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探究冬季运行工况下间冷塔的防冻措施

发表时间：2021/1/21 来源：《基层建设》2020年第22期作者：朱新新

[导读] 摘要：国电库尔勒发电有限公司间冷系统为表面式凝汽器间接冷却系统，在凝汽器内受热的循环冷却水经循环泵升压，送入塔内散热器由空气进行冷却，冷却后的循环水由管道进入凝汽器冷却汽轮机排汽，如此循环构成密闭系统。库尔勒冬季历史最低气温－24℃左右，为防止空冷塔冷却扇段在冬季运行工况下冻结损坏，成为技术人员研究的重点。

        国电库尔勒发电有限公司新疆库尔勒 841000
        摘要：国电库尔勒发电有限公司间冷系统为表面式凝汽器间接冷却系统，在凝汽器内受热的循环冷却水经循环泵升压，送入塔内散热器由空气进行冷却，冷却后的循环水由管道进入凝汽器冷却汽轮机排汽，如此循环构成密闭系统。库尔勒冬季历史最低气温－24℃左右，为防止空冷塔冷却扇段在冬季运行工况下冻结损坏，成为技术人员研究的重点。
        关键词：间冷系统
        1.前言
        空冷塔冷却设备为垂直布置的空冷散热器的自然通风冷却塔，塔内包括196个垂直布置的冷却三角，两台冲水泵，两台补水泵，两根循环水进出水总管。两台机组公用一个循环水泵房，每台机组配备二台循环泵（正常情况下一用一备）。每个冷却段进出水管道与主管道连接，排水管道与地下水箱连接，可以独立进行充水和排水。
        2.目前间冷系统的冬季运行方式
        2.1 冬季期间根据机组负荷实际情况及环境温度，运行模式以自动为主，手动为辅，保证各冷却扇段出水温度不低于35℃为标准控制扇段投入数量、百叶窗的开度、进回水的压差达到0.1MPa或者旁路全关。
        2.2 间冷塔膨胀水箱正常水位在600~700mm之间运行，当扇段需充水时启动充水泵补水至充水水位3100~3300mm之间，膨胀水箱的水温要求不低于12℃，当水箱温度低于规定值时需换水增加温度，先启动补水泵将水箱水位提高，后通过打开水箱溢流阀将水箱水位放至正常水位，重复此项操作直到水箱温度大于20℃。
        2.3间冷塔地下水箱水位根据扇段投入数量控制水位在500~2190mm之间（共10个扇段，每个扇段充水约160~200mm左右），以保证泄漏冷却扇段解列时水能够及时排入地下水箱。
        2.4间冷塔退出运行的冷却扇段进回水门关闭并停电，开启进回水阀后的放水门检查阀门内漏情况，视阀门内漏情况对长期停运的退出冷却扇段采取门后加装堵板的方法。
        2.5间冷塔冷却扇段如退出运行后检查扇段各温度，压力，水位一致，退出运行的冷却扇段的百叶窗必须关闭。
        3.间冷系统的冬季运行维护防冻措施
        3.1 定期检查循环水泵、补水泵、充水泵电流和轴承温度及振动情况，保证各泵可靠运行或备用。
        3.2 间冷塔冷却扇段投运时地下水箱水位应根据扇区投入数量及时补水维持地下水箱水位，循环水母管的压力维持在0.30～0.45 MPa之间运行。
        3.3 每次巡检时就地检查间冷塔各阀门、进出口温度、压力、百叶窗、各液位指示与DCS画面指示是否一致，发现问题立即汇报，并采取必要措施。
        3.4 巡回检查时要重点检查冷却三角是否有泄漏情况，发现有漏点时应根据泄漏量的大小决定是否退出该冷却段运行，并及时联系检修处理，并汇报相关领导。
        3.5加强对间冷系统有关表计的监视、分析和判断工作，当循环水母管压力、母管旁路阀前后压差、各冷却段出入口温度等重要参数有异常变化时，应立即就地检查、核对，查找原因及时处理。
        3.6 对间冷塔退出运行冷却段的出水温度和液位指示要加强监视，发现有水漏入时应及时查找原因并采取开启该扇段泄水阀的措施排水，严禁因阀门内漏导致备用冷却段充水冻结。
        3.7冬季工况下无论何种原因机组突然甩负荷，应立即根据背压调整所有百叶窗开度、控制出水温度不低于35℃。

