直接空冷系统防寒防冻原理及措施

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1、直接空冷系统防寒防冻原理及措施　　【摘要】新疆哈密地区地处我国西北部丝绸之路上，跟大多数北方地区一样为富煤缺水地区，发展直接空冷技术是解决哈密地区火电发展的关键。但由于直接空冷系统受环境低温因素影响较大，在提高机组效率的同时空冷翅片很容易出现冻结现象，面临的防冻问题就显得更加突出。　　【关键词】火力发电厂直接空冷系统防寒防冻措施　　1引言　　神华国能哈密电厂4*660MW直接空冷系统（ACC）通过向大气释放热量对汽机排汽进行冷凝，我厂直接空冷系统每台机组由8列8排共64个空冷单元组成，每列由3个逆流单元与5个顺流单元组成。大

2、多数蒸汽在顺流单元凝结，少部分蒸汽在逆流单元中凝结，凝结水向下流入联箱汇集进入排气装置继续进行汽水循环，不凝结气体在逆流单元顶部汇集，由水环式真空泵抽出。本文以神华国能哈密电厂4*660MW直接空冷系统运行工况为背景，阐述了我厂对于直接空冷系统防冻的原理理解与执行措施。　　2空冷系统冬季防冻保护措施与注意事项　　2.1造成空冷系统结冻的主要原因有以下几点　　（1）不凝结气体大量泄漏；　　（2）抽气能力下降；　　（3）换热不均；7　　（4）蒸汽隔离阀内漏。少量蒸汽进入管束，旁路阀伴热不投，旁路阀不开；　　（5）换热能力大于热负

3、荷；　　（6）误操作。如：风机自动投入选择不当；长时间反转、停转逆流风机；启动蒸汽流量过小等。　　2.2其中最重要的是不凝结气体导致的冻管，大部分冻管源于冷区，而冷区源于直接空冷系统中的空气聚集　　如果蒸汽中含有空气就会在管束中形成冷区如图1所示。在冷区里，蒸汽的含量很少，凝结放热很小，而空气本身因为比热小，很容易被冷却到环境温度。当凝结水流经冷区的时候就会被冷却，如果在冷区内被冷却到冰点，就会结冰。所以所有可能导致空气聚集的因素都会增加冻管的风险。　　以神华国能哈密电厂1号机组为例，蒸汽在ACC中的流动如图2所示。但是如果

4、停掉C5风机，C6风机满负荷运行，则C6区形成了一个强冷区而C5则形同蒸汽分配管，从而有可能造成C6管束两端进汽，在C6管束中会形成蒸汽冷凝成凝结水，凝结水在冷区内进一步被冷却至冰点下，造成C6管束冻结，所以大多数电厂最早冻结的为顺流单元，故我厂制定冬季直接空冷系统就地巡视检查的重点设定为顺流区底部，发现冷区及时进行各排风机频率调整及翅片管束铺盖。　　3如何通过运行手段防止冷区出现　　3.1冬季运行中直接空冷系统尽量投自动7　　神华国能哈密电厂冬季自动模式中设置有凝结水过冷保护，逆流风机回暖保护，抽气过冷保护等能够跟据情况实

5、现自动投切，避免人为疏忽照成不必要的损失，我厂4号机组还设置有循环回暖程控，其目的为当机组出于低背压工况下，由于冬季环境温度过低，容易造成顺流单元冷区长时间固定在某一地点造成翅片冻结，采用循环回暖程控可实现机组冬季各投入列连续回暖，使得冷区不能长时间固定在某一地点，不容易形成冻结。但循环回暖程控在大风天气下容易造成逆流风机停下起不来的现象（保护动作为过流过力矩），故大风天气下我厂不投入逆流回暖程控。　　3.2风机的转速应保持一致　　特别是同一列内的各风机应尽量保持转速一致，尤其是顺流风机，防止形成局部过冷，或出现冷区的现象。

6、　　3.3注意逆流管束区的运行方式　　（1）保持逆流管束强有力的换热效果有利于将汽/气混合物从顺流管束“抽”向逆流管束，从而防止顺流管束两端进汽，以避免顺流管束出现冷区。我厂冬季运行机组要求各列逆流风机频率可微大于顺流风机频率2～3Kpa，是由于逆流风机不易冻结，可使逆流单元“抽”力更大，把顺流单元底部的冷区抽至逆流单元，至使顺流单元不易冻结。　　（2）应避免长时间反转逆流风机、停运逆流风机或让逆流风机以低于顺流风机转速运行。否则顺流风机会被迫提高转速以维持背压，从而决大部分蒸汽在顺流管束内完全冷却而导致空气聚集。　　（3）

7、逆流风机的回暖的目的不是为了防止逆流管束冻，而是为了防止抽气口的堵塞，所以逆流回暖的时间不宜过长。我厂设定的逆流回暖时间为5分钟，一列空冷单元的逆流回暖时间为8分钟。　　3.4抽汽系统的运行7　　抽气系统的运行对于ACC来讲非常重要。当抽气温度下降过冷时应该立刻起备用的真空泵。降低逆流风机的转速或停止逆流风机、反转逆流风机是可以提高抽气温度，但这样的操作会导致空气聚集在顺流管束中而导致在“高”抽气温度下仍然产生冻结。关键点在于时间的控制与过冷度的把握。　　3.5过冬前必须进行一次冲洗　　这样对有利于各换热面的换热效果均匀，减

8、少由于换热不均出现的冷区。　　保证系统严密性。真空严密性试验要经常做，尽量控制100pa/min以下。如果漏气量较大，机组冬季运行至少2台真空泵维持真空。　　4出现冷区如何处理　　如果系统完全没有不凝结气体，正常运行时就不会有冻的问题。然而，实际上系统中总是有不凝结气体的存在，因此，在冬季