賈志平

（神華神東電力有限責(zé)任公司店塔電廠，陜西 榆林 719000）

1 概述

直接機(jī)組具有許多優(yōu)點(diǎn)，諸如水資源浪費(fèi)少、防凍能力強(qiáng)大、體積小不浪費(fèi)土地面積、成本低投資少。但制約直接機(jī)組大范圍推廣的要素，最主要的就是直接機(jī)組極易受到外部環(huán)境的影響，對(duì)外部環(huán)境要求高，對(duì)干燥度、風(fēng)速、氣溫等都有嚴(yán)格的要求。直接機(jī)組在夏季的應(yīng)用，最難以克服的是夏季高溫天氣的影響和夏季干燥環(huán)境的阻礙。如果在夏季直接機(jī)組運(yùn)行時(shí)，背壓達(dá)到35kPa 及以上，機(jī)組會(huì)被迫超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，這對(duì)直接機(jī)組的使用壽命來(lái)說(shuō)，是十分不利的，而且還會(huì)影響直接機(jī)組的運(yùn)行效率。本文選取的實(shí)驗(yàn)素材華能上安電廠，針對(duì)夏季直接機(jī)組背壓如何降低的問(wèn)題，做了一系列實(shí)驗(yàn)，為研究大范圍直接機(jī)組背壓降低提供了參考。

2 影響直接機(jī)組背壓的主要因素

目前市場(chǎng)上的直接機(jī)組普遍存在著，在夏季時(shí)期面對(duì)高溫環(huán)境，直接機(jī)組背壓升高，難以實(shí)現(xiàn)直接機(jī)組的滿發(fā)功能，嚴(yán)重地影響了直接機(jī)組的運(yùn)行。而夏季又是直接機(jī)組使用的高峰時(shí)期。關(guān)于直接機(jī)組不能發(fā)揮最大功效，難以正常使用，以及對(duì)直接機(jī)組的大量需求近幾年來(lái)一直是一個(gè)十分尖銳的矛盾。因此，對(duì)于影響直接機(jī)組在夏季使用時(shí)背壓升高的主要因素的研究探討，是十分有必要意義的。

（1）環(huán)境的研究及參數(shù)變化范圍?？绽淠龤獾臋C(jī)器裝置一般都是露天安裝在廠房周圍的，所以與外界的氣溫、濕度、風(fēng)速等環(huán)境因素都有直接的接觸，因此受的影響也較大。

經(jīng)過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)處于自然環(huán)境暴露中的機(jī)器面對(duì)大于7m/s 秒的風(fēng)速的同時(shí)，機(jī)器散熱板上散發(fā)出的熱氣會(huì)被風(fēng)壓彈回，這時(shí)，空冷凝氣的機(jī)器就會(huì)被包圍在被彈回的大量熱風(fēng)（熱空氣）中，這也就是熱風(fēng)的空氣循環(huán)。甚至，如果機(jī)器處于一個(gè)迎風(fēng)的地形環(huán)境下，機(jī)器第一或第二排的扇面會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈的倒流現(xiàn)象。隨著風(fēng)速的增強(qiáng)，機(jī)器的散熱效果會(huì)被以一種極快的速度壓制，讓空冷散熱器所處的要求度降低。這段波動(dòng)范圍被限制在7～25m/s 的風(fēng)速范圍內(nèi)。在夏季，高溫環(huán)境和熱風(fēng)的倒灌情況產(chǎn)生作用頻繁，對(duì)直接機(jī)組背壓產(chǎn)生極速提高的影響，從而讓直接機(jī)組被動(dòng)進(jìn)入超負(fù)荷狀態(tài)，甚至嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致整個(gè)機(jī)組跳閘。

這是在大環(huán)境下直接機(jī)組所不得不受到的大范圍影響。

（2）散熱板極易堆積灰塵。目前，大多生產(chǎn)廠家所在地必然不能是在市區(qū)內(nèi)，為了保護(hù)環(huán)境和市容美化，基本上所有的生產(chǎn)廠家都處于郊區(qū)以及環(huán)境較差的地方，這就造成了郊區(qū)地區(qū)大量生產(chǎn)廠區(qū)堆積，環(huán)境惡劣，再加上必然會(huì)有許多大型運(yùn)貨車的來(lái)來(lái)往往，極易造成尾氣集中排放，導(dǎo)致當(dāng)?shù)貧夂驉毫?，空氣質(zhì)量極差。

