。测温结束后要根据温度情况合理调整空冷风机转速，避免运行期间部分管束因为温度而出现冻结情况。如果机组出现了跳闸情况，则要在第一时间关停风机，然后将排气隔离阀以及能够流入排气设备的热源关闭[2]。