300 mw 直接空冷供热机组防冻措施探讨

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1、300MW直接空冷供热机组防冻措施探讨  发表日期：2008年1月30日        【编辑录入：办公室】0概述包头第二热电厂扩建工程的3号、4号机组为东方汽轮机厂设计制造的300MW亚临界、中间再热、单轴、双缸双排汽直接空冷凝汽式供热机组，空冷部分采用比利时SPX公司冷却技术。采用高中压合缸结构。该工程由山西电力勘测设计院总体设计、山西电建二公司承建、黑龙江电科院调试。3号机组于2006—12—15T18：18完成168h时试运，投人商业运营，于2006—12—17开始进行采暖抽汽供热，该机组是我国首台投人运营的直接空冷凝汽式供热机组1直接空冷系统的结构与功能1．1系统构成以3号

2、机组为例，汽轮机的排汽通过1条直径5500mm大直径的排汽管道进人布置于主厂房A列前的空冷凝汽器。空冷凝汽器是由凝汽器管束和风机组组成，单台机组空冷凝汽器(简称ACC)由6列、每列5个单元组成。由东向西1-6列排序，每列第l～5单元由北向南排序。空冷凝汽器共有300片换热管束和30台直径为9．54m的轴流风机，每台风机向10片管束供风(1个空冷凝结器单元)。在这个系统构成中，300片翅片管束总换热面积838050m2，其中252片为顺流管束，48片为逆流管束。每列5个单元中，其中4个空冷凝汽器单元为顺流单元，位于每列中部的1个为逆流单元。在逆流单元中，其中8片为逆流管束，两侧分别布置

3、1片顺流管束。1．2功能从汽轮机排出的蒸汽经由主排汽管道、管道系统分流形成6个上升管，进人水平蒸汽分配管后进人凝汽器管束。凝汽器为A型架构，每个单元由平行排列的大量单排钢管铝翅片管组成，每个单元的管束构成夹角为59、50。～60、50。的A型架构。其上端同蒸汽分配管焊接，下端与凝结水联箱联结。凝汽器下部的变频轴流风机提供冷却风，冷空气流量由变频控制器调节风机转速来实现。蒸汽在翅片管内被冷凝，同时，冷却空气穿过翅片管外表面带走热量。在顺流凝结器翅片管束内，凝结水的流动方向与蒸汽流动方向相同，大约80％的蒸汽被冷凝，剩余的蒸汽和不凝气体进人逆流凝结器。逆流单元主要作用是排除不可凝气体和防

4、冻。在逆流凝结器翅片管束内，水流和蒸汽方向相反。通过这种方式，凝结水从蒸汽中获得热量，避免发生过冷却现象而冻结。凝结水联箱汇集的凝结水通过回水管道自流到汽机房排汽装置。逆流管束的顶部有1个管箱，凝汽器中的不凝结气体通过管箱上的抽空气管被抽出．与抽真空设备相连接。抽真空设备由3台水环式真空泵组成，启动时，3台泵均需投人运行；在正常运行时．1台真空泵运行即可维持真空。该空冷系统的设计特点为：排气装置与凝结水箱合二为一；在冬季时．第3列可以在全逆流模式下运行．即整列全部从凝结水联箱下部进汽。在冬季启动时。当环境温度低于一3qC和蒸汽载荷小于10％的情况下。ACC将通过第3列以全逆流模式运行

5、。该列的凝结水隔离阀和抽真空隔离阀保持全开，蒸汽隔离阀保持关闭。其他列的凝结水隔离阀、抽真空隔离阀、蒸汽隔离阀保持关闭。通过打开全逆流模式管道上的蒸汽隔离阀．蒸汽从第3列凝结水联箱下部进汽．通过逆向流动模式获得冷凝．即剩余蒸汽和不可凝结气体向上流动，而凝结水向下流人凝结水联箱。不凝结气体在蒸汽分配管顶部汇集．通过安装在蒸汽分配管上的抽空气阀被真空泵抽走．残余的不凝结气体汇集到逆流凝汽器管束顶部．被真空泵抽走。1．3设计运行数据直接空冷设计运行数据见表1所示。2冬季运行防冻措施2．1入冻前的设备防冻措施设备出厂要求．环境温度低于0qC，空冷机组运行必须采取防冻措施。根据现场实际情况，在

6、设备方面采取如下防冻措施：(1)将第6列进汽蝶阀、抽真空阀、凝结水阀关闭严密．马达停电。因临时端没有挡风墙，为减少从临时端进人空冷散热器的风量．在第6列散热器上覆盖帆布；(2)将每列的第1单元(即从北数第1排风机)空冷风机停电．在风机人口防护网上用帆布封堵；(3)每列的进汽蝶阀加装半热带；(4)运行中将每列人行道的门关闭，减少风在各单元之间的流动；(5)进行空冷岛系统的正压气密性试验，对系统进行查漏堵漏，要特别注意检查安全门、防爆门的严密性。2．2机组启、停时的防冻措施2．2．1冬季机组冷态启动时的防冻措施(1)冬季机组冷态启动锅炉点火前，应检查汽机高、低旁关闭，主、再热蒸汽管道疏水

7、至疏水扩容器截门关闭，疏水检查门开启。锅炉点火，汽机抽真空，以防真空系统变为正值，防爆门、安全门动作。空冷第3列投逆流运行方式，空冷程控投人自动模式：(2)锅炉通过过热器疏水和集汽联箱排大气进行升温升压。汽机高、低旁在炉侧压力达到1．5MPa、温度在200qC左右时开启，低旁尽量开大，高旁保持开度在60％。保障进人空冷散热器中有更多的蒸汽，并根据主汽压力进行调整、减缓结冻的可能性：(3)主、再热蒸汽管道疏水在汽机高、低旁开启后．方可允许开启至疏水扩容器截门