海勒式间接空冷系统防冻改造及经济性分析

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1、第36卷第6期华电技术Vo1．36No．62014年6月HuadianTechnologyJun．2014海勒式间接空冷系统防冻改造及经济性分析李金刚，李亚中，郭洪波，王国珍(华电内蒙古能源有限公司卓资发电分公司，内蒙古乌兰察布012300)摘要：介绍了间接空冷系统运行现状，分析了空冷散热器工作原理及冻损的主要原因，提出了改造的方法和目标。改造后的性能试验结果表明，通过改变间接空冷系统冷却器循环水进出口方式、改造冷却柱上水室排空气管连接方式和空气环管微循环系统，冬季防冻性能和全年经济性都有明显提高。关键词：间接空冷；防冻；改造；性能试验；经济性中图分类号：TM621文献标志码：B文

2、章编号：1674—1951(2014)06—0040—051．2冷却柱结构及其冷却介质流程0引言卓资发电公司每台空冷塔四周布置有119个冷海勒式间接空冷系统结构复杂，冬季运行极易却三角，每个冷却三角由2片成60。角的冷却柱组发生冻损事故，在内蒙古地区，冬、夏两季环境温度成，其中冷却柱就是本文中所说的散热器。每个冷差高达70℃，冬季环境温度低达～35℃，风速23却柱高15m，内有6排铝管，每排有40根18mm×m／s，冷却系统的运行条件十分恶劣，因此问接空冷0．75mm的铝管，每个冷却柱共计有240根铝管，分系统防冻工作必须引起高度重视。华电内蒙古能源为上、下水双流程，上、下水管各1

3、20根。另外每个有限公司卓资发电分公司(以下简称卓资发电公冷却三角外面都装有百叶窗，靠百叶窗的开度来调司)围绕空冷系统冬季防冻及安全经济运行问题，节进塔空气量，以此调节扇形段的出口冷却水温。提出将空冷塔冷却三角出口改为进口的建议，并在如图1所示，循环冷却水冷却柱内为双流程，进水口1机组5个冷却扇段上首先实施改造，冬季可起到和出水口均布置在冷却柱的下部，分别接热水管和防止空冷器冻损，降低循环水温，提高凝汽器真空度冷水管。在每个冷却柱顶部有一根空气管，接在空的效果，为今后2～4机组改造和国内同类间接气总管上，每个扇形段的2O对冷却柱均有1个独立空冷系统改造积累经验。改造4台机组冷却柱上

4、水的水路程控系统，装有进／出水电动阀和2个排水电室排空气管连接方式和空气环管微循环系统后，经动阀。过运行证明防冻效果良好。1海勒式间接空冷系统运行情况1．1海勒式空冷系统工作原理海勒式空冷系统的换热与常规的闭式湿冷系统相似，为二次换热：即以水为中间冷却介质，将汽轮机排汽和空气之间的热交换分为蒸汽和冷却水、冷却水和空气之间2个换热过程。在海勒式空冷系统中，蒸汽和冷却水之间的换热过程是在喷射式凝汽器中进行的，为混合换热，即经空冷散热器冷却后的出水(冷)进水(热)冷却水进入凝汽器，由喷嘴喷射成极薄的水膜，水膜图1循环水在冷却柱内铝管中的流动示意与汽轮机的排汽直接接触，将排汽冷却凝结成水，

5、完1．3环境风速对空冷塔运行的影响成1个热交换过程。冷却水与空气的换热过程是在环境风速对海勒式间接空冷系统运行有影响，空冷塔内进行的，温度升高的冷却水通过空冷散热匈牙利加加林电厂试验表明，风速大于4m／s时，会器的翅片管与空气进行换热，热量被流动的空气带走，水被冷却后再送回到凝汽器中。降低空冷散热器的散热能力。(1)当环境风速大于4m／s时，空冷塔底部形成收稿日期：2013—09—26；修回日期：2014—05—20正压，部分区域产生涡流，空冷塔背风面外侧形成负第6期李金刚，等：海勒式间接空冷系统防冻改造及经济性分析·41·压区，增加了空冷塔底部的对流效应，使空冷塔底部(1)扇形段

6、冷却柱上水室排空气管的布置位置形成穿堂风，降低了空冷塔的散热能力。及排空气管的直径不合理，在冷却柱充水时，易引起(2)在冬季环境风速大于4m／s时，由于空冷塔冷却柱管束排空气不均匀，不能在短时间内把冷却四周风力、风向、阳光等自然条件和循环水压力不柱内的空气排尽，极易导致部分管束内的水短时间同，造成迎风面百叶窗进风量大，根据牛顿冷却定律内出现停滞并冻结的现象，造成设备的损坏。可知，流体表面换热流速增加，传热效率加快，换热(2)空冷百叶窗控制系统经常出现控制失灵、量增加，则该冷却三角散热器出水温度比其他散热阀位不准、开度不同步、部分百叶窗过开或卡涩不能器低，使扇形段出水温度的不平衡温差

7、进一步加剧，关回等现象，这样会造成部分冷却三角回水温度下造成冷却柱水管冻损。降到0℃以下而产生冻结损坏现象。(3)当运行中发生全厂停电、循环泵故障或系2空冷系统冻损分析统严重泄漏时，安全排水阀是确保空冷系统安全的2．1冷却柱冻损原理有力保证，若此时安全排水阀A103，A104不能开启所谓“防冻”就是在冬季防止冷却柱铝管内冷或不能及时开启，造成系统断流，冷却柱内的水不能却水因冻结膨胀而损坏，冷却柱冻损严重时影响机及时排空，会使冷却柱发生冻损。组冷却系统的安全运行，造成事