然而，直接機(jī)組基本屬于露天布置，散熱片之間間距又小，再加上在夏季極易引起熱風(fēng)倒灌，空氣中的細(xì)小灰塵顆粒就被帶到了散熱片間堆積下來(lái)，日積月累讓灰塵越堆越多，就大大影響了直接機(jī)組的散熱效果，導(dǎo)致機(jī)組背壓升高。經(jīng)過(guò)調(diào)查研究，保持環(huán)境溫度濕度風(fēng)速不變，由堆積灰塵造成的機(jī)組背壓升高最多可以導(dǎo)致背壓升高9 或10kPa。

（3）軸流機(jī)入口處風(fēng)力溫度。在實(shí)驗(yàn)地區(qū)的氣候，夏季常年高溫37～42℃，機(jī)組的飽發(fā)溫度為37℃，而由于直接機(jī)組在運(yùn)行中以空氣作為冷卻的中間物質(zhì)，因此，機(jī)組的背壓會(huì)明顯地受到自然環(huán)境的自然風(fēng)溫度影響，這種影響，隨著自然環(huán)境天氣溫度的不斷提高，進(jìn)口處的自然風(fēng)溫度溫度升高，在排氣處的溫度基本恒定不變的情況下，由于很難散熱，熱量基本堆積在機(jī)器內(nèi)，于是導(dǎo)致了直接機(jī)組內(nèi)背壓提升，影響機(jī)組運(yùn)行，大幅抑制了機(jī)組的發(fā)揮功效。

3 關(guān)于如何降低直接機(jī)組背壓的辦法實(shí)驗(yàn)探究

（1）就散熱板積灰問(wèn)題來(lái)說(shuō)，清理積灰才是最好方式。

①工業(yè)型清洗。以實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)來(lái)說(shuō)，經(jīng)常出現(xiàn)散熱板積灰堆污。因此，就如何清理積灰，實(shí)驗(yàn)機(jī)組經(jīng)常采用各種方式清理。其中，包括了利用高壓水泵來(lái)對(duì)散熱板清洗、配合不銹鋼管道組成清洗系統(tǒng)、用可以移動(dòng)的帶噴嘴的清洗工具清洗以及通過(guò)導(dǎo)軌、軟管、吊架、閥門等零部件組合而成的清洗工具等。通過(guò)工業(yè)型清洗，在實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)上的實(shí)驗(yàn)可以看到，直接機(jī)組的各個(gè)組件，各種運(yùn)行部門相較之前的運(yùn)行效率，得到了很高的提升，經(jīng)濟(jì)實(shí)用性也得到了很大的開拓，最為明顯的，就是直接機(jī)組的背壓得到了相當(dāng)明顯的降低。工業(yè)型清洗積灰后直接機(jī)組背壓顯著降低，證明工業(yè)型清洗散熱板有效。

②計(jì)算并優(yōu)化組合清洗系統(tǒng)。根據(jù)工業(yè)型清洗對(duì)整個(gè)直接機(jī)組背壓降低的效果來(lái)看，要最大程度并且最大限度地清洗積灰，降低背壓，同時(shí)降低成本支出，就必須對(duì)每次清洗積灰后進(jìn)行計(jì)算分析，采取計(jì)算所得最優(yōu)結(jié)果。而為了能夠獲得最為精確最接近最優(yōu)結(jié)果的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，只能進(jìn)行大量甚至是海量的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)。由于數(shù)據(jù)龐大，為了簡(jiǎn)潔文本頁(yè)面，這里便只公開最優(yōu)結(jié)果，在多次實(shí)驗(yàn)過(guò)后，進(jìn)過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，當(dāng)清洗系統(tǒng)將凝氣器溫度降低至66℃時(shí)，直接機(jī)組背壓降至合適的值，此時(shí)，經(jīng)濟(jì)效果和直接機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)功率成最優(yōu)組合。

