内蒙古国华呼伦贝尔发电有限公司 呼伦贝尔 021025
摘要：呼伦贝尔电厂建设两台国产600MW超临界直接空冷机组，采用国产化直接空冷技术，是我国安装在纬度最高、最寒冷地区的直接空冷机组，目前已经过一年多的运行，经历了严寒冬季的考验，积累了一定的经验与数据，以供高寒地区后续直接空冷机组空冷岛的安全运行中借鉴和有效规避风险的发生。
关键词：高寒地区；直接空冷；安全运行措施
1 引言
我国是水资源严重匮乏的国家之一，尤其随着经济建设的发展，水资源逐渐成为影响社会经济可持续发展的重要因素。随着电力工业的迅速发展，大容量火力发电厂不断增加，火力发电受煤炭资源及水资源双重制约的矛盾越来越突出。随着水资源紧张局面的加剧，在发展大型火电机组的同时，需要大力采用各种节水措施，火电机组采用空冷技术，可使耗水量比常规湿冷机组节省20～25％，对在我国富煤缺水地区建设火电机组具有十分重要的意义,目前在我国北方缺水地区得到了普遍应用。
呼伦贝尔电厂建设两台国产600MW超临界直接空冷机组，采用国产化直接空冷技术，是我国安装在纬度最高、最寒冷地区的直接空冷机组，目前已经过一年多的运行，经历了严寒冬季的考验，积累了一定的经验与数据，以供高寒地区后续直接空冷机组的安全运行中借鉴和有效规避风险的发生。
2 气候条件
电厂厂址位于内蒙古自治区呼伦贝尔市海拉尔区陈巴尔虎旗境内的宝日希勒煤矿南，距海拉尔区政府约14km，处于欧亚大陆中纬度偏高地带，自然标高在650～680米之间，属于温带大陆性季风气候。形成寒冷、半干旱草原气候，冬季寒冷漫长；夏季温凉短促；春季干燥风大；秋季气温骤降、霜冻早。根据有关气象资料，多年平均降水量367.3mm，多年平均蒸发量1198.9mm，多年平均风速3.1m/s，常年盛行南风。电厂年平均温度为-1.0℃，最冷月平均温度为-26.2℃，极端最低温度为-43.6℃，典型年零度以下出现的小时数为3912小时、约占全年的45%，属于高寒地区。
3 机组基本状况
内蒙古国华呼伦贝尔电厂一期工程为2×600MW超临界直接空冷机组。
汽轮机采用上海电气集团股份有限公司生产的超临界、一次中间再热、两缸两排汽、单轴、单背压、NZK600-24.2/566/566型直接空冷式汽轮机；
空冷采用江苏双良生产的国产化自主设计的直接空冷系统，为单排管强制通风空冷凝汽器，空冷散热器管型采用单面覆铝钢基管、铝翅片单排管散热器；共8列7排56个冷却单元，配有56台轴流风机，配套电机额定功率为110KW。每列第2、6排有逆流冷却段，该段风机可反转。第1、2、3、6、7、8列设6个防冻蝶阀。
工程主体设计由西北电力设计院承担，包括空冷部分。北京电建负责#1机组和公用部分施工；东电一公司负责#2机组施工。
4 面临的主要问题
我公司所选用的空冷主体设备制造商江苏双良公司直接空冷技术起步较晚，定州电厂是其投运的首台600MW机组，在设计和运行上均缺乏实际经验。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而作为电力企业来说，关注的不仅仅是空冷系统设计优化的经济性，更关心的是空冷系统的安全性，安全性主要包括两个方面：一是夏季高温能否保证设计考核点的满发，二是在冬季低温条件下能否有效防冻。为此，在直接空冷机组运行过程中需要有针对性的研究问题、总结经验、探索解决方案。
5 夏季运行技术措施
从目前投用的多台600MW直接空冷机组的实际运行情况看，其夏季高背压问题已成为影响机组安全经济运行的主要问题。由于夏季运行工况正处于电网渡夏高负荷运行时期，且从机组的调峰角度看日负荷的高峰负荷也正是环境温度高的时段。因此机组在夏季必然会出现较长时间大负荷高背压限负荷运行工况，在这种情况下，一旦出现如大风天气及热风回流等不利的情况，极易造成背压保护动作机组跳闸问题的出现。这样，不但给机组安全运行带来严重的威胁，同时也直接影响到电网的安全经济运行。
5.1机组在运行期间，要严格按照背压控制曲线的要求进行负荷控制。同时背压应留有一定裕量，防止其它干扰因素造成机组背压进一步恶化。
