侯海軍

（山西瑞光熱電有限責(zé)任公司，山西晉中 030600）

火電廠直接空冷系統(tǒng)運(yùn)行措施分析

侯海軍

（山西瑞光熱電有限責(zé)任公司，山西晉中 030600）

針對(duì)山西瑞光熱電有限責(zé)任公司直接空冷系統(tǒng)運(yùn)行中存在的冬季防凍、熱風(fēng)再循環(huán)、散熱器臟污等問題，通過運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，制定了詳細(xì)有效的措施，取得了良好的效果，保證了機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

直接空冷系統(tǒng)；防凍；熱風(fēng)再循環(huán)；散熱器臟污

0 引言

空冷技術(shù)是解決富煤缺水地區(qū)火力發(fā)電的重要選擇，近年來在我國北方地區(qū)得到大力發(fā)展[1]。目前，國內(nèi)的三北地區(qū)采用直接空冷技術(shù)的機(jī)組越來越多，但在運(yùn)行過程中也存在著冬季防凍、熱風(fēng)再循環(huán)、散熱器臟污等諸多影響機(jī)組安全穩(wěn)定的問題，這些問題制約了直接空冷機(jī)組安全性能和節(jié)能水平的進(jìn)一步提升。因此，對(duì)不同季節(jié)運(yùn)行方面的問題進(jìn)行探索性研究和改進(jìn)，必將提高機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。

1 空冷系統(tǒng)概況

山西瑞光熱電有限責(zé)任公司2臺(tái)300 MW抽氣供熱機(jī)組冷卻系統(tǒng)采用直接空冷技術(shù)，單排管和順逆流相結(jié)合結(jié)構(gòu)?？绽湎到y(tǒng)按照每臺(tái)機(jī)組30個(gè)冷卻單元（6×5）配置，風(fēng)機(jī)直徑8.91 m，空冷平臺(tái)高35m，抽真空系統(tǒng)由3臺(tái)水環(huán)真空泵組成。

2 空冷系統(tǒng)存在的問題

2.1 冬季存在的問題

在冬季期間，2臺(tái)機(jī)組由于供熱抽氣量增加后汽輪機(jī)排汽量相對(duì)減小，且相繼進(jìn)行乏汽余熱回收技改后，進(jìn)入空冷島乏汽進(jìn)汽量進(jìn)一步減少，導(dǎo)致流經(jīng)空冷管束的排汽不均勻或斷流，空冷島管束有凍管現(xiàn)象。

2.2 夏季存在的問題

電廠作為榆北500 kV變電站的主要電源點(diǎn)，電網(wǎng)負(fù)荷需求大，但每年5月—9月環(huán)境氣溫偏高期間，汽輪機(jī)背壓上升明顯，高負(fù)荷工況能達(dá)到30 kPa及以上，有時(shí)影響機(jī)組接帶負(fù)荷。主要原因是電廠所處的環(huán)境周邊有型煤廠、水泥廠以及無植被的荒地較多，而且風(fēng)力較大，導(dǎo)致空冷島散熱管束臟污嚴(yán)重，同時(shí)也存在熱風(fēng)再循環(huán)的問題。

3 空冷系統(tǒng)冬季運(yùn)行采取的措施

3.1 冬季運(yùn)行采取的措施

a)在冬季機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，關(guān)閉蒸汽分配管上的真空隔離閥，將熱量集中在其余的散熱段中，以增加每段的熱負(fù)荷，達(dá)到防凍的目的。一般遵守下述順序：首先關(guān)閉蒸汽隔離閥，2 min之后，對(duì)應(yīng)的凝結(jié)水隔離閥和安裝在真空系統(tǒng)上的隔離閥關(guān)閉，通過凝結(jié)水隔離閥的旁路管排水，再通過真空隔離閥上的旁路管維持被隔離管處于真空狀態(tài)。在開啟該兩列管路時(shí)，首先開啟凝結(jié)水和真空隔離閥，之后開啟對(duì)應(yīng)的蒸汽隔離閥。

b)鍋爐點(diǎn)火前嚴(yán)禁在汽包有壓力時(shí)開啟主、再熱蒸汽管道疏水，如需開啟，必須確認(rèn)直接空冷凝汽器背壓低于25 kPa。

c)鍋爐點(diǎn)火后低壓旁路開啟以前開管道疏水與鍋爐排污閥增加蒸汽量，盡快升溫升壓；低旁開啟后盡快關(guān)閉以上疏水，以最短時(shí)間（達(dá)到最小防凍流量的時(shí)間需小于2 h）達(dá)到直接空冷最低防凍進(jìn)汽量。不同運(yùn)行工況下所需的最小防凍流量按表1控制。