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        3.8空冷塔投、退冷却段时，应根据机组背压将百叶窗全部关小或关闭后方可进行操作。
        3.9原则上冬季运行期间不进行冷却段的投退操作，确需投、退冷却段时应尽量安排在白天大气温度较高时操作，同时要求投入时先投入背风侧扇段，然后依次投入对侧扇段和两侧扇段。
        3.10投、退冷却段操作前应先试验备用充水泵、补水泵启停和出力正常。
        3.11夜间机组调峰时，尽量避免快速增减负荷，要严密监视冷却段出水温度变化情况，及时调整百叶窗开度。遇有特别寒冷天气，值长应及时与调度沟通，尽量减少机组调峰深度。
        间冷系统冬季工况要设置合理控制策略，主要是冬季工况各扇段以本扇段的回水温度作为主控变量来控制本扇段的百叶窗的开度这样各扇段将依据本扇段的设定温度进行调节，这样调节将更加灵活。每个扇段实时监测本扇段的回水温度和管束的壁温，采用三级防冻保护的运行方式，最大程度上避免冻结的情况发生。
        4、冬季工况下间冷塔冷却扇段退出注意事项
        冬季工况下间冷塔冷却扇段的退出工作必须派专人就地监视建议采用自动泄水的方法。检查间冷塔各扇段百叶窗关闭严密，将需退出扇段投入自动泄水，检查退出段的进回水阀完全关闭后，检查退出段#1、2泄水阀自动打开，当泄水阀管路无水流声时，该扇段泄水完成。
        就地打开退出段进、出水阀后泄水阀前放水门无水流出，进回水阀无过流声。检查DCS画面退出段液位开关指示灯指示正常，退出段远方就地压力指示到零。保持退出冷却段进出水管的泄水阀及空冷塔扇形段排水门在全开位，当其它段要放水前先关闭。操作段放水完毕后再开启泄水阀。将退出段进水、出水电动门停电，打开进回水管道的平衡门，保证进回水地上管路内水的流动。调整百叶窗开度，退出该扇段前提前关闭该扇段百叶窗，尽量控制将要退出冷却段出水温度在30℃以上后再退出该扇段。
        整个退段操作应在10分钟内完成，如在退段操作过程中，遇有电动门执行机构故障时，应立即手动继续操作，或恢复原运行方式。禁止在退出扇段时为检查缺陷等因素延长退出扇段的时间。
        5、冬季工况下间冷塔冷却段投入的注意事项
        冬季工况下投运冷却扇段对散热器损伤较大，原则上冬季运行期间不安排冷却段的投运工作，确因机组运行需要投运冷却段时应按以下原则处理。
        冬季工况下空冷塔冷却段投运条件为环境温度大于0℃时。为保证冷却段充水安全，必须派专人就地监视，采用自动充水的方法。
        启动冲水泵向膨胀水箱冲水，膨胀水箱液位高于3100mm时，检查百叶窗在关闭状态，进塔循环水温度大于40℃，启动自动充水：检查冷却段泄水阀自动关闭，冷却段回水阀、进水阀自动开启，直到扇段立管液位大于3000mm时充水完成，扇段充水完成后等待15~20分钟后，扇段的循环充分建立好后再根据出水温度调整百叶窗开度或投入百叶窗自动。
        冷却扇段充水期间，应安排专人观察冷却段就地进水压力、进水温度、回水温度是否与DCS画面指示一致；观察冷却段进、回水门开启时是否到位。若冷却扇段进、回水门远方操作不动时应就地根据自动充水步骤手摇控制开启。
        机组运行人员应密切监视间冷塔膨胀水箱水位和各运行冷却段进水压力下降情况。
        冷却段投运后根据循环水温及冷却扇段壁温情况适当调整百叶窗开度，按照三级防冻要求将冷却扇段首尾冷却三角百叶窗关闭。
        结论：
        间接空冷系统冬季的防冻的问题是一个综合和复杂的问题。它与间冷系统的设计、制造、安装、调试等环节都相关。因此我们要从基础抓起，对各个环节加以重视并严格把关，为间冷系统防冻的问题打好基础，间冷系统运行还要结合本地的气候特点、设计参数、机组负荷、设备的实际状态等情况，因地制宜的摸索出一套适合自己的运行方式和应急处理方法，使间接空冷系统能稳定、安全、经济的运行。