660 MW間接空冷塔溫度的自動控制和優化

王霄峰

摘要：660 MW間接空冷機組能夠利用空冷塔對三角百葉窗的開度進行自動控制，保證空冷塔每一個扇區中的出水溫度都處在合理的范圍之內，并且在遇到極端惡劣天氣的時候，能夠對容易受凍的百葉窗的開度進行特殊的控制，確保間接空冷機組設備具備的自動化控制性能可以使人們安全、平穩地度過冬季。

關鍵詞：間接空冷塔；循環水；自動化控制；百葉窗

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：2095－6835（2014）09－0041－02

1660 MW間接空冷塔的實際控制情況

2×660 MW間接空冷機組主要采用的是海勒式空冷散熱器與哈蒙式的表面式凝汽器結合在一起的方式，并選取了表面式凝汽器與自然通風冷卻塔的間接空冷系統。這一系統的流程主要為：表面式凝汽器的水側中進入循環水，然后利用表面換熱冷卻凝汽器汽側中的汽輪機排汽；通過循環水泵將受熱之后的循環水輸送到空冷塔中，利用空冷散熱器與空氣之間進行表面換熱；在空氣把循環水冷卻之后，再將循環水輸送至凝汽器中，并對汽輪機排汽進行冷卻處理，由此形成一個閉式循環。

這一系統選用的是自然通風冷卻塔。在塔底的四周邊緣位置布置散熱器，并將其劃分為8個區域，這8個區域被稱作8個扇區。每一個扇區中都有11組冷卻三角，每一組冷卻三角中都包括2組散熱器。每一個扇區中的循環水全部由11組散熱器的底部進入，然后從頂部回流至母管中。通過1個執行器控制的百葉窗對2組散熱器及其風量進行控制，以控制每一個扇區中的出水溫度。1座空冷塔包含90套百葉窗，每一套百葉窗的開度都由1個執行器對其進行控制。

一般情況下，夏天室外處于高溫狀態的時候，空冷塔各個扇區中的百葉窗基本上都處于全開狀態，不用對其進行開度調節；在春、秋季的時候，早晚都會對百葉窗的開度進行調節，確保凝汽器的背壓不會過低，而要將其維持在6 kPa以上；最為重要的是在冬季，當溫度處于零下時，如果無法有效維持各個扇區中的出水溫度，就可能會因為循環水的溫度較低而導致散熱器局部受凍，甚至會造成散熱器大面積破裂的狀況。因此，百葉窗的自動控制，能夠在很大程度上確保空冷塔處于一個穩定、安全的運行狀態。

2660 MW間接空冷塔百葉窗的自動控制

660 MW間接空冷塔百葉窗自動控制的重點就是每一個扇區中的回水溫度和循環水的熱水溫度。只要扇區中的回水溫度和循環水的熱水溫度處于一個穩定的范圍，就能夠確保散熱器的水溫處于合適的狀態，以此避免空氣過冷造成散熱器溫度的下降。同時，因為循環水的回水溫度與扇區的出水溫度是相對應的，扇區的出水溫度會對凝汽器的被壓產生一定影響，所以在調節溫度的時候，應當合理控制凝汽器被壓的大小。

由于百葉窗的開度對凝汽器背壓、扇區出水溫度的影響較大，加上空冷塔、機組的工作狀態處于一個不連續的狀況，無法連續調節百葉窗的開度，所以導致了凝汽器的背壓處于持續上下波動的狀態，進而對機組的安全性、經濟性造成嚴重影響。因此，百葉窗的執行器應選擇AUMA關斷型執行器，該執行器主要受開關量的脈沖指令的控制。針對調試結果，每4 min對執行器的動作條件進行檢測，如果滿足條件，那么就只需要動作1次，每一次動作的脈沖時間為2 s；如果不滿足條件，則應當在4 min之后再次對其進行檢測。以下一系列工作狀況的開啟、調節和關閉均以此為基礎。

環境溫度低于2 ℃的情況。當扇區中的回水溫度低于（16－環境溫度×0.091） ℃時，即可將其視為過冷，要對其進行關閥處理。延時150 s后，扇區應當切除放水。

環境溫度低于6 ℃的情況。當循環水的熱水溫度大于（28－環境溫度×0.091） ℃，背壓大于7 kPa，而且熱水管溫度大于38 ℃時，那么扇區中的百葉窗則應當調節為開啟模式；當扇區中的回水溫度大于（28－環境溫度×0.091） ℃，背壓小于7 kPa，并且背壓處于最高限值時，那么扇區中的百葉窗則應當調節為開啟模式。

環境溫度大于6 ℃的情況。當循環水的熱水溫度大于38 ℃，凝汽器背壓大于7 kPa時，那么扇區中的百葉窗則應當調節為開啟模式；當熱水管的溫度小于35 ℃時，那么扇區中的百葉窗應當停止調節。當凝汽器背壓小于7 kPa，且在8 min之內背壓上升1 kPa時，那么扇區中的百葉窗則應當調節為開啟模式。當背壓處于最低限值，且在8 min之內下降1 kPa，那么扇區中的百葉窗應當停止調節。

3在極端天氣中的自動控制和優化

660 MW間接空冷機組在冬季中運行時，難免會出現少量的散熱片受凍的狀況。經過仔細、認真的觀察，就會發現空冷塔中的冷卻三角連接處有一些狹小的縫隙，在大風天氣的時候，冷風會從這些縫隙進入到空冷機組的內部，從而帶走散熱片的局部熱量。除此之外，由于每一個扇區中的循環水主要是由11組散熱片的中間和底部進入的，因此造成了了兩邊流量小、中間流量大的現象。

根據660 MW間接空冷機組的實際運行狀況，在每一個扇區中的第6冷卻柱與第17冷卻柱上分別安裝2支溫度計，安裝位置為散熱器的表面，同一個冷卻三角兩面分別安裝1支，并對散熱片進口處的最低風溫進行測量。通過這種方法對每一個扇區兩側的百葉窗的開度進行控制，提高扇區冷卻三角處的水溫，進而加強每一個扇區中的容易出現受凍狀況的兩側的防凍能力。

4結束語

長期的實踐表明，對660 MW間接空冷塔自動控制的條件和信息數據進行優化，可以對處于不同季節、不同工作情況的機組參數進行適當的調整，使空冷塔處于一個安全、穩定的運行狀態。

參考文獻

［1］李百成.間接空冷塔（660 MW）安裝工序及系統功能概述［J］.中小企業管理與科技（上旬刊），2012（08）.

［2］劉軍.超臨界660 MW機組間接空冷煙塔合一系統設計的探討［J］.科學發展，2010（13）.

［3］程偉良.660 MW超臨界空冷汽輪機及運行［J］.工程科技，2013（16）.

〔編輯：王霞〕

Indirect Cooling Tower 660 MW Automatic Temperature Control and OptimizationWang XiaofengAbstract: 660 MW indirect air cooling unit can take advantage of the opening of the cooling tower triangulation shutters automatically controlled to ensure every sector of cooling tower water temperature are within the reasonable range, and in the face of extreme bad weather, capable of opening of the shutters easy cold special controls to ensure that indirect air cooling unit equipment with automatic control performance can make people safe, stable place to spend the winter. Key words: indirect cooling tower; circulating water; automation and control; blinds