（神华国华寿光发电有限责任公司 山东寿光 262714）
摘要：由于我国北方大多地处于富煤缺水地区，空冷机组的空前发展解决了火力发电厂用水难问题，节约了大量的水资源。但北方冬季多为寒冷天气，特别是地处中国最北端，极寒天气对空冷机组的启动、运行、停运维护等带来了众多的防寒防冻难题，我们针对日常出现的问题，采取了有效的防寒防冻措施，取得了一些经验，与大家进行交流。
关键词：空冷凝汽器 防寒防冻 风机
1 概述
我厂是2×600MW超临界空冷凝器式燃煤发电机组，地处中国最北端的呼伦贝尔地区，属严寒地区，每年的12、1、2月份都处于-30℃以下的极寒天气下，且所在地区用电负荷比较低，对机组的防寒防冻造成了一个很大的挑战。
空冷凝汽器由江苏双良公司制造。空冷凝汽器结构由“A”屋顶型散热管排构成。汽轮机排汽由2组管道引出，管道之间设有联络管，以便平衡排汽压力。每组分流成4列蒸汽分配管，共8列空冷管束。每列管排分为7个模块（5个顺流模块和2个逆流模块），每个模块下设置一组冷却风机，顺流模块风机只能正转，逆流风机可以实现正反转。每个模块之间设有隔墙，同时在整个空冷岛外围设有风墙板包围，以便将热空气出口与冷空气入口分开，阻止排出的热空气被短路吸入，影响机组背压。为防止冬天冻结，除第4、5列外，都安装电动蝶阀以便隔离进汽。蒸汽进入分配管后，首先分配进入顺流冷凝管束，蒸汽在管道内下行的过程中大约80％被冷凝，凝结水和非冷凝蒸汽进入底部联箱，大约20％剩余非冷凝蒸汽通过联箱的底部进入逆流冷凝管束，蒸汽向上逆向流动过程中冷凝，凝结水向下流入联箱。不可冷凝的气体在逆流冷凝管束顶部汇集到空气集管后，通过抽真空系统抽走不可冷凝气体。（如图一）
2 造成空冷凝汽器冻结的原因
2.1 空冷凝汽器由于换热面积设计大、系统容易出现漏真空，空气进入空冷散热管内，形成局部气阻，造成局部散热管上冻、结霜。
2.2 冬季机组负荷低时，空冷凝汽器内的蒸汽流量小于其设计值，蒸汽在顺流管束中急剧冷却，产生过冷。
2.3 疏水残留在管道内，发生冻结，导致管道破裂，特别是管径小、弯头处。
2.4 外部环境影响：散热管大量积雪、风机入口环境恶劣。
2.5 同一列相邻风机转速不一致。
2.6回暖控制时间不合适，时间过长容易造成逆流区域不凝结性气体过多，对相邻顺流风机产生气阻。
2.7 单列空冷进汽母管电动蝶阀严密性不好，蒸汽漏入系统，导致空冷散热管冻结。
2.8 风机转速高，调整不及时，造成冷却介质空气流量过剩，产生局部过冷。
3 防寒防冻措施
3.1 机组启动过程中措施
（1）、环境温度在－30℃及以下时避免机组启动，加强与电网沟通，减少机组停机次数。不能避免启动时，应选择在白天温度相对较高时启动，并根据环境温度和隔离阀开启数量建立最小启动流量，并在其基础上在增加20%进气量，最大限度满足空冷最小防冻流量要求。一般启动中只保留4、5列进汽，其余蝶阀关闭。
（2）、冬季机组启动，点火初期疏水不进入排汽装置，疏水要倒至锅炉疏水扩容器，防止启动初期产汽量少，进入空冷散热管发生冻结。
（3）蒸汽流量达到空冷散热器最小防冻流量时快速投入低旁。在操作过程中控制机组背压15kPa，通过调整燃烧，调整高旁前压力5Mpa以上，低旁前压力0.5Mpa以上，快速开启低旁到50%以上开度向空冷岛供汽，短时间内达到规定最小进汽量。
（4）、严寒天气启动时，防止蒸汽进入空冷管束后被冻结，进汽前对中间空冷风机入口风筒进行封堵，待各空冷管束温度正常后，在将风机入口风筒封堵拆除。
