師亞俊，謝娓俠

（山西臨汾熱電有限公司，山西 臨汾 041000）

電廠空冷系統(tǒng)按換熱過程可分為直接空冷和間接空冷系統(tǒng)，這里主要講述的是直接空冷系統(tǒng)。直接空冷系統(tǒng)是將汽輪機排出的乏氣，由排氣管道引入空冷凝汽器的鋼制散熱管束中，由變頻風機驅(qū)動環(huán)境空氣直接將其冷凝為等溫的凝結(jié)水，減少了二次換熱所需要的中間冷卻介質(zhì)，換熱溫差大，效果好。直接空冷系統(tǒng)主要由大直徑排汽管道系統(tǒng)、空冷凝汽器順流管束、空冷凝汽器逆流管束，空冷風機組（包括風機、電機、變頻器、減速箱、電加熱器等）、抽真空系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)等組成。

1 空冷冬季運行注意事項

在環(huán)境溫度低于-2℃即進入冬季運行期。應(yīng)聯(lián)系檢修備好氈布，碳火等防凍物資。并派專人對空冷島個散熱管束進行就地測溫。在任何情況下，必須保證各列散熱器端部小門，各冷卻單元的隔離門及空冷平臺門在關(guān)閉位置。在冬季防凍期間，過冷度作為安全指標進行監(jiān)控，不允許低于6℃，凝結(jié)水過冷度定義為汽輪機低壓缸排汽壓力下對應(yīng)的飽和溫度與各列下聯(lián)箱凝結(jié)水溫度的差值。過冷產(chǎn)生的原因：泄露或蒸氣流量太少。泄露會導(dǎo)致列管內(nèi)存在大量空氣，無法保證蒸氣占滿列管空間，在相同換熱面積時，蒸氣流量越小，溫度越低。在冬季運行期間，在環(huán)境溫度低于-10℃，運行背壓不允許低于10 kPa。冬季遇有大風降溫或風力較大的情況，運行人員應(yīng)適當增加機組負荷或提高運行背壓等，防止大風、降溫，再加上散熱器熱量分布不均勻發(fā)生管束凍壞事故。在運行期間，要做好巡檢記錄，發(fā)現(xiàn)情況及時匯報處理。

2 空冷冬季運行調(diào)整

空冷島運行期間，盡量保持同列各風機的轉(zhuǎn)速相同，低負荷時，盡可能保持各列風機多投，低轉(zhuǎn)速運行。運行中，空冷散熱器任何一列抽汽口溫度低于30℃時，停止該列的逆流風機運行，10 min后，若抽氣口溫度繼續(xù)下降，啟動該列逆流風機反轉(zhuǎn)，溫度回升至35℃時，停止逆流風機反轉(zhuǎn)。逆流風機反轉(zhuǎn)期間，本列和相鄰列逆流風機應(yīng)保持在運行狀態(tài)，提供熱風回暖。所有六列回暖完成后（10×6=60 min），如未達到復(fù)位條件再進行一次回暖加熱循環(huán)。環(huán)境溫度持續(xù)低于3℃時，應(yīng)啟動防凍保護。防凍保護Ⅰ的投用：當環(huán)境溫度小于3℃并且某列任意一個冷凝水溫度低于25℃或抽氣溫度低于25℃時，動作：①順流風機以每分鐘10%的轉(zhuǎn)速降低，逆流風機轉(zhuǎn)速鎖定；②提高排汽壓力設(shè)定值+2 kPa，30 min后再加+2 kPa。兩個冷凝水溫度高于35℃且抽汽溫度高于30℃時或者轉(zhuǎn)為夏季工況，防凍保護Ⅰ復(fù)位。動作：順流，逆流風機與主控相連，以每分鐘10%的速度增速。減小排汽壓力設(shè)定值+2 kPa，30 min后再減小+2 kPa。防凍保護Ⅱ的投用：當環(huán)境溫度小于3℃并且抽氣溫度低于20℃時，動作：當列逆流風機以每分鐘10%的速度降低，同時順流風機以每分鐘10%的速度降速。抽氣溫度大于30℃時或者轉(zhuǎn)為夏季工況，防凍保護Ⅱ復(fù)位，動作：逆流風機與主控相連，以每分鐘10%的速度增速。

3 空冷冬季機組滑停注意事項

汽輪機組在冬季滑停時，如對缸溫無特殊要求，則應(yīng)在滑停階段達到55%～60%額定負荷后，通過鍋爐降溫降壓，當汽缸溫度達到最低時，及時打閘停機。這樣有利于機組消缺后安全順利地啟動：按機組停運5~7天計，機組再次啟動時的缸溫一般在250~300℃之間，可以縮短暖機時間，盡快升負荷至最小防凍負荷以上，這有利于空冷凝汽器的防凍當汽輪機本體有消缺計劃，需要較低的汽缸金屬溫度時，就需要投入旁路系統(tǒng)參與配合。來防止滑停過程中空冷凝汽器受凍。

隨著機組的滑停，汽缸金屬溫度逐漸降低，當汽輪機排汽熱量接近于空冷凝汽器防凍所必須的最小熱流量時，可認為此時應(yīng)當穩(wěn)定鍋爐當時的燃燒水平，保持機前參數(shù)按照滑參數(shù)停機規(guī)定的溫降水平，先將高壓旁路投入，投入旁路系統(tǒng)后，需要解決高壓缸的鼓風問題，同時還要受到高壓缸壓比的限制，所以高壓旁路調(diào)節(jié)閥的開度以及旁路減溫減壓后的溫度控制應(yīng)受當時高壓缸排汽參數(shù)的限制，同時還應(yīng)當將高壓缸排汽閥（具有中壓缸啟動功能的機組和直接空冷機組均設(shè)計有此閥門）打開，使高、中壓缸的金屬溫度進一步降低。投入旁路系統(tǒng)參與機組滑停時，運行操作量很大。在停機過程中應(yīng)嚴格對汽輪機本體各參數(shù)進行監(jiān)視。

