(山西漳电大唐塔山发电有限公司 山西省大同市 037000)
摘要：某电厂600MW亚临界直接空冷机组出现事故，在18～20kPa范围内控制机组排气压力，60℃的排气温度，导致机组煤耗率、热耗率显著提高，影响机组系统经济、安全的运行，也会因为不恰当维护和调整机组设备导致散热器出现故障。基于此，本文重点研究了600MW亚临界直接空冷机组空冷系统运行技术，为以后进一步研究资源消耗量、运行安全提供基础和保障。
关键词：600MW亚临界机组；直接空冷机组；空冷系统；运行技术；电厂建设
前言：
随着我国经济的发展和电力技术的提升，电厂工程项目的建设量在逐渐增加。而直接空冷机组作为电厂建设不可或缺的设备对电厂的发展具有十分重要的作用，通过以空气作为冷却介质不但能够节约水资源，同时还能使得厂址选择不受限并且十分环保，不会对周围的电器设备造成不便的影响。本文通过对600MW亚临界直接空冷机组空冷系统运行中存在的问题进行分析，提出提高运行效果，改进运行技术的相应措施，以期提供可借鉴的价值。
1机组概况
某电厂600MW亚临界直接空冷机组空冷系统主要就是应用在国内极寒区域、最高纬度的位置，上述区域具备比较长冬季以及极低环境温度，并且存在很大差距昼夜温差，依据气象部门资料可以发现，冬季极端天气具备－43.6℃气温，最冷时平均温度为－26.2℃。依据国内自主设计的直接空冷系统来设计两台机组设备，铝片单排管、单面覆铝钢基管为空冷散热器基础管型。每台空冷机组设备中存在8列56个空冷凝汽器单元。依据顺流和逆流的方式来布置顺逆流冷凝器，逆、顺比例为2∶5。每台设备具备1457800m2的总散热面积，每个单元存在10个管束。
2 600MW亚临界直接空冷机组空冷系统运行存在问题
2.1不符合设计标准运行指标
600MW亚临界直接空冷机组空冷系统具备比较长的建设周期，促使长时间污染空冷散热片，不能到位地进行清洗，不但会降低散热效果，还会极大程度上形成比较高的机组背压。运行空冷机组系统的时候会严重受到化冻、防冻的影响，促使出现高出设计标准的平均背压值。
2.2不能有效控制空冷系统泄漏问题
空冷系统泄漏问题主要包括通风部分泄漏、真空系统泄漏。真空系统泄漏会导致直接冻结系统散热片，低温环境下运行空冷系统的时候需要利用三台空泵进行支撑运行，会极大程度上提高耗电量。空冷系统中不合理设计通风封闭部分导致的严重泄漏问题，会提高耗电量，严重影响冬季环境中空冷机组设备的防冻性能。在冬季环境下空冷机组系统运行的时候，不能均匀分配散热片管束蒸汽，促使部分散热片管束出现过低的温度，此时外排管束温度会高于散热片管束温度10℃～30℃。目前空冷机组系统中普遍存在散热片管束冻结现象，促使散热片冻胀、变形。
2.3冬季环境下空冷机组不能顺利运行
空冷机组系统自动化不能顺利在冬季环境下运行，主要就是因为不完善的空冷防冻措施和不合理的自动调解方案。例如，防冻保护系统逆流单元的时候，需要利用顺流风机保持转速来当作系统支撑，直到解除逆流单元保护为止，上述过程会出现冻结或者过冻保护的问题。防冻保护顺流单元的时候也会出现以上问题，并且凝结水母管作为顺流单元保护温度测量的依据，保证可以及时调整和监控单元实际防冻情况，但是此时也需要及时调整凝结水过冷度、机组背压值，从而不能合理控制机组状态。
2提高空冷系统运行效果的措施
（1）定期对空冷散热片进行冲洗十分必要，在空冷岛较长的安装过程中会使散热器表面受到较为严重的污染，从而无法发挥出应有的换热效果，因此相关人员应定期（每年次数不少于4次）对空冷岛进行冲洗以保持散热片的清洁性，并将空冷机组的背压值下降4～6kPa。
