（内蒙古国华呼伦贝尔发电有限公司 内蒙古呼伦贝尔 021025）
摘要：针对高海拔酷寒地区600MW超临界直接空冷机组在冬季运行过程中的空冷调整进行优化措施研究，总结出一系列安全、节能且高效的技术措施。经试验得出，年供电煤耗、燃料成本降低显著，经济性可观，同时兼顾节能降耗和冬季空冷安全防冻运行两个方面，有助于全国同类型机组节能降耗工作开展时借鉴。
关键词：超临界机组 空冷 节能优化 运行技术措施
一、采取的重点措施
1.采用《机组低背压安全运行技术措施》。
机组背压控制应以确保设备运行安全为主，不能为了提高经济性而造成设备损坏。十月份初至次年三月底采用低背压运行，此时环境温度已降至-10℃以下，具备降低机组背压的条件，降低煤耗效果显著。
1.1机组背压控制应以排汽装置喉部背压为准。
1.2机组低背压运行期间，应加强对空冷的监视调整，严禁发生空冷冻结事故。
1.3任何情况下，机组背压严禁低于“呼伦贝尔600MW空冷机组纯凝工况阻塞背压与进汽量关系曲线”对应值，可控制在+0.3kPa以上
1.4机组低背压运行期间，应加强对汽轮机各监视段压力和温度的监视，并与之前参数进行对比，发现异常要及时提高背压至8kPa以上，防止汽轮机叶片过负荷。
1.5机组低背压运行期间，应加强对排汽装置液位的监视，发现液位异常下降，及时就地检查空冷翅片管运行情况，若发现冻结造成，立即提高机组背压至9kPa以上。
2.在冬季执行《空冷冬季优化运行技术措施》
空冷冬季运行背压控制必须以确保管束不发生冻结为前提，如管束温度较低时，可以适当提高机组背压运行，直至管束温度恢复正常。
2.1空冷冬季运行背压控制以排汽装置喉部背压为准，不准低于主蒸汽流量对应的阻塞背压。真空严密性试验值在100 Pa/min以上时，应根据就地管束运行情况调整背压，避免空冷冻结，但不能无限值提高机组背压。
2.2空冷冬季运行时应优先降低风机转速或停止风机运行，避免频繁投、退空冷列，防止蒸汽隔离阀不严，造成空冷管束冻结。
2.3冬季空冷列退出运行必须联系维护部专责人到位后方可进行，退列工作尽量安排在白天进行。按先两边后中间的原则，禁止退出蒸汽隔离阀不严的空冷列。
2.4冬季空冷列退出运行后，运行部和维护部要共同确认蒸汽隔离阀关闭情况，检修人员确认关闭严密后，运行人员认真监视该列蒸汽隔离阀关闭后的蒸汽温度及凝结水温度下降趋势，发现异常及时到就地检查管束情况，同时通知相关专业采取应急措施。
2.5冬季空冷列退出运行后要及时投入抽真空管路伴热；该空冷列投入运行后要及时退出该列抽真空管路伴热。
2.6冬季空冷列退出运行再次投运时，应确保空冷蒸汽隔离阀后蒸汽温度、压力测点显示准确，抽真空阀开启后，要加强对蒸汽隔离阀后压力的监视，当该测点无明显变化时，禁止投入该列运行。
2.7冬季空冷风机应至少保持四列运行，转速应控制在35Hz以下，调整时尽量保持各风机转速一致，防止由于冷却不均造成局部管束过冷。当风机频率超过35Hz时，要安排专人就地检查空冷管束情况。
2.8冬季运行期间，要加强对室外真空设备的巡检，防止因设备冻裂造成机组掉真空。就地巡检时要将每个空冷单元的隔离门关严，同时关注空冷风机入口滤网结霜情况，发现问题及时通知检修处理。
3.优化空冷风机驱动电机的加热和冷却系统。
每台机的空冷岛各配置8列7排56个冷却单元，每台电机配有冷却装置和加热装置。在冬季运行期间空冷岛环境温度常低于零度，然而非驱动端冷却风扇依然在为驱动电机“冷却”运行，不仅浪费厂用电，而且无故增加冷却风扇运行磨损时间。根据实际情况，冬季十月末手动停掉驱动电机冷却风扇，停机期间所有加热器断掉加热电源，避免其频繁加热，降低耗电率的同时也延迟了加热和冷却装置的寿命。
二、技术路线
1、低背压理论依据：汽轮机阻塞背压是指汽轮机末级叶片出口处的蒸汽流速接近该处的音速水平（马赫数约为0.95）时的背压，在通常情况下，它与汽轮机进汽量相关，不同的进汽量有不同的阻塞背压值。一般来讲，汽轮机背压降低，在相同发电量下汽轮机进汽量就可减少，极限值即汽轮机阻塞背压。在取得汽轮机原厂家的“机组背压负荷限制曲线”（见图1）的基础上，绘制了“纯凝工况阻塞背压与进汽量关系”（见图2），为降低机组背压安全性提供了理论依据。
图1 机组背压负荷限制曲线
图2 纯凝工况阻塞背压与进汽量关系
根据上述曲线，为确保机组安全稳定运行，实际运行中控制目标背压高于曲线值+0.3kPa，详见表3。
表1 进汽量与背压控制值关系
三、可借鉴经验与创新点
1、根据季节和环境温度不同，机组负荷综合采用节能控制策略。
2、在酷寒的冬季，依据新投入的空冷岛空气温度场监视系统，延长空冷风机反转暖空冷周期，达到节能效果。
3、综合考虑机组背压、凝结水过冷度、厂用电率等因素对供电煤耗的影响，取最经济数值，进行机组节能运行控制指导。
4、兼顾节能降耗和冬季空冷安全防冻运行两个方面，具备推广优势。
5、空冷系统运行优化试验的成功，将为同类型机组提供可靠的依据，有助于全国同类型机组节能降耗工作开展时借鉴。
四、成果及收益
国华呼贝电厂自执行空冷冬季优化运行措施以后，冬季的背压值逐年降低，从投产初期的20kPa降到了目前的8kPa年空冷耗电率从1%降低至0.47%，过冷度从5℃降低至1.57℃，供电煤耗年平均下降约2g/kWh，由此每年节约标煤近万吨，降低燃料成本300万元左右，效益可观，有效性显著。
参考文献
[1]李桂浩，岳万凤．600MW直接空冷机组冬季运行经验[J]．化工技术与开发；2011，04(01)：57-58．
[2]刘聪．直接空冷机组空冷风机运行调整优化[J]．能源与节能；2011，07：94-95．
[3]高全娥，陈雅丽．浅析直接空冷汽轮机运行节能[J]．内燃机与配件；2017，13：24
论文作者:李俊
论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/9
标签：机组论文; 冬季论文; 汽轮机论文; 蒸汽论文; 煤耗论文; 节能论文; 措施论文; 《电力设备》2018年第6期论文;