5.2在机组背压升高时，应对主机各运行参数进行严格控制。
5.3在环境温度较高的时候，在保证空冷风机电机的电流和变频器温度不超过允许值的前提下，应解除风机自动，控制风机在一定转速。随着环境温度的升高，机组背压升高后，必要时限制机组出力。
5.4巡回检查时，应加强对空冷岛各冷却单元变频器、电机温度、变速箱油位及温度的检查监视。发现变速箱油位低时应及时联系补油。
5.5机组在高负荷、高背压运行期间，应控制汽轮机进汽参数在额定值。主蒸汽流量、调节级压力、轴向位移以及排汽缸温度四个参数有任意一个达到或接近报警值，必须尽快降低机组负荷，直至合格。
5.6高负荷、高背压运行期间，应注意监视汽轮发电机组轴系振动情况，发现任一轴承盖振动或轴振有较大幅度的变化时，应及时进行分析，必要时降低机组出力。尤其应加强对轴承X、Y两个方向轴振的监视。
5.7高负荷、高背压运行期间，应对推力轴承乌金温度及回油温度进行密切地监视。任何情况均不得超过运行规程规定的数值。
5.8机组在高背压运行期间，应密切监视凝结水温度和流量的变化。凝结水泵出口水温达到60℃时（60℃精处理退出），应做好预想，提前对精处理保护退出时出入口门和旁路门的动作情况进行监控，防止发生凝结水断流事故。在凝结水精处理退出运行期间，应加强对凝结水水质的监控。
5.9在高负荷期间应注意监视并控制凝结泵电机绕组温度和电流在额定值内。同时应注意除氧器水位的变化，必要时根据水量带负荷。
5.10夏季，机组在高背压区运行，加强大气风速和风向对背压影响的监视。逐步积累调整经验，防止大风来临时失去控制手段。
5.11机组在高背压运行期间，注意运行真空泵汽水分离器水位和工作液温度的监视。水位计满水时，必要时用分离器底部放水将水位降至正常。真空泵工作液温度升高时，应及时调整冷却水温度，将工作液温度控制在60℃以内。
5.12夏季高温时段，应保证辅机冷却水泵良好的运行和备用状态。同时运行人员应加强辅机冷却水出口温度和闭式水温度以及各辅机温度的监视调整。
5.13加强对运行转机设备电机风温、工作油及润滑油温度的监视。
5.14夏季高温时期，应加强对空冷变母线电压及空冷变压器温度的检查监视。
5.15机组在高背压运行期间，应认真倾听汽轮发电机本体各部声音，尤其注意低压排汽缸声音变化。
5.16机组在较高背压运行期间，应精心调整，防止风机失速引发的其它问题出现。
6 冬季运行技术措施
内蒙古国华呼伦贝尔电厂所处海拉尔地区气象资料显示，年平均温度为-1.0℃，最冷月平均温度为-26.2℃，极端最低温度为-43.6℃，属于高寒地区，2010年实测现场地面最低温度为-47℃，空冷岛上温度为-52℃因此，空冷系岛防冻是确保机组安全运行亟需解决的一个重要问题，必须做好预控措施，并在机组的生产、运行过程中不断摸索、总结，逐步总结形成适合于国华宝电公司实际需要的空冷冬季运行方式，以确保机组冬季的安全稳定运行。
7 结束语
总之，虽然直接空冷技术的发展已逐渐成熟，但空冷机组在我国高寒、高纬度地区的应用还处于起步阶段，仍有一些问题需要探讨，随着呼伦贝尔电厂超临界直接空冷机组运行经验的积累，相信经过国华呼伦贝尔电厂技术人员的研究、努力和国家、行业一些标准、导则的完善，这些问题一定会逐步得到解决。
参考文献
[1]西北电力设计院《直接空冷系统优化专题报告》2005年11月.李新江.
[2]西北电力设计院《直接空冷系统自主化专题报告》2005年11月.杨迎哲.
[3]西北电力设计院《空冷系统度夏能力专题报告》2005年11月.王宏斌.
[4]西北电力设计院《直接空冷系统防冻专题报告》2005年11月.赵栓荣.
论文作者:耿群
论文发表刊物:《基层建设》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/18
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