摘要：直接机组具有许多优点，诸如水资源浪费少、防冻能力强大、体积小不浪费土地面积、成本低投资少。但制约直接机组大范围推广的要素，最主要的就是直接机组极易受到外部环境的影响，对外部环境要求高，对干燥度、风速、气温等都有严格的要求。本文以一种比较大众化的空冷机组为例，具体分析了在夏季，直接对机组背压产生影响的因素，并提出了三种降低背压的具体方法手段，分别是喷雾增湿降低背压、轴流风机超频运行、空冷凝器机洗涤。
关键词：空冷机组；背压降低；方法研究
引言
直接机组在夏季的应用，最难以克服的是夏季高温天气的影响和夏季干燥环境的阻碍。如果在夏季直接机组运行时，背压达到35kPa及以上，机组会被迫超负荷运转，这对直接机组的使用寿命来说，是十分不利的，而且还会影响直接机组的运行效率。本文针对夏季直接机组背压如何降低的问题，做了一系列实验，为研究大范围直接机组背压降低提供了参考。
1影响直接机组背压的主要因素
1.1环境参数
空冷凝汽器露天布置在汽轮机房旁，与外界环境直接接触，因此受环境风温、风速及风向的影响较大。研究表明，当环境风速大于7m/s时，散热翅片上扩散出去的热空气被突然压回，空冷凝汽器被包围在热空气中，出现强烈的热风回流，同时在迎风面第1排甚至第2排会出现“倒灌”现象。在7～25m/s之间时，随着风速增加，换热效果急剧恶化，导致空冷散热器真空度降低。尤其是夏季，高环境温度以及热风回流和“倒灌”现象的共同作用使得汽轮机背压大幅升高，以致机组不得不降负荷运行，严重时甚至会造成因低真空保护动作而使汽轮机组跳闸。
1.2散热板极易堆积灰尘
目前，大多生产厂家所在地必然不能是在市区内，为了保护环境和市容美化，基本上所有的生产厂家都处于郊区以及环境较差的地方，这就造成了郊区地区大量生产厂区堆积，环境恶劣，再加上必然会有许多大型运货车的来来往往，极易造成尾气集中排放，导致当地气候恶劣，空气质量极差。然而，直接机组基本属于露天布置，散热片之间间距又小，再加上在夏季极易引起热风倒灌，空气中的细小灰尘颗粒就被带到了散热片间堆积下来，日积月累让灰尘越堆越多，就大大影响了直接机组的散热效果，导致机组背压升高。经过调查研究，保持环境温度湿度风速不变，由堆积灰尘造成的机组背压升高最多可以导致背压升高9或10kPa。
1.3轴流机入口处风力温度
在实验地区的气候，夏季常年高温37-42℃，机组的饱发温度为37℃，而由于直接机组在运行中以空气作为冷却的中间物质，因此，机组的背压会明显地受到自然环境的自然风温度影响，这种影响，随着自然环境天气温度的不断提高，进口处的自然风温度温度升高，在排气处的温度基本恒定不变的情况下，由于很难散热，热量基本堆积在机器内，于是导致了直接机组内背压提升，影响机组运行，大幅抑制了机组的发挥功效。
2关于如何降低直接机组背压的办法实验探究
2.1就散热板积灰问题来说，清理积灰才是最好方式
(1)工业型清洗。以实验目标来说，经常出现散热板积灰堆污。因此，就如何清理积灰，实验机组经常采用各种方式清理。其中，包括了利用高压水泵来对散热板清洗、配合不锈钢管道组成清洗系统、用可以移动的带喷嘴的清洗工具清洗以及通过导轨、软管、吊架、阀门等零部件组合而成的清洗工具等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过工业型清洗，在实验目标上的实验可以看到，直接机组的各个组件，各种运行部门相较之前的运行效率，得到了很高的提升，经济实用性也得到了很大的开拓，最为明显的，就是直接机组的背压得到了相当明显的降低。工业型清洗积灰后直接机组背压显著降低，证明工业型清洗散热板有效。(2)计算并优化组合清洗系统。根据工业型清洗对整个直接机组背压降低的效果来看，要最大程度并且最大限度地清洗积灰，降低背压，同时降低成本支出，就必须对每次清洗积灰后进行计算分析，采取计算所得最优结果。而为了能够获得最为精确最接近最优结果的实验数据，只能进行大量甚至是海量的重复性实验。由于数据庞大，为了简洁文本页面，这里便只公开最优结果，在多次实验过后，进过计算发现，当清洗系统将凝气器温度降低至66℃时，直接机组背压降至合适的值，此时，经济效果和直接机组运转功率成最优组合。
