空冷机组冬季运行注意事项及防冻措施

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 空冷机组冬季运行注意事项及防冻 措施 【摘 要】空冷机组的运用主要 是在西部缺水多煤的地区，其在实际运 行的过程中，容易受到环境条件的影响。 如在冬季寒冷的地区运行空冷机组，则 其散热器的翅片管极易发生冻结，从而 造成设备的损坏，甚至是引发停机事故。 散热器翅片管被冻裂后的修复周期长， 且工艺复杂，因此发生冻结事故后，将 给电厂造成严重的经济损失。文章就此 探讨了空冷机组冬季运行注意事项及防 冻措施，具体内容供大家参考和借鉴。 中国论文网 /1/view-13042335.htm 【关键词】空冷机组；冬季运行； 注意事项；防冻措施 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 近几年以来，随着我国火力发电 厂建设的快速发展，一种缺水地区兴建 大容量火力发电厂时可以广泛采用的节 水型火力发电技术空冷技术在干旱 地区开始得到应用。空冷技术以空冷器 替代了冷却塔，采用翅片管式空气冷却 散热器，直接或间接利用环境空气作为 冷却介质代替水，利用乏汽管内流动， 冷却空气管外翅片间流动的换热方式达 到冷凝的目的。但是空冷系统受环境气 象条件的影响比较大，使得其运行过程 中存在较多安全隐患，尤其是冬季运行 过程中，极易造成设备损坏，进而增加 企业的经济损失。 一、空冷系统概述 直接空冷系统也称为空冷系统， 它利用空气直接冷却汽轮机的排气，以 及空气与排汽之间的热交换。蒸汽汽轮 机低压缸排汽通过排气管直接排入空气 冷却散热器管束，轴流风机将空气吸入， 通过翅片管外表面热量会把蒸汽排到水 里冷却。该系统主要包括空气冷凝器、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 真空系统和翅片管清洗系统。 其中，空冷凝汽器是直接空冷系 统的重要组成部分，其主要包括顺冷、 逆流热沉、蒸汽分配管、管束底部组合 箱、顺、上游风机组，冷凝水、排气装 置。直接空冷式散热管分为蒸汽流向和 冷凝流。汽流流动方向与凝析油流动方 向相同。汽轮机排出的蒸汽凝结成水， 约占蒸汽的 7080%。剩下的蒸汽是 CO。此外，在逆流管中，蒸汽流向与 凝析油流动方向相反。蒸汽和冷凝液的 流动方向相反（冷凝水总是被蒸汽包围） ，从而确保冷凝水不至于冷和结冰。 二、空冷机组冬季运行注意事项 空冷系统冬季运行主要监控凝结 水温度，排汽温度、排汽压力等参数， 在此基础上及时调整轴流风机频率，控 制参数在规定以上，具体如下： 第一，当环境温度在零下 2以 下时，空冷岛进入到冬季运行期，并且 设有专人对空冷岛散热器等设备进行温 度实测。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 第二，在开放式运行情况下，必 须提前了解和监测环境气象条件的变化。 冬季尽量在白天开始和停止。 第三，在任何情况下，空冷岛平 台门在关闭位置。空冷岛凝结水回水总 管回水门始终保持在全开状态。 第四，冬季空冷岛正常运行期间， 机组背压保持在 2530kPa，两台真空 泵运行。当环境温度低于 10时，任何 10kPa 单位的情况都不允许后退。 第五，凝结水的过冷是指汽轮机 压力和冷凝水温度下的饱和温度之差。 在冬季霜冻期间，ER 冷却度作为安全 监测指标，严禁低于 6，冷凝温度在 35以上。 第六，冬季天气凉爽时，或者是 在大风天气之下，操作人员应适当增加 负荷或改善运行背压，防止风、冷却、 再加上 RAD。避免引发热量分布束冻 坏事故。 第七，冬季在空冷岛运行期间， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 及时做好巡检记录，各列散热器表面最 低温度和凝结水下联箱外表面最低囟 鹊陀0时，汇报相关领导。 三、空冷产生冻管的机理及应对 方法 （一）产生原因 一般空冷系统产生冻管的原因主 要有两方面，其具体内容如下： 第一个方面是系统中有空气聚集。 当系统漏气量较大时，抽气系统功能会 下降，换热不均匀就会导致空气在系统 中聚集成冷区。在冷区里，蒸汽的含量 很少，凝结放热很小，而空气本身因为 比热小，很容易被冷却到环境温度。当 凝结水流经冷区的时候就会被冷却，如 果在冷区内被冷却到冰点，就会结冰。 所以所有可能导致空气聚集的因素都会 增加冻管的风险。 第二个方面则是当环境温度降低 到零摄氏度以下的时候，若是进入 ACC 的蒸汽流量很小，即使风机不运 行，ACC 也有可能因为自然换热而结 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 冻，特别是在启动时间长，蒸汽流量小 的机组冷态启动工况中。要满足防冻要 求，必须保证 ACC 有一定的进汽量， 且达到该进汽量的时间应尽可能短，而 且在连续运行的过程中也不能低于这个 流量。 （二）应对的方法 鉴于以上两种情况的机理不同， 所以其应对的方法也就存在差异。