陈宪刚
（大唐甘肃发电有限公司 甘肃兰州 730332）
摘要：直接空冷系统的运行管理贯彻“以安全为基础，以经济为主线”的原则。通过加强直接空冷系统的运行管理和日常维护，使空冷系统始终处于良好的工作状态，保持较高的换热效率，为空冷机组的安全、经济运行提供保障。
关键词：空冷机组；安全经济运行
The optimal operation of the direct air-cooling unit
Chen Xiangang
(Datang Gansu Power Generation Co., Ltd.)
Abstract: The operation managemen of tdirect air-cooling system is in principle of "security-based, economic main line". By strengthening the operation and management of direct air cooling systems and maintenance, air-cooling system is always in the good working condition, maintaining higher heat transfer efficiency, to provide protection for safe and economic operation of air-cooling units.
Keywords: air-cooling unit; safe and economic operation
随着大容量的直接空冷发电机组的在西北地区的快速普及，如何保证空冷机组在安全、经济工况下长周期的稳定运行已经是一个摆在各个空冷发电厂面前的一个实际问题，甘谷发电厂通过多年多的运行积累、试验总结出了自己的一套运行管理经验。
系统简介
大唐甘谷发电厂技改工程2×300MW级燃煤发电机组于2007年12月底先后投产发电。进入商业运行。汽轮机为北京重型机械厂制造的NZK310——17.75／540／540型亚临界参数、中间一次再热、三缸、双排汽、单轴、直接空冷冷凝式汽轮机。汽轮机排汽冷凝系统采用的是斯必克斯（SPX）生产的直接空冷系统。汽轮机低压缸为双排汽结构。排汽主管为一条直径 DN5532的焊接钢管，排汽主管水平穿过汽机房外，从水平管上接出6条DN2620上升支管，上升至41.8m，水平与每组空冷凝汽器上连箱连接。在空冷系统的1、6街区分别设计有进汽电动蝶阀。
图1 环境温度在14-15℃、24-25℃时的空冷机组最佳背压曲线
1 冬季防冻注意事项
1.1 提高背压设定点
在当地大气温度降至－20℃以下时，如果有半数以上凝结水温度低于25℃，汽机背压设定点需增加3 kPa；如果30分钟后仍有半数以上冷凝水温度保持低值，背压设定点需再增加3 kPa。环境温度高于3℃持续5分钟；或者在改变背压设定点后1小时，如果所有冷凝水温度高于30℃，背压设定点将降低3 kPa；1小时后如果所有冷凝水温度还是高于30℃，可以再次降低设定点。
1.2逆流风机减速、反转
在防冻保护启动后，从第1列到第6列，逆流风机将循环减速15Hz 5分钟 (如果降速前逆流风机转速低于30Hz，逆流风机将停机)；相邻两列逆流风机减速间的间隔为5分钟。在环境温度低于-10℃和控制步序在第0步（所有风机停止和1、6列隔离阀关闭）时，如果运行中的一列（列2, 3, 4, 5）中，抽空气温度低于5℃，该列逆流管束的风机以20 Hz的速度反转，直到抽取空气温度达到30℃。如果此时由于背压增加，需要增加步序，则反转的风机应被停止，在延迟1分钟后，方可进入正常操作模式。
1.3二台真空运行
在大气温度低于－6度时或逆流区空气温度低于15度时，投入二台真空泵把顺流区存在的空气及时抽出，同时也提高了逆流区温度。
2 提高空冷岛的工作效率：
利用每次停机的机会对空冷散热器进行高压水冲洗、也可根据空冷散热器表面的脏污程度合理设定冲洗时间和次数。一般可参考迎风面风速确定，当迎面风速下降到额定值的60－70%时，应安排进行冲洗。对空冷岛下部进行水泥平整、硬化、空冷岛周围进行绿化以减少空冷岛的污染、在夏季夜间将空冷岛的照明关闭，以减少小飞虫粘在散热片上的机会。提高空冷散热器的效率，直接空冷机组夏季背压高、经济性差，应尽量将机组检修安排在夏季、夏季应与调度协调带低的负荷率。冬季背压低、经济性好，应保证高的负荷率。定期检查空冷岛的隔离门关闭正常、挡风墙是否有漏风现象、在设计时充分考虑减少定排、连排、除氧器排氧门等的乏汽被抽入空冷风机的可能性。加强对空冷风机减速系统、变频系统的维护提高其可靠性。
3 提高真空系统严密性：
空冷机组真空严密性不合格时，应及时对空冷岛和厂房内有关设备进行查漏。空冷岛查漏进，首先对凝结水下降管，排汽管道的膨胀结处、低压缸喉部膨胀节等处的焊缝进行检查。二是利用停机的机会对空冷系统进行隔离进行打压查漏。三是在运行中积极发现不合理的参数进行分析，如某一街的空气管温度过低等。
4 直接空冷机组的凝结水溶解氧，
控制标准<100ug/L,如凝结水溶解氧不合格时，要从真空系统漏空气、凝结水泵密封不严、凝结水过冷度过大、系统的补水和空冷凝结水在排汽装置内的回水位置等式方法综合分析解决。如过高可考虑对系统进行改造，如我厂利用排汽加热补水，把除盐水补入排装上部、并进行喷头雾化。取得了不错的效果，溶解氧在补水率小于1.8%以下的情况下可控制在30 ug/L以下，这在空冷机组里也是相当不错的。第二种方法是利用乏汽加热空冷岛的凝结水回水，效果也相当明显。
5 最佳真空的确定
方法一：利用汽轮机厂家及空冷设计说明书及实际运行数据进行相关试验比对，确定临界背压值，具体如下：
汽机阻塞背压为7.2kpa（THA工况）,也就是真空不高于80.2kpa（当地年平均大气压为87.4kpa）,正常工况下不应高于此值.在此阻塞背压基础下,调整真空时,冬季以防冻为第一调整要点.以空冷岛各街空气管温度不小于15℃为准.根据厂家提供的数据:以额定背压为起点,背压每降低1kpa时,也就是真空度提高1.14%时,功率增加0.26%左右,以我们日平均负荷280MW算,也就是增加0.72MW/h.