（2）提高空冷机组真空系统以及通风部分的严密性具有十分重要的作用，能够有效避免凝结水中溶解氧含量增加以及冬季冻结的问题，同时对空冷机组的整体运行效果及经济性具有很大影响。在汽机房内可以通过利用氦质谱检漏仪对运行中的机组真空系统进行查漏，也可以在汽机房外利用EP100-002SC设备维护探测器对真空系统泄漏情况进行排查。
为提高空冷器的换热性能应采取相应措施对空冷系统通风部分的泄漏问题进行处理，可以采用对空冷岛漏风点进行逐项检查，对缺失的密封条进行补齐，对变形的挡风板进行校正及重新设计，对逆流单元上方挡风板与抽空气管道间的连接部位进行封堵等方法。
（3）为了防止空冷系统出现大面积冻结的问题可以采取在抽真空管道上装置伴热带，取消凝结水回水管的“U”型弯，安排工作人员对各部分温度及时进行检查等方法。同时应积极完善空冷防冻保护与调节方案，提高自动调节与防冻保护技术，以合理科学的保护控制方案及空冷系统启停运行方案为依托，从而达到提高空冷机组整体运行安全性、经济性的目的，并促使空冷系统的运行全过程实现自动保护投入。
3改进空冷系统运行技术的对策
3.1改进散热片冲洗方式
由于空冷系统散热器的散热片双排管是以交错的方式进行排列的，受到的空气阻力较大，从而使得散热片冲洗时受到的水阻力也随之加大，因此应同时对两面进行冲洗并对排管内部进行深度冲洗，人工采用高压水枪进行冲洗能够有效提高散热片的清洁性，同时节省用水、时间与冲洗次数。此外，在风机电机上安装防水罩并保持风机在冲洗过程中持续运作，能够减少冲水下落量。在降低变压器污闪时可以在绝缘子及瓷套管上喷涂RTV涂料进行防污闪处理，同时还应安装硅橡胶伞裙以增加其爬距。
3.2利用尖峰冷却的技术方法
尖峰冷却系统是通过把水用喷嘴雾化，水雾喷到散热器翅片，迅速汽化蒸发，而吸收汽化热，从而降低散热器翅片温度。达到降低背压，提高真空，增大发电负荷。
由于空冷机组在高温条件下运行时会使得真空状态受到影响并提高机组的背压值，机组运行消耗的煤量也会增加，因此可以增湿降温的方式降低空冷凝汽器管束入口的空气温度，在空冷风机的出口处增设雾化喷水系统，充分使得除盐水雾化并使风机出口的温度得到冷却，从而提高空气的湿度使得空冷机组的背压值降低，最终提高机组的运行安全性。
3.3控制凝结水的含氧量
空冷系统在冬季运行过程中会受到较低补水温度的影响，通过对补水管路进行保温可以有效控制凝结水的含氧量，同时对排汽除氧装置中的抽气管路进行重新设计和改善能够有效避免蒸汽凝结水的积存问题，在保证整体管路坡度在合理范围内的基础上可以对母管进行部分存水U型弯消除。
3.4控制真空系统的泄露
真空系统中采用的低压缸轴端的设计采取迷宫式汽封方式，其在实际运行中出现密封性较差的问题，因此可以将其设计改进为蜂窝汽封式，并在分析真空系统泄露点以及管束膨胀、变形等问题的基础上把握泄露规律，从而对泄露进行补焊和排查。
3.5控制汽轮机背压值
当夏季温度达到35℃时空冷汽轮机的满发背压值会达到30kPa-50kPa左右，同时其变化幅度较大。通过向冷却空气流中喷水能够达到一定的降温效果，对散热器翅片进行喷湿也可以达到较好的冷却效果。此外，必要时降低空冷机组的出力也具有一定的作用。
3.6降低排气管道振动过大
空冷机组在夏季运行过程中其排汽管道中的饱和蒸汽与部分凝结水两相流体会使得管道在高温下过大振动，同时由于管道内部具有导流装置因此无法从内部进行改造，可以通过在其外部增设支吊架的方式降低振动。
4结语
综上所述，改善和提高600MW亚临界直接空冷机组空冷系统运行效果的时候，需要合理研究和分析运行控制保护方法和防冻规律，以便于实现空冷系统的自动保护程序，并且依据实际情况设置空冷机组的防冻参数和背压值，以便于可以全面提高空冷系统安全性和经济性，最终达到优化控制空冷机组的目的。
参考文献:
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