發電廠直接空冷系統優化探討

劉　博,?！×粒ㄉ轿骶┯癜l電有限責任公司,山西右玉037200）

發電廠直接空冷系統優化探討

劉博,常亮
（山西京玉發電有限責任公司,山西右玉037200）

電力工業的迅速發展，對能源和水資源的需求越來越大。我國面臨的一個重大問題就是水資源匱乏，而空冷技術的應用，有利于減輕水資源匱乏的危機。節水型電廠得到廣泛的建設，從而使匱乏的水資源得到有效的利用，降低對電力的需求，更好的促進經濟的又好又快發展。本文從直接空冷系統的研究現狀入手，指出影響因素，從而提出直接空冷技術優化的措施，保證發電廠的設備可以安全有效的進行，以期促進我國經濟的又好又快的發展。

空氣冷凝器；影響因素；優化措施

我國原有的發電機組中，多數都使用濕冷技術。但是，水資源短缺的危機和經濟的迅速發展，使得水的價格日益增長，從而使對電廠的發電成本日益上升，而且水資源受到污染的問題也日益加重。所以，對原有的濕冷機組的使用就有越來越大的限制。

1　直接空冷技術的發展現狀

到了21世紀，隨著社會經濟的迅速發展和科學技術的進步，我們國家也開始逐步地引入了直接空冷技術。電力工業的建設規模、發展速度以及規劃布局要與我國的國民經濟發展相適應，但是因為受到水資源和能源的限制而得不到合理的安排。從九十年代開始，我國為了解決北方水資源短缺的問題，也加大了對空冷技術的研究與發展的力度，以使更好的保護我們的水資源。直接空冷系統與間接空冷系統相比較而言，具有占地面積小、操作靈活、運行方式可靠以及投資低等優勢，而且更有利于我國電力行業的發展。

2　直接空冷系統的影響因素

直接空冷機組的重要凝汽設備是空冷凝汽器，而空冷凝汽器又作為發電廠的冷端系統中的最主要設備，在運行中發揮不可或缺的作用。它的工作性能的好壞會直接影響到機組是否可以安全、有效地運行。根據已有的運行經驗，直接空冷機組存在的影響因素主要在以下幾個方面：

2.1管束積灰問題

在一定的氣溫下，當冷卻空氣的流量以及汽輪機排氣量不變時，凝汽器的壓力僅僅只與空冷凝汽器的傳熱系數相關。而直接空冷凝汽器的結構通常是采用翅片管結構的，翅片間距比較小，并且布置的很緊湊。我國的西部地區是典型的富煤貧水的地區，環境條件比較惡劣，風沙比較大，而且揚塵多，所以，灰塵就比較容易在翅片管束上聚集，嚴重的時候，這些灰塵還會堵塞空氣通道，導致凝汽器的傳熱系數降低，使傳熱性能減弱，機組運行的經濟性變得極差，影響經濟的又好又快發展。

2.2氣溫的影響，冬季易出現冰凍

直接空冷凝汽器布置在室外露天的位置，尤其是在寒冷的冬天，易出現冰凍的問題。在設備的啟動過程中，直接空冷系統在負荷低的情況下運行以及大量產生不可凝氣體的地方會更容易產生冰凍現象。直接空冷凝汽器系統在受冷結冰后，凝水管和管束也會因為冰凍而產生變形，更甚至會把管子凍裂，以致于使設備停止運行。冰凍對設備的影響是不容忽視的。

2.3真空泄露問題

直接空冷凝汽器管束相對于水冷凝汽器系統來講結構較為復雜，對于加工的工藝要求也高，真空系統比較龐大，在制造加工以及安裝的過程中，難免會出現漏點。真空系統中的真空閥門并不多，使用的大部分都是普通的閥門，空氣漏進系統的機會就會加大。直接空冷系統大都使用大直徑的排氣管道，接口比較多、焊接縫長，使密封更加困難，所以難免會產生真空泄露的問題，導致設備無法正常運行。

3　直接空冷系統的優化措施

（1）我國的直接空冷電站要時常對空冷凝汽器進行清洗，這樣會浪費很多的水資源，并不符合我們發電廠要用直接空冷凝汽器來實現節水的目的。直接空冷凝汽器的積灰會對汽輪機背壓的規律造成影響，從而使機組的運行受到限制。所以，我們要以機組在運行過程中對汽輪機背壓的不斷變化來監測的積灰的程度為依據，進而對空冷凝汽器進行合理的清洗，使直接空冷凝汽器的管束保持外表面的潔凈，減少熱阻，從而使直接空冷凝汽器的換熱效率得到提高，進而使機組可以得到安全、有效地進行。因此，在對空冷凝汽器的清洗一定要根據具體情況采取合理的清洗方法，減少對水資源的浪費。

（2）為了減少冰凍問題給設備帶來的損壞和防止冰凍問題，我國的制造廠家也采取了各種措施，使直接空冷系統得以正常運行。凝汽器管束采用橢圓形，可以在一定的程度上降低冰凍對運行設備的損壞。而且，凝汽器管束如果減少排數或者使用單排的管束，基本上可以消除管束內的死區，也降低了管束出現冰凍的幾率，是設備更加有效、安全的運行。因此，在設備運行中，一定要注意空冷系統的防凍問題，以保證設備的正常運轉。

（3）在直接空冷系統的各種影響因素中，最主要的因素之一就是空冷系統的嚴密性，它也是真空系統中所存在的普遍問題，嚴密性差就會使空氣可以漏進真空系統，而且這些不凝結的氣體對于整個的冷端系統性能產生很不利的影響。所以，為了防止真空的泄露性，首先一定要保證凝汽器內有良好的真空，需要確保抽真空系統的良好性能，然后就是保證熱力系統的負壓系統的嚴密性。其次是通過各種各樣的檢漏方法去減少真空系統中真空泄露的問題。要嚴把產品的質量關，以防止泄露的產生，同時嚴把調試的試驗關，對氣壓進行試驗，以確保真空的嚴密性。

4　結束語

發電廠直接空冷系統的應用和發展，為我國的發電廠提供了一條既節水又經濟的安全可靠的道路，也為我們富煤貧水的地區保護水資源，提高水資源的利用效率，保持生態平衡和減輕水資源的污染提供了有利的條件。通過對我國的直接空冷系統技術的發展現狀研究以及影響因素的分析，我們提出了解決問題的措施，從而使我國的可持續發展戰略得到更好的貫徹，促使我國的經濟得到又好又快的發展。

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劉博（1990—），男，黑龍江佳木斯人，本科。