600MW直接空冷机组的防冻及解冻

2014年第5期内蒙古石油化工476oO M W直接空冷机组防冻措施尹侠(内蒙古达拉特发电厂。

内蒙古达拉特旗014300)摘要：针对我国北方冬季环境温度低，直接空冷机组凝结水易发生结冻现象，根据达拉特电厂四期直接空冷机组的特点，提出了机组在运行中、低负荷、启、停机时的具体的防冻措施。

关键词：防冻；空冷机组；凝汽器；冬季中图分类号：T K269文献标识码：A文章编号：1006—7981(2014)05一0047一02由于全世界水源的持续紧张，空冷机组建设速度空前。

我国北方冬季环境温度平均在一20℃左右，直接空冷机组在启、停过程或低负荷运行时，空冷系统易发生集水联箱、管路、阀门结冻现象，直接影响机组的安全稳定运行。

内蒙古达拉特电厂四期#7、8机组为上海汽轮机厂生产的N600—16．7／538／538型亚临界一次中间再热机组，冷却方式为直接空冷，其空冷系统的冬季防冻问题十分关键，我们在实际工作中对空冷系统的防冻措施进行了深入的研究，并采取了一系列有效的措施。

1系统概况直接空冷机组是将汽轮机做功后的排汽分别排人两个排汽装置，然后蒸汽通过两根D N5532(变径为6020)管道流向空冷凝汽器，每个管道分支成4个D N3020的立管，蒸汽分配管沿着每列顶部布置，蒸汽从此分配管进入顺流冷凝管柬顶部的翅片管。

其中80％的蒸汽在顺流管束的管道向下流的过程中被冷凝，冷凝水和残留的蒸汽收集在沿着“A”型拱顶底部设置的蒸汽／冷凝水的大联箱中，剩余约20％蒸汽进入底部与蒸汽／冷凝水连箱连接的逆流管束的翅片管中，逆流蒸汽和不凝结气体向上流而冷凝水向下流至蒸汽／冷凝水联箱。

不凝结气体在逆流冷凝管束的顶部附近聚集，由布置在逆流管束顶部的真空泵抽空气管抽出，以除去冷凝器中的不凝结气体。

蒸汽／冷凝水联箱中收集的冷凝水在重力作用下排至两台除氧器。

每一台除氧器由两个同心的除氧头组成，外侧的除氧头用于对从半个A C C过来的凝结水进行除氧和再热，内侧用于对补水进行除氧和再热：除氧后的凝结水和补水通过D N650管道分别叫到每一个T E B后，由凝结水泵经加热器、除氧器，再由给水泵打至锅炉。

夏季满发措施从目前投用的多台600MW直接空冷机组的实际运行情况看，其夏季低真空问题已成为影响机组安全经济运行的主要问题。

由于夏季运行工况正处于电网渡夏高负荷运行时期，且从机组的调峰角度看日负荷的高峰负荷也正是环境温度高的时段。

因此机组如何在夏季高温条件下实现满发具有十分重要的现实意义。

下面从设计、安装、调试和运行等几方面对如何保证空冷系统夏季满发进行分析，从而提出预控措施。

（一）设计方面：我厂设计夏季满发温度：26.07℃满发背压：25.204KPa 其中全年不满发小时数为192小时。

我公司从设计之初就从以下几方面采取措施，保证机组在夏季高温条件下可以实现满发：1)根据我公司所处地理位置的实际情况，充分论证，合理选择合适的空冷散热面积。

2)设计选取3台100%容量的真空泵增加机组抽真空能力，满足夏季高温情况下的抽真空能力。

3)设计时空冷系统满发背压为30 kPa，而机组运行时考核背压为35 kPa，留有5kPa裕量。

4)空气供应系统轴流风机采用变频调速方式驱动，选择合适的电动机容量，保证风机转速达到110%以上以增加通风量，提高冷却系统的散热能力。

5)采用高压冲洗水泵，在每年夏季来临之前，利用高压除盐水清洗空冷器的外表面，去除附着在其上的污垢和尘埃，减少热阻，保持空冷器良好的传热效果。

相同条件下比较，可能提高机组出力5－10％左右（因污垢程度的不同有所差异）。

（二）安装方面：1.严格执行各项安装标准，实施洁净化施工，控制空冷系统各部件严密、无漏泄，管束内部无毛刺、焊渣、无变形，所有设备安装质量合格。

2.严格进行空冷部分打压试验，所有参加气压试验的蒸汽排汽管道、蒸汽分配管道、换热器管束、凝结水回水管道、抽真空管道等系统无泄漏点。

3.排汽装置先进行灌水试验，灌水高度至低压缸端部汽封下100mm。

（三）调试、运行方面：1.深化调试深度，对空冷系统各项调试工作提前准备、预控，并借鉴同类型机组经验、方法，细化调试方案。

浅谈发电厂直接空冷机组防冻安全策略[摘要]对霍林河坑口发电有限责任公司2×600mw直接空冷机组冬季运行经验，浅析直接空冷机组在低温环境下运行中存在的问题，提出直接空冷机组，在低温环境中安全运行需要采取的安全措施，重点检查部位及时检查调整，防止机组冬季冰冻现象的发生。