（2）運(yùn)用噴霧來(lái)對(duì)直接機(jī)組進(jìn)行增濕，也是降低背壓的好辦法。

在直接機(jī)組內(nèi)的空冷機(jī)組的運(yùn)作程序中，空氣所占的地位是極度重要的，空冷機(jī)組是一種利用空氣來(lái)直接對(duì)泛氣進(jìn)行冷卻的機(jī)組部分，而在這個(gè)機(jī)組的入口處，對(duì)空氣溫度的敏感遠(yuǎn)超其他機(jī)組部分，溫度對(duì)這一直接機(jī)組部分有顯著的影響。利用增濕噴霧對(duì)直接機(jī)組的空冷機(jī)組部分進(jìn)行增濕，能有效地降低機(jī)組內(nèi)的溫度，進(jìn)而降低直接機(jī)組背壓。所謂的增濕噴霧的工作程序，其實(shí)就是讓高壓水通過(guò)增濕噴霧的噴口處，并被處理細(xì)化成霧狀水，之后進(jìn)行大范圍大面積的直接機(jī)組部分增濕，同時(shí)，因?yàn)殪F化噴霧在直接機(jī)組部分上的增濕，也可以吸引空氣中的水分子進(jìn)行依附，進(jìn)一步使直接機(jī)組背壓降低，提高直接機(jī)組運(yùn)行的效率，也保護(hù)直接機(jī)組避免超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，延長(zhǎng)了直接機(jī)組的壽命。

噴霧增濕對(duì)直接機(jī)組的清洗系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，也是一個(gè)十分有效且優(yōu)秀的操作手段，散熱板內(nèi)堆積的灰塵僅僅只靠清洗可能清洗的不會(huì)十分細(xì)致，而用高壓水槍清洗又不現(xiàn)實(shí)，所以，噴霧增濕氣內(nèi)的高壓水通過(guò)噴口噴出，也能進(jìn)行精細(xì)的散熱板積灰清理。

（3）將直接機(jī)組內(nèi)軸風(fēng)機(jī)超頻率工作。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在軸風(fēng)機(jī)入口處的風(fēng)力以及空氣溫度恒定不變的時(shí)候，如果風(fēng)量變大，直接機(jī)組的背壓會(huì)顯著降低，如果風(fēng)量降低，直接機(jī)組的背壓就會(huì)顯著提高。在夏季，人如果感到悶熱，時(shí)常會(huì)采用電風(fēng)扇和空調(diào)降低溫度，在使用電風(fēng)扇和空調(diào)的時(shí)候，可以明顯感覺(jué)到冷風(fēng)的風(fēng)力流動(dòng)，這就是冷卻的空氣被風(fēng)力推動(dòng)降低了人的體感溫度，這一辦法針對(duì)直接機(jī)組背壓的降低同樣適用，因此，由這一概念以及根據(jù)多次實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果進(jìn)行類比總結(jié)得出，冷卻風(fēng)的使用對(duì)降低直接機(jī)組背壓有明顯的效果，而實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)表明，當(dāng)風(fēng)量在30m/s 的時(shí)候，機(jī)組的背壓降低至30kPa，有利于機(jī)組運(yùn)行的效率。軸風(fēng)機(jī)對(duì)于直接機(jī)組來(lái)說(shuō)，更類似于一個(gè)大型電風(fēng)扇，帶動(dòng)了空氣流動(dòng)，并降低了直接機(jī)組所處的空氣環(huán)境的溫度，因此，他對(duì)直接機(jī)組的背壓降低手段不只是風(fēng)量，還有對(duì)所處環(huán)境溫度的改善。

4 結(jié)語(yǔ)

由于夏季環(huán)境氣溫高，直接機(jī)組內(nèi)的散熱能力在多種條件束縛下散熱能力十分差，導(dǎo)致機(jī)組背壓升高時(shí)，機(jī)組難以配合并發(fā)揮最大效率。而對(duì)直接機(jī)組在夏季的運(yùn)行來(lái)說(shuō)，恰好碰上使用直接機(jī)組的高峰期，這一矛盾一直是對(duì)整個(gè)機(jī)組生產(chǎn)工廠來(lái)說(shuō)亟待克服改變的問(wèn)題。因此，本文在經(jīng)過(guò)多中精密實(shí)驗(yàn)后，在針對(duì)直接機(jī)組夏季受影響的關(guān)鍵性的幾個(gè)因素，提出了較為有效，并能適當(dāng)?shù)亟鉀Q當(dāng)下面臨這種問(wèn)題的解決措施。

（1）當(dāng)高壓水清洗結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行配合使用的時(shí)候，對(duì)直接機(jī)組的背壓降低有高達(dá)7kPa 的背壓。

（2）噴霧式增濕器在投入整個(gè)直接機(jī)組運(yùn)行使用過(guò)程后，對(duì)機(jī)組運(yùn)行時(shí)空氣的溫度及濕度條件進(jìn)行改善，背壓降低了5kPa。

（3）當(dāng)軸風(fēng)機(jī)投入運(yùn)行，并以55Hz 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，冷卻風(fēng)量增大，多出了約2600 的風(fēng)量，此時(shí)，機(jī)組背壓降低了4kPa。