直接空冷岛改进前后分析对比

(山西漳电同达热电有限公司，大同 037000)

0 引 言

直接空冷系统是汽轮机的排汽通过粗大的排汽管道送到室外布置的空冷凝汽器内，轴流冷却风机使空气流过散热器的外表面，将排汽冷却成水，凝结水再经凝结泵送回汽轮机的回热系统。由于地理因素，我厂所处的环境在夏季时相对高温干燥少雨，因此夏季空冷岛的运行受环境影响相对较大，机组的高背压已经严重影响了负荷率。本文就同达#1机组为提高机组的带负荷能力，减少发电成本，对空冷装置进行冷却降低空冷机组背压、提高真空度行之有效的方法为进行空冷岛散热片的冲洗及空冷岛改造喷淋装置。

1 设备概述

山西漳电同达热电有限公司为2台330 MW循环流化床锅炉(CFB)，我厂汽轮机的排汽引入室外空冷排汽装置内直接用空气来将排汽凝结，称为直接空冷(ACC)系统。

真空泵设3台100%容量的水环真空泵，正常时一台运行维持真空；正常干空气泄漏量65～90 kg/h，抽真空容积6 250 m3；启动抽真空三台泵运行时40 min抽到35 kPa(a)。空冷岛共有30台风机，分6排，每排5台风机，30台风机总功率3 188 kW，TRL工况时排汽量719.95 T/H。顺、逆流管束尺寸10 m×2.22 m，每列顺、逆流管束数量：46/8。每台机组一根DN5800主排汽管，设有两个防爆门，主管分出6个DN2400的支管，空冷岛平台高度38米。

2 直接空冷系统的工作原理

汽轮机排出的乏汽经排汽管道和蒸汽分配管进入顺流管束。轴流风机强制吹风，空气在空冷管束外侧流动。蒸汽在空冷管束内被冷凝为水。不凝结的气体通过真空泵由抽真空管道排出。冷凝水汇至冷凝水收集箱，经冷凝水流出口返回锅炉，实现循环利用，见表1。

表1 空冷凝汽器设备规范

图1 直接空冷系统流程图

3 空冷岛运行对机组带负荷的影响

由于地理因素，我厂所处的环境在夏季时相对高温干燥少雨，因此夏季空冷岛的运行受环境影响相对较大；在机组负荷250 MW及以上时，空冷岛风机满出力的情况下机组的背压已达20 kPa以上，高负荷高背压运行不仅增加了煤耗量，低环保数值的控制不易调整；机组的高背压已经严重影响了负荷率，为提高机组的带负荷能力，减少发电成本，对空冷装置进行冷却降低空冷机组背压、提高真空度行之有效的方法为进行空冷岛散热片的冲洗及空冷岛改造喷淋装置。

4 改进措施

为此空冷岛专门装设了空冷冲洗水系统，在夏季高温炎热时对空冷岛散热片进行全面降温散热，并通过此装置来清洗散热片上的杂质，保持散热片的效果。

空冷冲洗水泵的水源来自化学的除盐水，冲洗水泵的额定电流为103 A，出口压力最高为8 MP，流量为320 L/min，此装置足以满足空冷岛散热片的冲洗要求。但空冷的冲洗存在片面性和阶段性，为此今年我厂空冷岛进行改造，空冷加装喷淋装置，目的为降低运行背压，降低机组煤耗，提高经济性，同时提升机组带高负荷的能力。

刚开始喷淋装置系统引接于空冷冲洗系统，通过在40排的连接总管将喷淋装置分别引接于空冷的6排当中，其中在空冷风机所在每个单元的两侧又分别引出4路管束作为空冷散热片喷淋。

在进行空冷喷淋装置试投运时，起初在喷淋装置全部投入运行时，喷淋装置无水流出，冲洗水泵的就地出口压力调整至最高但压力表显示仍几乎为零；通过调整将喷淋装置只保留两排投运，喷淋仍无效果；最后将喷淋装置全部退出，结束试运。

此次喷淋试运未达到预期效果，说明由于喷淋装置的管束面积较大，且喷淋出水必须满足一定的压头才能达到喷淋散热的效果，现有冲洗水泵的出力及流量不足以满足喷淋装置的要求；因喷淋装置在今后使用时将有可能全部投运，所以针对喷淋装置的有效使用，将喷淋水源接在锅炉上水泵出口管路上，经过投运试验满足实际要求，现已正常投入使用，见表2。

表2 锅炉上水泵性能参数

表3 锅炉上水泵电机性能参数

5 空冷岛改进后的效果对比

空冷喷淋装置投停说明(可根据实际情况适当调整)：

(1)投运规定：环境温度大于15 ℃，机组背压大于15 kPa，且空冷风机出力已经满出力

(2)停运规定：环境温度低于15 ℃，或喷淋系统投运后机组背压降至15 kPa以内，运行人员可根据现场实际运行工况下令停运喷淋系统，见表4。

表4 在机组负荷相同、空冷风机满出力情况下喷淋装置投运与未投运的对比

6 结束语

由此可见空冷岛进行定期冲洗及改造喷淋装置的必要性，不仅改善了空冷岛系统的运行环境、节约煤耗、保证环保数值的调整在可控范围内，尤其对机组带高负荷及机组长周期稳定运行带来了明显的效果。最近正值“迎峰度夏”阶段，且电力现货交易连续运行期间，机组需按现货交易出清电力曲线带负荷，在长时间带高负荷阶段不受机组背压的制约，在确保机组安稳运行的状态下能更长周期带高负荷运行，保证了现货交易市场需求同时取得较大的经济效益。