[关键词]直接空冷机组防冻措施检查调整中图分类号：tu855 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）14-0319-02前言我国富源辽阔，矿产资源北方居多，而水利资源却恰恰相反，又伴随着全球气候变暖，近20年来我国北方降水量减少，从原来周期性缺水变为终年缺水。

直接空冷机组成为我国北方缺水富煤地区电力企业建厂的必然选择，另一方面某些电力企业为了降低生产成本，保证电力企业持续发展，也相应发展直接空冷机组。

根据已投运生产单位统计，与同容量机组比较，直接空冷机组比湿冷机组节水70%左右，与间接空冷相比，具有占地面积小、环保等优点，但是直接空冷机组仍然存在在冬季低温环境下机组启停或者低负荷运行时容易结冻等问题，直接影响到机组的安全稳定运行，成为直接空冷机组发展的瓶颈。

1 直接空冷机组霍林河坑口发电有限责任公司2×600mw为两台国产亚临界参数直接空冷燃煤机组。

汽轮机选用按照引进技术进行设计和制造的亚临界参数、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。

空冷岛共设计56个空冷单元，每7个空冷单元（顺5、逆2）组成一列a型框架，每列框架上有一根蒸汽分配联箱组成，总共组成8列a型框架。

空冷岛标高45m。

2 直接空冷机组冬季运行存在的问题在环境温度极低的冬季，直接空冷机组在启、停过程或低负荷运行时，空冷凝汽器易发生集水联箱、管路、阀门冻结现象，直接影响到机组的安全稳定运行。

2.1 蒸汽流量和热力分配不均2.1.1 机组启动阶段在锅炉、汽机均为冷态启动时，汽压和汽温会不匹配，可能出现汽压低、汽温高，蒸汽流量小的现象，难以同时满足汽机冲转和空冷最低进汽量的要求；同时大量疏水进入本体疏水扩容器，70%左右疏水通过本体疏水泵加压后排入凝结水箱，30%左右扩容蒸汽则排入空冷凝汽器系统；而且并网前期发电机空负荷试验时间较长，进入空冷凝汽器系统的蒸汽量较少。

600MW 亚临界直接空冷机组空冷系统运行技术研究摘要:本文针对600mw 亚临界直接空冷机组空冷系统的运行特性 ,分析其运行时出现的问题，找出各种影响因素，综合分析，制定出解决方案，进行技术改进，保证系统运行的安全经济性。

关键词：空冷系统；运行技术；改进我国煤炭资源丰富，但水资源却相对匮乏,近年来，国家审批电厂项目时都优先批准直接空冷机组，现在在建及准备要建的工程项目大多都是直接空冷机组，因为它可以解决很多缺水地区难建电厂的问题。

空冷机组节水，空气作为冷却介质可以免费获取，厂址没有限制且环保，对周围电器设备没有影响，所以大力推广和应用这种技术已是大势所趋。

因此，对空冷系统进行技术改进，提高运行的安全性，降低电煤消耗，提高经济性也就成了迫在眉睫的问题。

综述1. 国外发展概况发电厂空冷技术的应用始于德国，30年代末，德国首先在鲁尔矿区的1.5mw汽轮机组应用了直接空冷系统。

1977年，美国沃伊达克矿区电厂的330mw机组应用了机械通风型直接空冷系统。

80年代以来，空冷技术进一步发展起来，投运机组容量最大的电厂有南非马廷巴电厂(665mw机组，采用机械通风型直接空冷系统)和南非肯达尔电厂(686mw机组，采用表面式凝汽器的自然通风空冷塔间接空冷系统)。

目前全世界大约有1250个空冷系统在运行，采用空冷技术的发电厂的总装机容量已有37000mw其中60%是在90年代发展起来的。

2．国内发展概况我国电厂空冷技术起步是在1966年哈尔滨工业大学试验电站的50kw机组上首次进行了直接空冷系统的试验，1967年在山西侯马电厂的1.5mw机组上又进行了工业性直接空冷系统的试验。

