（神华国华宁东发电有限责任公司 宁夏 750408）
摘要：简要的介绍了间接空冷的工作原理和优缺点，并详细介绍了间接空冷冬季调试过程扇区充水过程、运行期间、停运期间的防冻措施；以及间接空冷系统运行注意事项和间接空冷系统常见问题及处理措施，通过对整个调试过程的防冻控制措施，能够有效的防止间接空冷系统冬季调试损坏的可能。
关键词：间接空冷 防冻
1引言
表面式凝汽器间接空冷系统采用循环水进入表面式凝汽器的水侧通过表面换热，冷却凝汽器汽侧的汽轮机排汽，被加热后的循环水由循环水泵送至空冷塔，通过空冷散热器与空气进行表面换热，循环水被空气冷却后再返回凝汽器去冷却汽轮机排汽，构成了密闭循环。
2、表面式间接空冷系统结构简介
带表面式凝汽器的间接空冷系统冷却水与汽轮机排汽不相混合，在凝汽器内部进行表面换热，这样可以满足大容量机组对锅炉给水水质较高的要求。该系统采用不锈钢凝汽器代替钛管凝汽器，用除盐水代替自然状态水(例如海水、湖水、江水等)，用密闭式循环冷却水系统代替敞开式循环冷却水系统。
3间接空冷系统其优缺点
3.1间接空冷系统其优点：
3.1.1设备较少，系统较简单。
3.1.2冷却水系统与凝结水系统分开，水质按各自标准处理，冷却系统采用除盐水，且闭式运行，基本杜绝凝汽器管束内结垢堵塞情况，大大提高换热效率。
3.1.3循环水系统处于密闭状态，循环水泵扬程低，消耗功率少，厂用电率低。
3.1.4冷却水在循环过程中完全为密闭循环运行，基本不产生水的损耗，理论上该系统耗水为零。
3.1.5间接空冷系统对环境气象条件的敏感性和受环境气象条件影响变化较小，无热风回流现象的发生。
3.2间接空冷系统其缺点：
3.2.1冷却水必须进行两次热交换，传热效果差。
3.2.2占地面积大。
3.2.3初投资较直接空冷大。
4、间接空冷冬季调试防冻措施
4.1扇区充水过程的防冻
冬季低温时向扇区充水时发生冻结的可能性与充水温度和充水速度有关，充水温度越高、充水越快，发生冻结的可能性越小，为了满足防冻的要求通常充水温度控制在40℃～55℃，充水时间要求低于90秒，充水时必须关闭百叶窗。但过高的温度和充水速度会对法兰、阀门、膨胀节、管束连接处的O型橡胶密封圈造成较大的热冲击，造成漏水失效事故。因此，经过参考厂家资料及现场实际，采取了以下措施：
4.1.1单体调试时，必须对百叶窗开关位置逐个进行调试，确保远程与就地保持一致，且百叶窗关闭时严密。
4.1.2冬季充水时，充水温度低于40℃禁止进行充水。在充水时，扇区进水阀、回水阀同时开启，进水阀开启14秒、回水阀开启18秒，然后中停，充水60秒后，全开扇区进水阀、回水阀，这样做的目的是进水管设计流速为1.5米/秒，回水管压力稍低，设计流速为1.2米/秒，这样阀门开启时间能保证循环水正好到达扇区顶部（扇区顶部高度为20米）且排气充分。
4.1.3必须严格控制充水温度与环境温度之差。扇区充水时，充水温度与环境温度之差不超过80℃，这主要是考虑O型橡胶密封圈的失效问题。因此，冬季工况下，环境温度在-16℃以上时，循环水温达40℃以上方可对扇区充水，环境温度在-16℃以下时，扇区充水要求循环水温达50℃～55℃。此外，尽量避免在-25℃以下的低温环境中进行扇区充水操作。
4.1.4扇区充水过程中，观察排气立管有大量气水排出，表明管束排气正常，否则应立即将扇区泄水，查明原因后再充水。
4.1.5冬季扇区程控充水完成后，应立即对该扇区每个冷却柱面进行测温，发现某冷却柱管束温度低于10℃，在5分钟以内温度还未超过20℃，说明管束水循环不畅，应立即将该扇区泄水，联系检修检查原因，如无法处理将该冷却柱加堵板隔离后，方可重新对该扇区充水。
