淺析直接空冷機(jī)組空冷散熱管束冬季凍結(jié)防范措施

劉立剛

摘 要：目前在我國一些水資源短缺的地區(qū)，已經(jīng)開始使用直接空冷機(jī)組作為電廠的生產(chǎn)設(shè)備，其與濕冷機(jī)組和間接空冷機(jī)組相比，具有更多的應(yīng)用優(yōu)勢，能夠很好的解決水資源短缺的問題。但是這種機(jī)組也存在一定的弱點(diǎn)，即在冬季較為寒冷的時期容易出現(xiàn)空冷散熱管束凍結(jié)的問題，從而影響到機(jī)組的正常運(yùn)行，為此需要對這一問題加以防范?，F(xiàn)本文就從幾個不同的角度來探討直接空冷機(jī)組的防凍措施，并提出幾點(diǎn)建議，以供參考。

關(guān)鍵詞：直接空冷機(jī)組；空冷散熱管束；防凍；負(fù)壓系統(tǒng)

中圖分類號：TM6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

一般來講，電廠機(jī)組在運(yùn)行的過程中需要進(jìn)行散熱，以維持機(jī)組的正常運(yùn)行。而直接空冷機(jī)組則是一種無須使用大量水資源就可以完成機(jī)組降溫的設(shè)備，在我國的水資源短缺地區(qū)有著廣泛應(yīng)用。目前電廠所使用的直接空冷機(jī)組所使用的空冷散熱管束一般都是由單排多排的散熱片所組成，其雖然具有較強(qiáng)的耐凍性，但是若空冷散熱片表面的溫度過低也會出現(xiàn)凍結(jié)現(xiàn)象，甚至?xí)斐蓛隽训默F(xiàn)象，嚴(yán)重影響電廠的生產(chǎn)效率。而究其原因，主要可以從負(fù)壓系統(tǒng)的嚴(yán)密性、低負(fù)荷期間的運(yùn)行方式、高寒期的防凍措施等幾方面入手分析，以下本文就結(jié)合空冷散熱管束凍結(jié)的原因，來探討其防范措施。

一、基于負(fù)壓系統(tǒng)嚴(yán)密性的防凍措施

對于直接空冷機(jī)組而言，負(fù)壓系統(tǒng)的嚴(yán)密性是否良好對其是否能夠達(dá)到真空運(yùn)行狀態(tài)有著直接影響，也對空冷散熱管束是否會出現(xiàn)凍結(jié)帶來一定影響。若負(fù)壓系統(tǒng)的密封性較差，再加上空冷散熱管束或者冷凝水管出現(xiàn)了泄漏現(xiàn)象，則必定會出現(xiàn)空冷散熱片凍結(jié)的現(xiàn)象。

1 負(fù)壓系統(tǒng)嚴(yán)密性對空冷散熱片凍結(jié)的影響。在直接空冷機(jī)組的運(yùn)行中，若負(fù)壓系統(tǒng)的嚴(yán)密性不佳，空冷散熱片出現(xiàn)了泄漏，那么出現(xiàn)泄漏部位的溫度就會降低而凍結(jié)，這種現(xiàn)象在冬季尤為明顯。而泄漏后的水凝結(jié)后會是的機(jī)組的真空逐漸下降，負(fù)壓系統(tǒng)的嚴(yán)密性則會進(jìn)一步的下降，導(dǎo)致機(jī)組無法正常運(yùn)行。而之所以會造成空冷散熱管束出現(xiàn)凍結(jié)，主要是因為當(dāng)負(fù)壓系統(tǒng)嚴(yán)密性不符合要求時，就會有外部的空氣進(jìn)入負(fù)壓系統(tǒng)中，使其內(nèi)部的蒸汽方向發(fā)生改變，從而對周圍的散熱片造成影響，形成空冷散熱管束凍結(jié)現(xiàn)象。

2 防范措施。對于上述情況，在直接空冷機(jī)組的運(yùn)行中，可以采取一定的措施來加以防范，來避免空冷機(jī)散熱管束凍結(jié)。首先，加強(qiáng)巡查和檢修工作，定期對負(fù)壓系統(tǒng)進(jìn)行檢查，通過試驗檢測其真空嚴(yán)密性。一旦發(fā)現(xiàn)嚴(yán)密性低于相關(guān)要求則立即對其進(jìn)行修復(fù)。修復(fù)時可以根據(jù)情況決定機(jī)組是否保持正常運(yùn)行。其次，在進(jìn)入冬季后，尤其是進(jìn)入高寒期時，在對機(jī)組的空冷散熱管束開展檢查工作的過程中應(yīng)該特別重視對低溫區(qū)的檢查，以便于及時的發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)并采取合適的封堵措施。若直接空冷機(jī)組正處于運(yùn)行狀態(tài)無法停機(jī)檢查，則可以采用超聲波技術(shù)進(jìn)行查漏檢測?？刹捎玫姆舛麓胧┲饕泻附?、粘結(jié)、注膠等多種，可視泄漏部位的具體情況合理選擇。再者，若直接空冷機(jī)組可以停止運(yùn)行，則可以對其進(jìn)行全面的檢查和大修，并利用充氣和注水等檢測手段來檢驗其嚴(yán)密性是否符合要求，并及時處理泄漏點(diǎn)。但是值得一提的是，在這些檢測工作開展期間，應(yīng)該避免影響到其他系統(tǒng)，最好采取安全隔離措施。

