300MW直接空冷机组空冷岛的防冻措施

孙志伟

摘要：现阶段，虽然我国目前的科学技术水平在全世界的地位有很大的提高，但是还是有一些科学技术不能实现的。比如，在300MW直接空冷机组空冷岛的防冻技术方面还是没有达到预想的良好效果。因为我国处于一个四季比较明显的纬度，大部分地区到了冬季还是比较寒冷的，尤其是一些高寒地区，所以对于直接空冷机组空冷岛的防冻任务，自然就成为了保障整个直接空冷系统安全运行关键条件。笔者在本文主要探讨的就是关于300MW直接空冷机组空冷岛的防冻措施，详细内容见下文。

关键词：直接空冷系统；原因分析；防冻措施

0引言

火电厂在进入冬季时很容易发生空冷散热器堵塞的现象，究其原因是因为由于冬季天气较为寒冷，当环境的温度在低于2摄氏度的时候，空冷凝汽器的凝结水过于冰冷，由此会导致凝结水结冰的现象出现，进而造成空冷散热器堵塞，假如工作人员没有注意到这个状况，也没有进行相关的防范措施，日积月累就会使得空冷散热器出现变形，严重的会使得空冷散热器受到严重损害。所以说，当空冷机组系统在低温下工作运行的时候，一定要注意做好防冻措施，避免出现因为凝结水过于冰冷导致空冷散热器堵塞甚至损坏的现象发生。

1直接空冷系统的基本构造和特点

1.1基本构造

简单来说，直接空冷系统就是汽轮机排汽直接进入了空冷凝汽器，排出的气汽体液化产生冷凝水，冷凝水通过凝结水泵再次排入汽轮机组的循环过程。直接空冷系统的基本构造主要分为以下几个部分，其中主要有汽轮机低压缸排汽管道；空冷凝汽器管束；凝结水系统；抽气系统；疏水系统；通风系统；直接空冷支撑结构；自控系统；清洗装置等。

1.2直接空冷系统的特点

由于目前科学技术在直接空冷系统方面的技术还不够完善，在直接空冷系统的运行方面还存在一些难以克服的问题，比如受到严寒、大风等环境因素的影响严重，系统自身设计存在一定的缺陷，在运行管理方面还不够到位。当然与运行电站空冷系统相比较，直接空冷系统还是存在不小的优势。直接空冷系统的有优点也有缺点，它的背压较高，由于安装了强制通风的风机，使得用电量增加许多，同时强制通风的风机在运行过程中产生了较大的噪音污染，还有直接空冷系统的钢平台占地面积较大，直接空冷系统所产生的效益要远远超过间接冷却系统，比它的大30%左右，直接空冷系统的散热面积比间接的少30%，最关键的是直接空冷系统的造价相对经济。

2直接空冷系统冻管的原因分析

直接空冷系统在进入寒冷天气时，容易发生空冷系统冻管的现象，严重危害了直接空冷现象的正常运行，经过分析发现，影响因素主要分为以下几个方面；

首先是系统本身的原因，如果直接空冷系统存在漏气现象，尤其是在当系统漏气量较大的时候，系统本身的抽气功能会相对的降低，由此会导致由于换气换热的不均匀，使得空气容易在系统中发生聚集现象，进而形成冷区。所谓冷区，其中的蒸汽含量较低，蒸汽凝结产生的热量也较小，空气也就很容易冷却到环境温度。所以当凝结产生的水流经过冷区的时候，由于温度较低，很容易被冷却，如果冷区的温度到达冰点，凝结的水流就会发生结冰的现象，所以说，只要是能导致空气发生聚集的，都会使得冻管的几率增加。其次是外界环境因素，当外界环境的温度到达冰点以下时，尤其是在启动时间长且蒸汽流量较小的机组，如果进入ACC的蒸汽流量很小的话，即便是风机不运行，ACC同样也会因为自然换热的因素而发生冻结的现象。所以说要想避免此类现象的发生，一定要保证进入到ACC的蒸汽量十分充足，并且还要极力缩短进汽的时间，最好不要超过两个小时，由于进入ACC的蒸汽量会随着某些因素变化，特别是他会随着ACC的换热面积的降低和环境温度的升高出现一定的下降现象，所以即便是在连续运行时，也要注意保持蒸汽量的充足。

3有关的防冻措施

由于环境温度的降低，对于空冷系统的正常运行造成了一定的危害，为了有效解决空冷凝汽器的冻结问题，提出相应的防冻措施。

（1）为了避免冷区现象的发生，需要确定最小的防冻热负荷。因为汽轮机直接空冷系统的排汽管道大部分都分布在室外并且管道系统十分庞大复杂，所以使得在室外温度较低的时候，蒸汽进入空冷凝汽器之前就发生了大量凝结，进而使得进入空冷凝汽器的热负荷严重降低了，由此会出现在散热器内部运行时热力和蒸汽流量分配不均匀的问题。因此当在计算最小的防冻热负荷时，要首先考虑由于各排间热量的偏差使得管束系统散热量和管束系统被冻结的危险。

（2）为了保障机组的正常运行，一定要对直接空冷系统的重要部位进行彻查，以防不测。由于对于空冷岛的防冻相对复杂，更要对其进行重点部位的检查工作，并做好有关的温度记录，重点检查的部位有：各投运列顺流管束下部、逆流管束上部，进汽阀、凝结水阀、抽空气阀等阀门的前后温度以及空气抽出管和凝结水管的温度，另外空冷器各列凝结水温度要尽量控制在45摄氏度以上，这些部位一定要认真检查，并做好有关的记录。

（3）由于逆流管束容易发生过冷的现象，所以要在逆流区尽量安装一些具有反转功能的风机，即便是逆流管束产生过冷的现象，该风机也可以产生局部的热风，使得温度上升，可以进行再循环。

（4）在停机过程中，需要人为的将空冷系统的自动调整状态，改为降低各列风机的转速，并将凝结水的温度控制在35摄氏度以上。还有在停机过程中，空冷系统的排汽量会相应的减少，所以这就需要人为的强制性的停止某一空冷列，并先对温度低的那列进行解列处理。

（5）冬季温度降低，机组长期低负荷进行运行，有一部分散热器出现过冷的现象，这时应该将出现此类状况的散热器进行保温处理，用帆布盖好散热器，还要将风机的风筒用帆布堵上，由此来减少散热器的通风量，进而避免散热器出现温度过低的现象。

4结语

综上所述，针对直接空冷系统在温度较低是出现的问题及原因，本文提出了有效的解决办法，希望对同类型机组的安全运行及生产提供有效的指导作用，虽然还有一些有待克服的难题，一些因素还会影响空冷岛的正常运行，但是一定要保证安全的前提下，即便是损失一些经济效益，也要维护空冷岛的安全。

参考文献：

[1]王学民.300MW直接空冷机组空冷岛的防冻措施[J].工业技术, 2012(04).

[2]邱丽霞.直接空冷汽轮机及其热力系统[M].北京:中国电力出版社,2006(09)．endprint