4.1.6扇区充水完成后，不能立即打开百叶窗进行调节，应将百叶窗全关4小时后，且确认各冷却柱测温正常之后，再打开百叶窗调节出水温度，以避免在扇区充水完成短时间内管束发生冻结。
4.1.7间接空冷系统冬季调试扇区首次充水时，必须选择在全天温度较高的中午时段进行，禁止在夜间进行充水，防止夜间温度变化大，造成冻结，同时白天有利于人员对各冷却柱测温。
4.2扇区运行期间的防冻
扇区运行期间，主要控制扇区的温度、循环水流速及水质。为此，需注意以下方面：
4.2.1由于传热效果不同，散热器最外排管束、边缘部位管束与里排、中间部位管束出水温度存在较大偏差，再加上其他因素的不利影响，如：百叶窗开度偏差、散热器外表面脏污堵杂物、水流速、流量不均等，造成运行中某一局部散热器或个别管束的出水温度大大低于散热器平均出水温度。目前，我们更够监视和控制调整的是平均出水温度，如果扇区出水温度控制较低，可能造成某一局部散热器或个别管束出水温度太低，在运行中结冰冻坏。
在正常情况下，各扇区百叶窗应投自动，加强监视自动动作情况，在自动调节缓慢或有异常情况时，应及时解除自动并进行手动调节。在自动或手动情况下都必须保证各扇区出水温度满足以下要求：环境温度在0℃～-10℃时，保持扇区出水温度不低于30℃;环境温度在-11℃～-20℃时，保持扇区出水温度不低于35℃;环境温度在-21℃～-30℃时，保持扇区出水温度不低于38℃;环境温度低于-31℃时，保持扇区出水温度不低于40℃。
4.2.2在冬季工况下，采取三台循环泵全部运行的方式来提高循环水流速。一旦某台循环泵跳闸，可适当将1～2个扇区进行泄水，以保证流速。另外，由于循环水流速没有测点，可通过扇区进、回水压差进行间接观察，扇区投运数量与循环泵运行台数之间做好配合，以保证扇区进回水压差大于50KPa。
4.2.3厂用电全部失电的事故情况下，主机循环泵全停，应立即打开进、回水母管紧急泄水阀，将扇区全部手动泄水，避免循环水不流动而导致扇区全部冻裂。
4.2.4加强循环水水质的监督。间接空冷系统的冷却三角采用第六代铝制福哥型散热器，圆形铝管和翅片都是单金属全铝。因此，铝腐蚀主要是以电化学腐蚀进行的，因而控制主机循环水系统的PH值对铝腐蚀防护是十分重要的。某厂由于主机循环水的水质控制不当，在冬季运行时曾发生铝管大面积泄漏，严重影响了机组安全运行。目前，国内尚无不锈钢凝汽器、碳钢循环水管、铝散热器间接空冷系统的水质标准和处理方法，根据相关单位对混合凝汽器间接空冷系统的试验结果，暂时执行的水质标准如下：电导率≤10μS/cm，pH：7.0～8.3（期望值7.0～8.0），全铁≤200μg/L，全铝≤200μg/L。在冬季运行期间，更要加强对间冷水中的金属离子（铁、铝）及pH的监测，并将指标列入监督报表中，定期监测，避免对铝管的腐蚀造成泄漏。
4.3扇区停运期间的防冻
在间冷系统运行实践中，出现过因扇区停运时操作不当或停运后防冻措施不到位而造成扇区管束冻裂的情况。主要有以下几个方面需注意：
4.3.1机组停运后或事故情况下甩负荷，应及时关闭扇区百叶窗，将扇区泄水，避免热量不足而导致循环水温度过低，造成扇区冻坏。
4.3.2在扇区泄水过程中，当进水阀、出水阀关闭后，如果扇区泄水阀因故障不能及时开启，立即手动打开扇区泄水阀，否则整个扇区管束内的循环水将停止流动，在冬季环境下，极易冻坏。
4.3.3扇区泄水结束后，注意对扇区进、回水母管温度的监视，这个主要是判断扇区进水阀、回水阀是否关闭不严有内漏。或者将扇区进水阀后、回水阀前的人孔门打开，以免从扇区进水阀、回水阀漏流的热水逐步进入扇区管束，在下联箱管口部位造成冻结，下次再充水时将造成循环水流动不畅，管束冻坏。