2.2运用喷雾来对直接机组进行增湿，也是降低背压的好办法
在直接机组内的空冷机组的运作程序中，空气所占的地位是极度重要的，空冷机组是一种利用空气来直接对泛气进行冷却的机组部分，而在这个机组的入口处，对空气温度的敏感远超其他机组部分，温度对这一直接机组部分有显著的影响。利用增湿喷雾对直接机组的空冷机组部分进行增湿，能有效地降低机组内的温度，进而降低直接机组背压。所谓的增湿喷雾的工作程序，其实就是让高压水通过增湿喷雾的喷口处，并被处理细化成雾状水，之后进行大范围大面积的直接机组部分增湿，同时，因为雾化喷雾在直接机组部分上的增湿，也可以吸引空气中的水分子进行依附，进一步使直接机组背压降低，提高直接机组运行的效率，也保护直接机组避免超负荷运转，延长了直接机组的寿命。喷雾增湿对直接机组的清洗系统来说，也是一个十分有效且优秀的操作手段，散热板内堆积的灰尘仅仅只靠清洗可能清洗的不会十分细致，而用高压水枪清洗又不现实，所以，喷雾增湿气内的高压水通过喷口喷出，也能进行精细的散热板积灰清理。
2.3将直接机组内轴风机超频率工作
实验发现，在轴风机入口处的风力以及空气温度恒定不变的时候，如果风量变大，直接机组的背压会显著降低，如果风量降低，直接机组的背压就会显著提高。在夏季，人如果感到闷热，时常会采用电风扇和空调降低温度，在使用电风扇和空调的时候，可以明显感觉到冷风的风力流动，这就是冷却的空气被风力推动降低了人的体感温度，这一办法针对直接机组背压的降低同样适用，因此，由这一概念以及根据多次实验得出的结果进行类比总结得出，冷却风的使用对降低直接机组背压有明显的效果，而实验的数据表明，当风量在30m/s的时候，机组的背压降低至30kPa，有利于机组运行的效率。轴风机对于直接机组来说，更类似于一个大型电风扇，带动了空气流动，并降低了直接机组所处的空气环境的温度，因此，他对直接机组的背压降低手段不只是风量，还有对所处环境温度的改善。
结语
由于夏季环境气温高，直接机组内的散热能力在多种条件束缚下散热能力十分差，导致机组背压升高时，机组难以配合并发挥最大效率。而对直接机组在夏季的运行来说，恰好碰上使用直接机组的高峰期，这一矛盾一直是对整个机组生产工厂来说亟待克服改变的问题。因此，本文在经过多中精密实验后，在针对直接机组夏季受影响的关键性的几个因素，提出了较为有效，并能适当地解决当下面临这种问题的解决措施。(1)当高压水清洗结构系统进行配合使用的时候，对直接机组的背压降低有高达7kPa的背压。(2)喷雾式增湿器在投入整个直接机组运行使用过程后，对机组运行时空气的温度及湿度条件进行改善，背压降低了5kPa。(3)当轴风机投入运行，并以55Hz运转时，冷却风量增大，多出了约2600的风量，此时，机组背压降低了4kPa。
参考文献
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论文作者:郭占春
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/9
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