李魁发
北京国电电力有限公司新疆米东热电厂 新疆乌鲁木齐市 830019
摘要：在各行业发展阶段，均需要结合自身实际情况编制相应的管控方案与措施，以便于保证行业可持续发展，创造良好经济效益。其中，在火电厂发展阶段，就遇到了直接空冷系统运行问题，火电厂自身也对此引起重视并加大研究力度，并且在根源上对各项问题有效处理，降低系统运行故障及安全事故发生率，有目的性、针对性地编制解决措施，从而保证整体良好效果。
关键词：直接空冷系统；运行问题；应对措施
引言：从直接空冷系统内部结构分析，所包括的内容较多，较突出的特点是系统内部各结构既单独存在又会在运行阶段相互影响，系统运行稳定性与安全性对火电厂生产与创新发展有巨大影响。对此，火电厂自身也在发展阶段对直接空冷系统运行问题展开探究，具备相应解决措施，规避常规问题持续性发生，引进新技术增强直接空冷系统结构稳定性，使系统运行有良好的基础保障。
一、直接空冷系统运行原理
为能对直接空冷系统运行问题全面性掌握与合理化解决，还需工作人员能对其运行原理扎实掌握，要在实践中对各项问题处理。目前空冷有两类：一是间接空气冷却系统；二是直接空气冷却系统。其直接空冷系统具有背压高、占地面积小、投资少，经济效益较间接空冷系统约高30％的特点，最突出的就是空冷技术节水效果明显，得到缺水地区火电厂重视，新疆米东热电厂采用城市中水，水源满足火电厂实际要求，保证整体布局的合理性，对地区经济发展起到推动作用。
新疆米东热电厂采用直接空冷系统(亦称为ACC-Air Cooled Condenser)系统，其工艺流程为汽轮机排汽通过大直径的排气管道引至室外的空冷凝汽器内，布置在空冷凝汽器下方的轴流冷却风机驱动空气流过冷却器外表面，将排汽冷凝为凝结水，凝结水再经泵送回汽轮机的回热系统。基于防冻的要求，直接空冷系统设置有顺流凝汽器和逆流凝汽器。直接空冷系统中大部分的蒸汽在顺流凝汽器中被冷凝，剩余的小部分蒸汽再通过逆流凝汽器被冷凝。在逆流凝汽器中，由于蒸汽和凝结水的运动方向相反，凝结水不易冻结。在逆流凝汽器的顶部设有抽真空系统，真空泵将系统内的空气和不凝结气体抽出。
二、直接空冷系统运行问题分析
（一）夏季高背压运行
一是要严格按照背压控制曲线的要求进行负荷控制。背压达到35 KPa 时应降低负荷，将机组背压控制在低于35 KPa 以内，留出一定的余地，防止其它干扰因素造成机组背压进一步恶化。二是在机组背压升高时，应对主机各运行参数进行严格控制，不得为争取发电量使机组强行带高负荷。三是环境温度较高且刮风天气的时候，在保证空冷风机电机电流和变频器温度不超过允许值的前提下，应解除风机自动，控制风机在一定转速（但不得超过最大风机对应的55Hz转速）。四是随着环境温度的升高，机组背压升高后，必要时限制机组出力。五是运行和检修人员在巡回检查时，应加强对空冷岛各冷却单元变频器、电机温度、变速箱油位及温度的检查和监视。发现变速箱油位低时应及时联系补油[1]。六是机组在高负荷、高背压运行期间，应注意监视汽轮发电机组轴系振动情况，发现任一轴承轴振有较大幅度的变化时，应及时进行分析，必要时降低机组出力，任何情况均不得超过运行规程规定的数值。
（二）空冷系统真空泄漏
真空泄漏也是直接空冷系统运行阶段较常见的问题之一，工作人员在日常管理阶段也对此引起重视，为能对此问题发生原因全面性掌握，选择氦气检漏方法逐一排除各项影响因素。如某火电厂针对#2机低压轴封进汽穿缸的4处焊缝进行检漏，依据机组停运、热气升腾原理，掌握蒸汽升至空冷岛阶段所面临的影响因素较多，在检测中发现空冷岛出现滴水情况，因漏点大小不同，部分漏点的滴水频率较高。经技术人员对此情况进一步探究，掌握空冷岛翅片管有多条约18cm裂缝，依据实况进行相应处理，最终恢复系统正常运行。
（三）空冷系统冬季防冻
冬季直接空冷系统运行防冻问题尤为重要。
