高海拔高寒地區660MW機組間接空冷系統的防凍措施研究

張寶玉

【摘要】間接空冷系統以其節水、節能、抗風以及對真空系統影響小等優勢已成為西北地區電廠建設的首選。但由于散熱器結構特點易發生凍壞現象，散熱器凍結后的修復工作技術難度大、工作量大、檢修時間長、損失大，因此制定相應的冬季運行防凍措施就顯得非常重要。本文從設計、安裝、運行等多個方面全面制定各種措施，深入分析了防止散熱器管束冬季運行過程中凍壞的安全運行措施。

【關鍵詞】高海拔高寒地區；600MW機組；間接空冷系統

一、間接空冷系統概述

循環水及間接空冷系統主要包括3臺循環水泵、循環水管道、自然通風空冷塔、冷卻三角、百葉窗、地下貯水箱、高位膨脹水箱、補水泵、充水泵以及緊急泄水閥等。間冷塔散熱器由178個冷卻三角構成，每個冷卻三角由全鋁制水-氣熱交換器構成，冷卻三角的第三面安裝有百葉窗。

二、間接空冷系統凍結防凍措施

我廠位置地區屬大陸性干旱氣候，特點是冬季寒冷，因此使用間接空冷系統必須要解決好凍結運行防凍的問題。

（一）設計時需要考慮的防凍問題

因間接空冷系統扇區進、回水管道較大，多采用蝶閥控制，但蝶閥的嚴密性又較差，所以漏水現象比較常見。系統設計時在進水閥后、回水閥前、進回水管放水閥前加裝放水檢查閥，這樣既可檢查扇區退出后進回水閥門是否嚴密，也可在扇區退出后及時排掉閥門不嚴而漏進的水，從而可有效防止停運扇區發生凍結的現象出現。

（二）冬季扇區投運過程中的防凍措施

冬季扇區投運時必須就地檢查扇區百葉窗確實關閉嚴密，系統回水溫度在40℃以上，充水時間控制在60-90秒之間，但充水溫度和充水速度也不易過高，過高易造成管束之間連接處的O型橡膠墊圈受較大熱沖擊而破損導致漏水，因此經長期的運行調整總結出以下一些措施：（1）冬季扇區充水盡可能選擇白天環境溫度較高時進行，且回水溫度保持在40℃。（2）扇區充水時進、回水閥同時開啟，進水閥開至8%，回水閥開至10%中停，就地聽進回水管進水聲音明顯下降后全開進回水閥門。（3）扇區注水后禁止立即打開百葉窗，應對各扇面管束進行測溫，必要時使用紅外線成像儀進行檢查，若發現有局部低溫現象，說明該區域管束內水動力不足導致循環停滯，應立即退出該扇區，通知檢修對該扇面進行安裝堵板隔離后才可再次充水。

（三）冬季運行中的防凍措施

（1）環境溫度在0℃以上，5℃以下時，扇區出水溫度不低于25℃；環境溫度在0℃以下時，扇區出水溫度不低于30℃；在百葉窗投自動時，如果扇區出水溫度低于以上要求時，要將百葉窗解除自動，手動關小百葉窗開度，直到出水溫度達到要求。（2）冬季應退出部分扇區，保證凝汽器背壓不得低于阻塞背壓運行。（3）保證百葉窗能夠正常關閉和開啟，使百葉窗就地開度和畫面開度基本一致，以便保證扇區出水溫度，防止冷卻三角被凍壞。（4）機組負荷降低后，應及時關小迎風面扇區的百葉窗，隨后再逐漸關小其它方向的百葉窗。當百葉窗全部關閉后，扇區出水溫度仍低至25℃時，應申請適當提高機組負荷，必要時應退出部分扇區運行，直到冷水溫度上升到25℃以上為止。（5）冬季運行期間（環境溫度低于5℃），每4小時檢查各運行扇段溫度和百葉窗執行器開度是否一致、有無卡澀。百葉窗執行器如果出現故障，可將其就地關閉嚴密，不對其進行開啟，待氣溫回升后再作處理。（6）出現全廠停電事故或循環水泵跳閘時，應立即打開間冷塔冷、熱水管緊急泄水液動蝶閥。如果發生循環水泵跳閘僅有一臺循環水泵運行的情況，立即退出6個扇區運行，保留4個扇區。（7）正常運行時控制地下貯水箱水位在550mm左右，防止系統在水平衡破壞，扇形段緊急泄水后地下貯水箱滿水導致扇形段水放不盡將扇形段凍壞。（8）設置高位水箱防凍保護，當環境溫度低于2℃，高位水箱水溫低于12℃時啟動防凍保護對水箱進行換水，將地下水箱中的熱水補至高位水箱，水箱中的冷水通過溢流管路放至地下水箱。（9）冬季機運行期間特別要加強對循環水水質的監督，保證達到要求：電導率≤10us/cm，PH7.0～8.0，Fe≤200ug/L，Al≤200ug/L，防止因水質不合格造成管束腐蝕而導致泄漏現象的發生。

（四）冬季扇區退出后的防凍措施

冬季扇區退出時注意以下幾個方面。（1）冬季機組跳閘或甩負荷后應立即關閉百葉窗，對扇區立即放水，放水時就地確認放水閥確實已打開，若閥門未打開應立即手動開啟。（2）冬季扇區退出后及時關閉放水閥，并打開進回水管道、進回水管道放水管道放水檢查閥，確認管道內水已放盡，避免出現進回水閥不嚴，導致進水造成管束凍結。

三、結語

目前間接空冷機組在嚴寒地區的運行調整經驗還不足，時常出現凍結現象，嚴重的導致大面積扇區凍結，導致機組無法運行，給企業造成了很大的經濟損失。因此，我們還需要更加精細地去做好冬季的間冷系統運行調整工作，深入分析，總結經驗，確保西寧發電分公司兩臺660MW超超臨界燃煤機組在高海拔嚴寒地區安全、穩定、經濟運行。

參考文獻

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