二、基于低負(fù)荷運(yùn)行的防凍措施

目前電廠所使用的直接空冷機(jī)組一般都具備一定的防凍保護(hù)控制邏輯，但是在冬季較為寒冷的時期，機(jī)組的自動防凍功能可能不會起到有效作用，這就要求技術(shù)人員在冬季應(yīng)該加強(qiáng)檢查，做好空冷各處的溫度測試工作，并根據(jù)實際情況對防凍保護(hù)控制邏輯進(jìn)行調(diào)整和修改。尤其是低負(fù)荷運(yùn)行時，更是應(yīng)該注重對其運(yùn)行方式的調(diào)整。

具體來講，當(dāng)直接空冷機(jī)組處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)時，其風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度會非常低，甚至?xí)客Ｖ惯\(yùn)轉(zhuǎn)，此時直接空冷機(jī)組內(nèi)部的風(fēng)向和風(fēng)力都會出現(xiàn)一定的變化，甚至?xí)箼C(jī)組出現(xiàn)大幅擺動的現(xiàn)象，此時就更容易造成空冷散熱管束的凍結(jié)。為此在冬季低負(fù)荷運(yùn)行的過程中，應(yīng)該盡量防止出現(xiàn)風(fēng)機(jī)全部停止運(yùn)轉(zhuǎn)的情況發(fā)生，最好可以通過對風(fēng)機(jī)各項運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整來實現(xiàn)風(fēng)機(jī)的不停機(jī)低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，還可以使逆流式凝汽器風(fēng)機(jī)進(jìn)行反轉(zhuǎn)，以很好的抵制自然通風(fēng)對系統(tǒng)內(nèi)部的影響，從而避免空冷散熱管束在較長的時間內(nèi)都保持較低的溫度，進(jìn)而避免了空冷散熱片的凍結(jié)。

三、其他防凍措施

1 退出部分空冷凝汽器。目前，在直接空冷系統(tǒng)中在，在各組空冷進(jìn)汽口一般設(shè)計有隔離閥，運(yùn)行中可以根據(jù)實際情況將其關(guān)閉，退出部分散熱面積，達(dá)到防凍的目的，然而因隔離閥關(guān)閉不嚴(yán)密，會造成運(yùn)行中的空冷凝汽器受凍，所以機(jī)組在冬季滑參數(shù)停機(jī)過程中，應(yīng)在一定時機(jī)將其及早退出，以減輕其它運(yùn)行中的空冷凝汽器因受熱流量分配不均而受凍的可能性。

2 投入旁路系統(tǒng)增加空冷島的進(jìn)汽量。汽輪機(jī)組在冬季滑停時，如對缸溫?zé)o特殊要求，則應(yīng)在滑停階段達(dá)到55%～60% 額定負(fù)荷后，通過鍋爐降溫降壓，當(dāng)汽缸溫度達(dá)到最低時，及時打閘停機(jī)。這樣有利于機(jī)組消缺后安全順利地啟動：按機(jī)組停運(yùn)5d～7d計，機(jī)組再次啟動時的缸溫一般在250℃～300℃之間，可以縮短暖機(jī)時間，盡快升負(fù)荷至最小防凍負(fù)荷以上，這有利于空冷凝汽器的防凍當(dāng)汽輪機(jī)本體有消缺計劃，需要較低的汽缸金屬溫度時，就需要投入旁路系統(tǒng)參與配合。來防止滑停過程中空冷凝汽器受凍。

3 注意觀察凝結(jié)水的過冷度。一旦凝結(jié)水過冷度不正常增大，應(yīng)主動降低真空設(shè)定值，盡可能避免觸發(fā)防凍保護(hù)。防凍保護(hù)是機(jī)組防凍的最后一道防線，一旦保護(hù)動作，說明運(yùn)行方式或設(shè)備已經(jīng)存在較大問題，應(yīng)及時進(jìn)行調(diào)整和檢查。

結(jié)語

當(dāng)然，在電廠直接空冷機(jī)組的冬季運(yùn)行中，可采取的空冷散熱管束防凍措施不僅僅只有本文所闡述的幾種。還可以通過控制機(jī)組冬季滑參數(shù)、對空冷運(yùn)行方式的調(diào)節(jié)等方式來避免空冷散熱片的凍結(jié)。而在此過程中，做好檢查工作十分重要，只有及時發(fā)現(xiàn)機(jī)組運(yùn)行中出現(xiàn)的異常情況，才能盡早采取應(yīng)對措施來加以防范，以確保直冷空冷機(jī)組在冬季也可以穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

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