（5）、冬季启动时，根据热负荷需要逐步启动风机以调节蒸汽流量分配和真空。在启动初期逆流区风扇不允许反转，待空冷进汽量大、温度等参数正常时可回暖防冻。投运风机时按照先逆流后顺流、先中间后两边的原则进行。投运一列空冷后检查各集箱凝结水温度、抽空气温度、散热管束表面温度正常后，在进行下一列空冷列操作。
（6）、开启空冷列进汽阀前，提前15分钟开启该列抽空气阀，根据真空确认不存在漏真空后在投入该列，当该列凝结水温度、散热管管束表面温度正常时，及时退出伴热，便于根据真实温度进行空冷回暖防冻。
（7）、利用停机阶段时，进行真空查漏或者在进入冬季前，对空冷凝结水侧注水查漏。
3.2 停机措施
正常停机过程中，按照由外到内的顺序退出各列。机组打闸停机后，立即关闭所有进入排汽装置的疏水，关闭所有空冷列进汽阀，对空冷列进行抽真空15min后，在关闭抽真空阀，尽量将空冷岛中不凝结汽体抽出。停机后，应确认阀门关闭严密，及时投入进汽阀、抽真空集管伴热，定期检查伴热工作情况。冬季滑参数停机时，注意不能
低于空冷岛的最小防冻进汽流量。
3.3 运行中措施
（1）、冬季空冷列退出运行后，根据阀门后压力、温度确认阀门关闭严密情况，否则严禁退出该列运行。同时投入该列抽真空伴热，对该列进行抽真空15分钟以上，在关闭抽真空门，确保管内余汽被抽出，投入时则反之。
（2）冬季背压控制，必须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。正常运行时，空冷回暖步序投入。
（3）、空冷冬季运行时，应优先降低风机转速、停止风机运行，尽量避免频繁投、退空冷列，防止蒸汽隔离阀不严，造成空冷管束冻结。冬季空冷列退出运行，要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。
（4）、冬季空冷风机运行调整时，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。发现逆流过冷，可启动备用真空泵，降低该列顺流风机转速；顺流过冷时，除采取逆流过冷措施，还要根据抽汽温度不过冷情况下，提高逆流风机转速。冬季风机运行转速要求控制在40Hz以下。
（5）避免逆流风机长时间反转、停运、低于顺流风机转速运行，防止出现出现蒸汽在顺流管束内冷却而产生的空气聚集，造成背压上升，顺流风机转速提高，造成顺流管束过冷。
（6）、加强监视质量。根据排气装置补水量和水位判断是否存在空冷结冻现象；确保空冷单元的隔离门关严，特别是逆流与顺流风机之间隔离门，防止出现串风，影响回暖效果；关注空冷风机入口滤网结霜情况，防止转速过高发生过冷。
（7）、冬季运行中加强各列散热器上、中、下部管束温度及凝结水联箱温度监视，确保各列散热器上、中、下部的温度差不得超过5℃，凝结水温度测点对应侧的联箱温度不得＜35℃，抽空气温度不得低于20℃，过冷度控制在3-5℃内。
（8）在低负荷下长时间运行时，采取回暖效果不好时，应将产生过冷的散热器用棉被盖好保温，并将其对应风机的风筒用棉被封堵，减小通风量。
4 总结
通过以上措施提高了应对复杂环境下空冷岛运行的技术水平，运行环境得到很大改观，不仅实现了多次安全的启动，而且经过不断的优化调整，降低了机组背压、厂用电 率、煤耗率，保证了空冷机组安全经济的运行。
参考文献：
（1）神华国华呼伦贝尔发电有限公司防寒防冻技术措施20160605
（2） 江苏双良节能系统有限公司直接空冷系统描述
论文作者:谢德勇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第6期
论文发表时间:2017/6/13
标签：风机论文; 机组论文; 蒸汽论文; 过冷论文; 逆流论文; 温度论文; 凝结水论文; 《电力设备》2017年第6期论文;