表一ZK310-17.75/540/540型,直接空冷凝汽式汽轮机背压修正曲线
但提高风机转速也就是增大了风机的耗电量、增大了厂用电.如何计算变频前后它的耗电量.一般根据风机类平方转矩负载关系式：P / P0=（n / n0）3计算，式中为P0额定转速n0时的功率；P为转速n时的功率。
以一台空冷132 kW风机为例。运行工况仍以 24小时连续运行，p/132=(35/55)3 我们按从35Hz升到55Hz算,就可以算出35Hz时的功率大致为34kw,也就是说一台风机提高频率后(提到55Hz)功率多用了132-34=98kw,而一台机有24台风机多用电量就是2352kw 与先前背压降低而提高的功率来看,也就是说,如果把风机频率加到55Hz,(按加之前是35Hz)如果真空提高大于3.27kpa以上,才是经济的,否则就是不经济的。
表二不同频率下临时背压的关系
方法二：利用厂里耗差系统时行自动寻优计算，方案如下：
主蒸汽流量每升高3t/h确立一个流量试验点，从430t/h-1026t/h共198个流量采集点。涵盖机组正常运行时的主汽压力和主蒸汽流量。根据甘谷发电厂2007年投产以来的当地环境温度确定试验环境温度为-10℃-+40℃，环境温度每升高1℃确立一个新的试验温度点，共确立51个环境温度试验点。基本涵盖全年当地环境温度变化量。
通过耗差系统设置当前机组有功与空冷电耗之差最大寻优值所对应的环境温度、主蒸汽流量下的机组背压，此时的机组背压即为最佳背压，耗差系统每分钟刷新采集一次，无论机组运行参数如何变化，只要耗差系统采集到寻优最大值、及最大值对应的机组背压，均与当前环境温度、主蒸汽流量一一对应，并记录当前时间，依次往复，耗差系统数据采集积累着全年不同环境温度、不同机组负荷、不同主蒸汽流量下的最佳背压，通过数据连接最终获得机组在不同环境温度、不同主蒸汽压力、不同主蒸汽流量对应的最佳背压曲线。
6结语
通过深入分析、总结历年机组的主要技术经济指标，总结经验，采取了一系列措施后，在耗差系统自动寻优界面形成完整的可查询的试验曲线结果，指导运行精细调整，达到机组冷端治理优化运行，有效提高了机组经济性，为实现“节能减排”工作提供了一定方向，对全社会展开节能减排工作具有一定意义。
参考文献
[1] ZK310-17.75/540/540型直接空冷凝汽式汽轮机热力特性书
[2] 邱丽霞.直接空冷汽轮机及其热力系统 [M], 北京，中国电力出版社，2006
[3] 张宝,胡能祥,徐熙瑾,沈全义;汽水管道中节流孔板的合理使用[J];电站系统工程;2005.06.
[4] 刘邦泉,伍小林;直接空冷系统的调试及建议[J];华北电力技术;2004.05.
[5] 周兰欣;李卫华;王勇;;直接空冷机组运行特点分析及对策[J];电力建设;2009.04.
作者简介：
陈宪刚(1974- ),男, 工程师,主要从事发电企业振动管理、节能管理、运行管理工作工作单位：大唐甘肃发电有限公司
论文作者:陈宪刚
论文发表刊物:《电力设备》2016年1期供稿
论文发表时间:2016/4/18
标签：机组论文; 风机论文; 系统论文; 凝结水论文; 汽轮机论文; 环境温度论文; 温度论文; 《电力设备》2016年1期供稿论文;