高寒地区直接空冷系统启动探讨

曾 琦，李 鹏，何武强，吕海宾

（新疆新特能源股份公司自备电厂，乌鲁木齐 830011）

高寒地区直接空冷系统启动探讨

曾 琦，李 鹏，何武强，吕海宾

（新疆新特能源股份公司自备电厂，乌鲁木齐 830011）

因为直接空冷系统的空冷凝汽器直接布置在环境大气中，本身的性能和安全受外界环境因素的影响比较大，尤其在寒冷的冬季容易发生冻结，导致空冷凝汽器损坏，甚至导致空冷机组停运。所以防冻问题是空冷机组最重要的问题，特别在我国北方严寒地区，空冷凝汽器冻结是常见现象，严重影响机组的安全经济运行。本次内容结合新特能源股份有限公司2x350MW机组直接空冷机组的运行经验，针对高寒地区直接空冷机组的启动提出了一些建议，供同仁参考。

空冷凝汽器；启动；顺流；逆流；真空

1 直接空冷的原理

直接空冷即汽轮机作完功的乏汽排至翅片管式空冷散热器中，若干个空冷风机群不断鼓风并横向掠过空气冷却热交换器，使乏汽凝结。由于冷却介质空气比热小，密度小，所以散热器体积庞大。由于空冷装置（空冷岛）布置在厂外，在冬季启动时或运行中有可能由于蒸汽量过小，管内聚集空气等使管束结冻损坏。

2 设备规范

新特能源股份有限公司2x350MW机组汽轮机是哈尔滨汽轮机厂有限责任公司生产，型号为：CZK350/326-24.2/1.3-566/566的直接空冷凝汽式汽轮机（全电调），空冷凝汽器采用报警首航公司（斯必克冷却技术SPX）生产的三排管（管束布满翅片）空冷凝汽器，冷却换热面积573638平方米，空冷岛东西向共有6列分布，每一列从北往南有四个单元（对应四台空冷风机），其中第二个单元为逆流单元（抽真空单元）。

新特能源股份有限公司2x350MW机组汽轮机是哈尔滨汽轮机厂有限责任公司生产，型号为：CZK350/326-24.2/1.3-566/566的直接空冷凝汽式汽轮机（全电调），空冷凝汽器采用报警首航公司（斯必克冷却技术SPX）生产的三排管（管束布满翅片）空冷凝汽器，冷却换热面积573638平方米，空冷岛东西向共有6列分布，每一列从北往南有四个单元（对应四台空冷风机），其中第二个单元为逆流单元（抽真空单元）。

3 冬季安全启动的方法

3.1 进行疏水改造

针对空冷岛冬季启动由于外界环境温度极低，在锅炉蒸发量未达到空冷凝汽器所要求的最低热负荷前，避免主再热蒸汽高低旁管道疏水进入空冷凝汽器的特点，采取主再热蒸汽管道疏水增加一路排入锅炉启动疏水扩容器的技术方案。锅炉点火初期，将疏水排至启动扩容器。

3.2 对各凝结水集水箱进行改造

加装放水门在空冷岛长期停运时打开放水门，防止空冷岛凝结水集水箱冻结。

3.3 冬季启动过程中应设专人检查

冬季启动过程中应设专人对空冷岛各列散热器凝结水下联箱及散热器管束表面各部（顺流凝汽器加强中下部测温、逆流凝汽器加强中上部测温）和散热器翅片管各边角处表面各部进行就地温度实测，有异常时应增加检查和测量次数。

3.4 机组启动抽真空前各阀门的状态

机组启动抽真空前，保持真空破坏门在开启状态，关闭主再热蒸汽气管道至排汽装置的全部疏水门，开启汽轮机主再热蒸汽管道疏水到启动扩阀门。

3.5 锅炉点火后注意事项

锅炉点火后，高低旁保持关闭状态，控制炉膛出口烟温不超过538℃，升温升压至0.8-1.0MPa（此过程应严密监视汽缸温度、温差，如有异常及时采取措施），然后启动3台真空泵抽真空（不投轴封供汽），当背压达30kPa以下时，关闭空冷岛各列散热器进汽蝶阀及抽真空电动门，各列凝结水回水阀保持开启状态，开启主、再热蒸汽疏水到启动扩容器的阀门。

3.6 机组启动过程中注意事项

主汽压力达0.8MPa时，可适当开启高旁阀，再热器暖管后逐渐开大高旁阀，当再热器压力达1.5-2.0MPa时，主汽压力达2.5-3MPa时，开启低压旁路，开大高压旁路向空冷岛供汽，并在规定时间内使空冷岛进汽量达到规定的最小进汽量以上（在5分钟之内将低旁开度逐渐增加至50%，再过10分钟将开度开至80%，注意背压不得高于40kPa）。

3.7 机组启动过程中空冷岛进汽温度的控制

开启低旁前30分钟投入轴封供汽，待真空有明显增加时方可投入低压旁路，低旁开启后，在保证空冷岛进汽温度小于121℃情况下，尽量提高空冷岛进汽温度，并注意监视排大气安全门不动作。

3.8 机组启动过程中空冷风机启动注意事项

当第1、2列空冷凝汽器管束下联箱中凝结水的温度（平均值）高于35度后风机开始运行，首先开启第2、4单元逆流风机，在20-35rpm之间运行，将机组背压设定在25kPa，随着蒸汽负载的增加风机转速上升，当风机转速达到35rpm时，满足不了排热量的要求即实际排出蒸汽压力高于设定值，依次增加风机的开启台数。

3.9 机组启动方式的选择及注意事项

蒸汽参数接近冲转参数时，调整高低旁开度，使各参数达到冲转要求，锅炉运行稳定，汽轮机开始冲转（冲转时应保持低旁开度在30%以上，以增加空冷岛进汽量），采用高中压缸启动方式。

3.10 机组启动后空冷风机启动注意事项

机组启动后根据背压及各列凝结水管温度逐列投入空冷散热器，投入次序为3-4-5-6列（尽量最后投机组迎风面空冷凝汽器列）。

4 结论

在冬季特别注意冬季启动特点，在再热器压力无法满足最小空冷岛进汽量的情况下，凝汽器中严禁进入一切热水、热汽。通过疏水的改造，将这些启动中的疏水引入锅炉的启动扩容器中。机组启动要充分利用再热器的干烧能力，采用多种手段尽快使得高低旁路起温起压。要控制好机组启动过程中空冷凝汽器的进汽时间和进汽量，保证空冷岛进汽一次开机成功，不会发生结冻情况。

［1］邱利霞等.直接空冷汽轮机及其热力系统［J］.北京：中国电力出版社，2006.

［2］温高等.发电厂空冷技术［M］.北京：中国电力出版社，2008.

［3］许铁.空冷岛温度场的构建及防冻优化调整［D］.华北电力大学，2014.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.198