4 空冷冬季啟動及注意事項

同滑停相比，直接空冷機組冬季的啟動更加困難，由于從鍋爐點火到汽輪機沖車之前，有部分蒸汽進入空冷凝汽器，且進汽量遠小于空冷島防凍要求的最小熱量，所以部分蒸氣進入空冷凝汽器后就會凝結(jié)成冰。

直接空冷機組冬季啟動過程中，空冷凝汽器內(nèi)部不結(jié)冰是不可能的，關(guān)鍵是要盡快使空冷凝汽器熱負荷達到一定水平，才能使結(jié)冰現(xiàn)象得到有效控制。直接空冷機組冬季啟動時需要更加合理地安排機組啟動的各項操作，避免不必要的拖延。

直接空冷機組冬季啟動要遵循的一些原則是：①盡量安排在白天啟動；②為了保證啟動時空冷島的進汽量，應(yīng)采用高中壓缸聯(lián)合啟動的方式；③啟動前，先退出部分空冷凝汽器；④盡早投入旁路系統(tǒng)，鍋爐點火后應(yīng)充分利用鍋爐再熱器的干燒能力。盡快提高蒸汽參數(shù)，旁路投運后，要盡快增加旁路的通流量，并控制低旁減溫后溫度在系統(tǒng)允許的較高值，盡快增加空冷凝汽器的熱負荷。

達到?jīng)_車參數(shù)時，應(yīng)根據(jù)汽缸金屬溫度采用高中壓聯(lián)合啟動的方式，用較高的升速率和最短的暖機時間，盡快定速和并網(wǎng)。根據(jù)汽缸溫度和轉(zhuǎn)子應(yīng)力等條件確定盡可能高的初始暖機負荷，同時進一步增加燃燒，保證盡可能高的旁路通流量；啟動初期還應(yīng)適當提高背壓以及使空冷凝汽器的參數(shù)在較高的允許范圍內(nèi)，此時不需要空冷風機參與背壓調(diào)節(jié)。

并網(wǎng)帶負荷后應(yīng)根據(jù)機組背壓情況決定啟動冷卻風機的時機。這里需要說明的是：機組并網(wǎng)后當運行背壓接近于當時背壓保護規(guī)定的對應(yīng)報警前，應(yīng)按順序啟動冷卻風機，風機啟動后應(yīng)限制其最高轉(zhuǎn)速。這樣做是為了防止冷卻風機轉(zhuǎn)速無限制升高后空冷凝汽器容易局部過冷而受凍，如有部分空冷凝汽器換熱面積退出運行時，建議當機組背壓達到25 kPa后，其他風機都投入運行且轉(zhuǎn)速均達到了60%風機額定轉(zhuǎn)速后，才能投入退出的換熱面積。投入這部分空冷凝汽器時應(yīng)先開隔斷閥，隔離閥全部開啟后，當所有管束溫度及真空抽汽溫度達到并高于35℃以上后，再根據(jù)機組背壓變化情況啟動對應(yīng)冷卻風機，以維持機組正常的運行背壓。

5 空冷管束結(jié)冰原因及糾正措施

對于空冷管束結(jié)冰的原因有：①在溫度低時，空冷啟動的過程中，少量蒸氣進入列管而結(jié)冰；②大量泄露；③誤操作。如：長時間停轉(zhuǎn)逆流風機。

對于列管內(nèi)結(jié)冰的預(yù)防措施有：①消除泄露點；②提高蒸氣流量；③縮短啟動時間?？绽浞纼龅姆椒ǎ孩夙樍鲉卧纼霰Ｗo；②逆流單元防凍保護；③逆流單元加熱循環(huán)；④要求最小蒸汽流量（在不同的環(huán)境溫度下，每一個項目都有的最小流量要求，啟動階段，應(yīng)在60 min內(nèi)達到最低要求）。

列管內(nèi)結(jié)冰后的糾正措施：加熱方法Ⅰ∶①架設(shè)棉被；②停止結(jié)冰單元風機轉(zhuǎn)動；③保持相鄰風機轉(zhuǎn)動。加熱方法Ⅱ：如有可能，將逆流風機在手動狀態(tài)下，按反方向轉(zhuǎn)動。

冬季防凍背壓設(shè)定：

（1）預(yù)抽真空時，背壓盡可能低，原因：①抽出系統(tǒng)中的冷空氣，減小蒸氣剛進入空冷凍結(jié)的可能性；②加快蒸氣進汽速度，減小蒸氣剛進入空冷凍結(jié)的可能性。

（2）運行時，背壓盡可能高，原因：高背壓對應(yīng)較高的飽和蒸汽溫度，不容易凍結(jié)。需要特別說明的是：冷凝水溫度低是，還可以通過手動設(shè)定背壓值，改變背壓設(shè)定的方法，提高冷凝水的溫度：將背壓提高3 kPa，30 min后，觀察冷凝水變化，冷凝水超過30℃，保持1 h后，可以返回到原始值。

6 結(jié)束語

直接空冷技術(shù)在我國正處于發(fā)展階段，要做好空冷島的防凍技術(shù)還得積累很多運行經(jīng)驗。只要人們不斷努力、不斷積累運行經(jīng)驗，合理安排啟動方式和制定空冷島防凍措施，及時發(fā)現(xiàn)問題并采取有效的防范措施，空冷島的安全過冬是可以保證的。