4.3.4对于冬季工况下较长时间（1天以上）不投运的扇区，确认扇区进回水管道无水后应将进、回水紧急泄水阀关闭，在DCS上挂”禁操”，以免地下储水箱热气因抽吸作用返至扇区管束内导致结冰，在下次扇区充水时将造成大面积冻裂。
5间接空冷系统运行注意事项
5.1有下列情况之一时，空冷系统禁止起动
5.1.1空冷系统主要保护试验不合格(安全排水阀联开保护)。
5.1.2安全排水阀不能远方开关。
5.1.3任一扇形段进、出口阀不严、漏水严重。
5.1.4充水泵、补水泵不能远方、就地启停。
5.1.5百叶窗无法关闭或关闭不严。
5.2下列情况之一，扇形段禁止充水
5.2.1冬季百叶窗不能远方关闭。
5.2.2冬季扇形段不能程控排水。
5.2.3冬季扇形段竖管加热装置不能投入。
5.2.4扇形段冷却三角形或排水阀严重泄漏。
5.2.5冬季扇形段自动排水保护失灵(温度低、无流量)。
5.3扇形段充水过程中注意事项
5.3.1充水时应观察扇形段各阀门动作情况，出现异常情况及时处理。
5.3.2充水过程中应监视高位水箱水位，当下降时及时起动充水泵、补水泵。
5.3.3检查充水扇形段冷却三角形及连接伸缩节是否泄漏。
5.3.4扇形段远方充水时出现故障，立即自动将该扇形段排水，联系检修人员处理，禁止盲目再次充水。
5.3.5当已有四个扇形段充水后，检查塔旁路阀应自动关闭。已有五个扇形段充水后，塔旁路阀应全部关闭，否则应查明原因，严禁在塔旁路阀未关闭情况下继续投入扇形段。
5.3.6正常情况下，扇形段充水一般对角顺序依次进行。
5.3.7扇形段充水后，根据出水温度，及时开启百叶窗。冬季控制各扇形段出水温度不低于22℃，环境温度低于－10℃以上，各扇形段出水温度不低于25℃。
6间接空冷系统常见问题及处理措施
6.1扇形段充水时，两个排水阀开始关闭，如有一个排水阀在关闭过程中故障，而不能关闭时，自动将另一个排水重新打开。
处理原则：检查排水阀故障原因，恢复正常后再进行充水。
6.2扇形段两个排水阀关闭后，在开启进、出口阀时，其中一个阀门开至中间位置故障。
处理原则：在扇形段排水阀未打开前，立即就地或手动关闭停在中间位置的阀门，防止机组停运。扇形段进、出口阀关闭后，开启扇形段排水阀。
6.3扇形段排水阀关闭后，在开启进、出口阀时，其中一个阀未开启。
处理原则：此时三角形散热器内已进水，在扇形段进、出口阀关闭后，扇形段应处于排空状态，防止冻坏冷却三角形。
6.4两个进、出口阀关闭后，只有一个排水阀打开，另一个排水阀未开启。
处理原则：当微机未重新充水时，应立即将扇形段进出口阀，排水阀切至“就地”，就地电动或手动开启故障排水阀。手动仍开不启故障排水阀时，在不影响机组安全和扇形段三角形没有冻坏危险的情况下，将扇形段重新充水运行。如果微机重新充水，应联系检查后，就地将进出水门关闭后，电动或手动开启排水阀。冬季如果重新充水会造成扇形段三角形冻坏时，应停止循环泵运行，然后开启安全放水阀及该扇形段进出口阀。
6.5机组停运扇形段排水时，某一排水阀“远方”、“就地”，手动均不能开启。
处理原则：应将该扇形段重新充水，并关严百叶窗，待其它扇形段排水且机组停运后，远方开启安全排水阀，停止循环泵运行(此时故障的排水阀对应的进出口阀应在开启状态)。
论文作者:祁军
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/21
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