表1 不同環(huán)境溫度下對(duì)應(yīng)的最小防凍流量

d)正常運(yùn)行期間定期檢查空冷散熱管束表面溫度，發(fā)現(xiàn)溫度低及時(shí)調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

e)正常運(yùn)行期間投入凝結(jié)水過冷防凍保護(hù)和抽氣過冷保護(hù)，控制凝結(jié)水溫度和抽氣溫度在合適范圍內(nèi)。

f)在不同環(huán)境溫度下機(jī)組運(yùn)行背壓按表2控制。

表2 各環(huán)境溫度下對(duì)應(yīng)機(jī)組的背壓值

g)余熱回收凝汽器投運(yùn)工況：關(guān)閉嚴(yán)密兩側(cè)最外排的蒸汽進(jìn)汽蝶閥，僅啟動(dòng)2～5排空冷逆流段風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行，其余風(fēng)機(jī)全部停運(yùn)，而且在停運(yùn)的風(fēng)機(jī)上部加蓋帆布防凍。

h)抽汽供熱且余熱回收凝汽器不投運(yùn)工況：停運(yùn)各排進(jìn)汽側(cè)第一列風(fēng)機(jī)，其余風(fēng)機(jī)根據(jù)過冷度等變頻運(yùn)行。

3.2 夏季運(yùn)行采取的措施

3.2.1 避免熱風(fēng)再循環(huán)采取的措施

a)在直接空冷平臺(tái)周圍設(shè)置了擋風(fēng)墻，擋風(fēng)墻高度從直接空冷平臺(tái)35 m高度起，擋風(fēng)墻高度為12.5m。

b)在不同的直接空冷散熱單元之間設(shè)置了分隔墻。

c)控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)盡量小幅調(diào)整（＜2 Hz/次），全部風(fēng)機(jī)統(tǒng)一控制，均勻調(diào)整，盡量避免引起直接空冷平臺(tái)下方空氣動(dòng)力場擾動(dòng)。

3.2.2 針對(duì)空冷散熱器臟污采取的措施

a)每年春末夏初采用除鹽水徹底沖洗一次散熱器，沖洗時(shí)將噴頭與散熱器距離適當(dāng)減小，有利于沖洗干凈又不會(huì)損壞散熱器表面，效果非常明顯。在運(yùn)行中經(jīng)常檢查散熱器臟污情況，必要時(shí)就進(jìn)行沖洗，保證表面清潔。如2015年5月，環(huán)境溫度為24℃，風(fēng)機(jī)頻率為50 Hz，在機(jī)組負(fù)荷250 MW工況下，沖洗前背壓26 kPa,沖洗后下降為15 kPa。

b)經(jīng)常清理空冷島下部及周邊絮狀物，防止被空冷風(fēng)機(jī)抽吸到空冷島散熱面，減少臟污物吸附。

c)采取降低沖洗水壓力作為噴淋水使用的方法。白天高負(fù)荷時(shí)段采取噴淋方式，晚高峰過后進(jìn)行散熱器不間斷沖洗[2]。

d)背壓高于25 kPa時(shí)可以選擇超頻運(yùn)行，嚴(yán)密監(jiān)視直接空冷風(fēng)機(jī)電流、電機(jī)線圈溫度、變頻器溫度不超過額定值。

e)鑒于直接空冷風(fēng)機(jī)電機(jī)選型較大，咨詢變頻器廠家后調(diào)整直接空冷風(fēng)機(jī)葉片角度（增大2°）來增加冷卻風(fēng)量，提高了冷卻效果。

4 運(yùn)行效果

通過采取以上運(yùn)行措施，電廠在投運(yùn)以來冬季低負(fù)荷及冬季啟動(dòng)過程中未發(fā)生一起空冷散熱管束凍壞事件，夏季未影響到機(jī)組接帶負(fù)荷，有效提高了機(jī)組運(yùn)行的可靠性。

5 結(jié)束語

對(duì)直接空冷機(jī)組來說運(yùn)行可靠性越來越重要，因此在設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行每個(gè)環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格要求。在機(jī)組投產(chǎn)后運(yùn)行中要經(jīng)常對(duì)直接空冷系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析并及時(shí)處理，特別是在春、秋兩季應(yīng)對(duì)直接空冷系統(tǒng)提前進(jìn)行全面檢查，及時(shí)采取沖洗和防凍措施，這樣才能確保機(jī)組在迎峰度夏和冬季供暖期間的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

[1]楊海生.直接空冷機(jī)組空冷島運(yùn)行優(yōu)化的研究 [D].華北電力大學(xué)，2010：4.

[2]馮麗麗.火電機(jī)組直接空冷凝汽器空氣側(cè)強(qiáng)化傳熱研究 [D].華北電力大學(xué)，2012:8.

Analysis on Operational M easures of Direct Air Cooling System in Coal-fired Power Plants

HOU Haijun

(Shanxi Ruiguang Thermal Power Co.,Ltd.,Jinzhong,Shanxi 030600,China)

Problems exist in directair cooling system of ShanxiRuiguang Thermal Power Co.,Ltd.,including anti-freeze in winter, hotair recirculation and dirty on cooling tubes.Based on operation experience,detailed and effectivemeasures are put forward,which has been proved effectiveand ensured the safe and economic operation of the unit.

directair cooling system;anti-freeze;hotair recirculation;dirty on cooling tubes

TK264.1

A

1671-0320（2016）03-0066-03

2016-02-02，

2016-03-14

侯海軍（1970）,男，山西平陸人，2009年畢業(yè)于北京理工大學(xué)工商管理專業(yè)，工程師，從事運(yùn)行技術(shù)管理工作。