对于 第一种来说，可以在安装过程中保证系 统的密封性。真空衰减性试验要经常做， 应控制在 200pa/min 以下。如果漏气比 较大，应保持高背压运行。冬季运行中 ACC 尽量投自动，这样转速自动，凝 结水过冷保护，逆流风机回暖，抽气过 冷保护等能够据情况实现自动投切，避 免人为疏忽造成不必要的损失。当凝结 水温度+35，且凝结水过冷度+15， 才允许启动风机。另外加强巡视，如果 发现大面积的冷区，可以采取以下的方 式。 第一，若是仅逆流管束过冷，则 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 可以开启备用的真空泵，并适当减低相 邻顺流风机的转速。第二，若是顺流管 束出现大面积的冷区。则首先要开启备 用真空泵，其次适当降低该顺流风机的 转速，最后在抽气温度不过冷的前提下， 适当提高逆流风机的转速。 对于第二种机理，主要是要考虑 解决自然换热的问题。启动中环境温度 低于 2需要隔离列启动，而环境温度 高于 2时可以不隔离列启动。对于被 隔离的风机护网上铺毯子或木板，受热 面上铺毯子，以减少自然对流换热。 四、直接空冷系统防冻措施 （一）直接空冷机组设计防冻措 施 1.采用逆流空冷凝汽器 顺逆流凝汽器之间的面积比是决 定其防冻性能的重要因素，逆流管束换 热面积过小，会使得逆流区的防冻调节 能力变弱。当机组负荷低或环境温度低 时，机组运行时逆流区的蒸汽会迅速减 少，机组负荷进步减小或者环境温度进 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 一步降低时，负温度区域迅速蔓延到顺 流管束的下部，使得管束下端蒸汽凝结， 极容易产生过冷，发生冻结。因此，在 实际设计过程中，技术人员要确定合理 的顺流、逆流换热段配置比例，使其能 在环境温度较低或低负荷工况下运行， 从而有效地避免空冷凝汽器凝结水的过 冷及可能的管束冰冻情况发生。 2.设计合理的翅片管结构 空气冷凝器翅片管内饱和蒸汽冻 结现象的其中一个主要原因是翅片管束 冷却能力与饱和蒸汽热负荷的不平衡。 为达到防冻的要求，翅片管的设计可以 采取以下措施：首先，优先采用单排管。 与同样长度和宽度下的双排管管束相比， 单排管管内流通面积增加了 30%以上， 同时管内压降和阻力较小，利于汽液两 相的分离，不会形成“ 死区 ”，因此其可 以在结构上解决该问题，降低管束冻结 的可能性；其次，改变翅片之间的间距。 一是前排管采用较大的片距，后排管采 用较小的片距，以免由于热负荷不均造 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 成管束冻结；二是对于椭圆管或扁平管 多排管结构采用不同翅化比：在与冷空 气接触的第一排管采用翅化比较小的翅 片管，后排管采用翅化比较大的翅片管， 使每排翅片管的换热面积与温差的乘积 保持大致相同。 3.采用双速或变频电化 在直接空冷系统冷凝器采用顺流 和逆流布置的基础上，大直径的轴流风 机通过采用双速或变频电机，可以灵活 调节进风量。当环境温度大大低于设计 温度时，为了避免汽轮机背压过低，采 用风机电机的变极调速或变频调速，通 过程序分组控制风化，调节空冷凝汽器 的进风量，降低冷却空气的流量。以上 措施可以有效的防止死区的产生和凝结 水过冷而结冰的危险。 （二）直接空冷机组运行防凉措 施 第一，均匀分配热力和蒸汽流量。 直接空冷系统冬季运行防冻的目的主要 是避免由于进入空冷凝汽器的热量低于 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 其最低保证值，造成散热器管束受冻。 在负荷一定的状况下，汽轮机的排汽量 是一定的，为防止低负荷运行时结冰现 象的发生，首先要保证机组运行的负荷 足够，需通过控制汽轮机排汽量保持在 一定的数值，保证空冷凝汽器翅片管内 蒸汽的流量足以加热凝汽器，能够保证 凝结水在系统中不会冻结。 第二，风机运行的正确控制。对 风机运行方式进行合理调节是一种有效 的控制防冻措施，通常可以采用以下方 式：风机电化的变极调速或变频调速和 逆流风机反转。其中逆流风机反转可以 吸入空冷系统散出的热量，以形成内部 热风循环，将周围凝汽管束的暖热气流 送到加热逆流凝汽管束，从而提高或保 持凝结水温，达到防止凝结水冰冻的目 的。 （三）直接空冷防冻的自动保护 随着自动控制水平的提高，在直 接空冷系统运行时，采用其系统的防冻 自动保护控制也是一种重要的防冻手段。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 防冻系统可以通过设置冬季运行保护模 式程序，根据空冷机组运行时环境温度 的变化，对系统凝结水温度、抽真空温 度和运行压力的检测变化，空冷防冻系 统可以进行自动控制是否开启自动保护 模式。一般情况下，控制辑防冻方面 主要包括：逆流散热器管束回暖保护逻 辑、抽真空过冷保护逻辑、凝结水过冷 保护逻辑、凝汽器冬季保护程序；直接 空冷启停过程的防冻主要包括启动过程 和停机过程两个方面。 五、结束语 综上所述，