新疆米东热电厂年平均温度7.8℃，最冷月（1月）平均气温为-14.9℃，冬季极端最低温度-41.5℃，每年10月15日～翌年4月15日为冬季，冬季有大雪、冰雨、低温、大风天气，对电力安全生产构成威胁，主要影响因素是环境温度较低，在机组处于低负荷运行状态时，空冷岛的蒸汽流量较小，工作人员积极调整运行参数，实施效果还是不理想，并引发空冷系统过冷情况，出现了空冷翅片管内结冰现象，使直接空冷系统运行阶段存在安全隐患[2]。
三、直接空冷系统运行问题解决策略
（一）汽轮机背压值控制
其一，设定机组处于正常运行状态，取汽轮机背压初始值，在系统运行阶段对实际值管控，一旦汽轮机背压值呈上升趋势，就需增开真空泵，而实际值增大就需降低机组运行负荷，能对机组跳闸问题有效管控；其二，设计系统运行环境实际温度，设计运行温度25℃以下，控制风机超频50Hz，汽轮机背压裕量大于20KPa，能降低机组跳闸可能性[3]；其三，结合火电厂对系统运行提出的要求，设置低压缸喷水温度约80℃，如果处于高温条件下，控制空冷风机电机电流、变频器温度等，不能超过标准值，因系统运行环境温度升高，会带动汽轮机背压升高，要对机组出力进行限制处理，避免引发故障问题。
（二）选择适合的检漏方法
选择适合的检漏方法，有助于对真空泄露问题及时、准确处理，从专业化角度分析，可选择的查漏方法较多，较常用的方法包括：涂抹肥皂泡法、氦气查漏、火烛法、卤素检测法、灌水查漏法等等，因检漏方法不同，会在实际应用阶段依据实况规范操作，此阶段对工作人员技术水平、专业技能等提出较高要求，能准确找到泄露位置，采用相应措施合理解决，从而对系统正常运行提供有利条件[4]。
（三）自然条件调控
这里所提到力度自然条件调控，主要是针对冬季时期机组运行稳定性管控：一是冬季启停机过程中应设专人对空冷岛各列散热器下联箱及散热器管束表面各部进行就地温度实测，有异常时应增加检查和测量次数。二是机组启动抽真空前，保持真空破坏门在开启状态，关闭至排汽装置及疏水扩容器的全部疏水门，开启汽轮机主再热汽管道疏水导定排门。四是锅炉点火后高低旁保持关闭状态，控制炉膛出口烟温不超过540℃，升温升压至0.8～1.0MPa(此过程应严密监视汽缸温度、温差，如有异常及时汇报并采取措施)，然后汽机启动三台真空泵抽真空（不投轴封供汽），当真空达－60Kpa以上时，关闭空冷岛1、2、5、6列散热器进汽蝶阀及抽真空电动门，各列凝结水回水阀保持开启状态，开启主、再热汽疏水导疏扩门。五是当第3、4列空冷凝汽器管束下联箱中凝结水的温度（平均值）高于35℃后风机开始运行，首先开启第3、4单元逆流凝汽器的风机，在21.9 r/min～36.5 r/min之间运行，将机组真空设定在65Kpa，随着蒸汽负载的增加风机转速上升，当风机转速达到36.5 r/min ，依次增加风机的开启台数。蒸汽参数接近冲转参数时，调整高低旁开度，使各参数达至冲转要求，锅炉运行稳定，汽轮机开始冲转；从低旁开始开启至汽轮机开始冲转，时间应控制在30分钟之内，以防止空冷系统因进汽量小冻结堵塞。
结语：
综上所述，本文对直接空冷系统运行问题分析主要包括三方面，分别是夏季高背压、真空泄漏、冬季空冷防冻，依据直接空冷系统运行原理对各类常见问题有效处理，通过对汽轮机背压值控制、选择适合的检漏方法、自然条件调控等方法实施，可对常见问题有效处理，又增强系统运行稳定性与安全性，满足火电厂发展要求，强化直接空冷系统结构稳定性，实际操作阶段也重点考虑外界因素、自然因素等影响，从而实现预期发展目标。
参考文献：
[1]李日鑫,孙玉庆.直接空冷系统运行中存在的问题分析[J].山西科技,2019,34(06):128-130.
[2]黄永丰.直接空冷系统运行问题分析及应对措施[J].中国高新技术企业,2017，6(09):95-96.
[3]李二兵.直接空冷系统运行的影响因素分析[J].机械管理开发,2017,32(01):58-60.
[4]武旭.关于直接空冷机组空冷系统运行问题分析及对策探讨[J].科技创新与应用,2017,48(02):152-152.