1993年国务院重大办列为八五重大技术攻关项目的国产20万千瓦空冷机组在丰镇发电厂建成。

1994年由我国自行开发设计制造安装调试运行管理的表面式凝汽器的空冷机组在太原第二热电厂建成投入运行。

3．国产化项目介绍从2002年之后，大型电站空冷市场才开始在国内全面启动。

600MW直接空冷机组的防冻浅析作者：刘君来源：《中小企业管理与科技·下旬刊》2011年第05期摘要：我国的直接空冷技术应用到火电厂起步较晚，在对于空冷机组的防冻工作虽然积累了很多宝贵的经验，但目前仍在经验的积累和探索中。

文中结合宁夏大唐国际大坝发电厂的运行经验针对600MW直接空冷机组启动过程中防冻的一些理念进行了阐述，并结合机组运行中的防冻工作制定了防冻措施以及空冷散热器冻结后的化冻措施。

关键词：直接空冷冻结原理启动防冻低背压启动化冻措施1 直接空冷系统概述宁夏大唐国际大坝电厂2*600MW机组是东方汽轮机厂采用日本日立技术设计成产的首台NZK600-16.7/538/538型亚临界、一次中间再热、两缸两排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。

直接空冷系统是由斯必克斯公司生产的三排管直接空冷，主要由以下三部分组成：1.1 空冷散热器汽轮机排汽经凝汽器下方设置的排汽装置后，再经一根φ8000的排汽主管道穿过汽机房外。

排汽主管道垂直上升到水平管后，从水平管上接出8根上升支管，水平与空冷散热器上联箱连接。

空冷散热器搁置在45m高的散热器平台之上，64组空冷散热器分为八个冷却单元垂直A 列布置，每个冷却单元有八组空冷散热器，其中有六组为顺流，两组为逆流。

每组空冷散热器以接近60℃角组成等腰三角形A型结构。

空冷散热器中顺流散热器管束是冷凝蒸汽的主要部分，可凝结75-80％的蒸汽。

逆流散热器管束主要是为了将系统内的空气和不凝结的气体排出。

避免运行中在空冷散热器内的某些部位形成死区，冬季发生冻结。

1.2 空气冷却系统64台变频冷却风机设置在每组空冷散热器的下部，使空气流过散热器外表面将排汽凝结成水，顺管壁流入冷却管束的凝结水箱。

1.3 抽空气系統抽空气管道接在每一个冷却单元逆流空冷散热器的上部，运行中不断将空冷散热器中的空气和不凝结的气体抽出，以保持系统真空。

2 直接空冷散热器冻结原理在机组处于空负荷或低负荷运行时，蒸汽流量很小，即进入空冷散热器的蒸汽流量很小，当蒸汽由空冷散热器进汽联箱进入冷却管束后，在由上而下的流动过程中，冷却管束中的蒸汽与外界冷空气进行热交换后不断凝结。

660MW机组空冷岛防冻原理及措施内蒙古大唐国际锡林浩特发电有限责任公司，锡林浩特026000摘要:针对寒冷地区660MW机组空冷岛在启停、运行过程中，易发生空冷岛扇区管束冻结，造成空冷岛扇区管束变形，严重者造成管束泄漏，严重影响机组的安全稳定运行。

本文针对空冷岛管束冻结原因进行分析并提出防冻措施。

关键词：发电厂;空冷岛;防冻引言：大唐锡林浩特发电有限公司位于锡林浩特市东郊，冬季气候寒冷，2020年冬季达历史最低气温-41℃。

特殊的地理位置使我公司空冷系统的防寒防冻工作是重中之重。

空冷凝汽器通过向大气释放热量对汽机排汽或汽机旁路的减温过热蒸汽进行冷凝。

它是采用机械强制通风换热器，由于空冷岛的换热管束是直接暴露在寒冷大气中，所以，在冬天环境温度较低的时期换热管很容易发生冻堵，管束冻堵严重时会变形，甚至发生破裂，严重时会导致机组不能正常运行，导致非停事故发生。

一、空冷岛工作原理：空冷凝汽器由8列“M”屋顶型翅片管排构成。

每组管排包含7个模块（4个一次模块和3个混合模块）。

每个模块由24个翅片管束构成。

屋顶结构下方布置的轴流风机迫使空气流过翅片。

蒸汽流通过大管径管道进入凝汽器。

管道系统分成16个支线立管和顶部蒸汽分配管。

蒸汽通过分配管进入顺流管束的翅片管。

大约85％的蒸汽通过顺流冷凝管束冷凝（蒸汽和凝结水：自上而下顺流）。

凝结水和残留的未冷凝蒸汽通过"A"型屋顶结构底部的大尺寸蒸汽／凝结水联箱收集。

剩余蒸汽（大约15％）通过与蒸汽／凝结水联箱的底部连接进入逆流冷凝管束的翅片管道。

蒸汽通过逆向流动模式获得冷凝，即不可冷凝的气体向上流动，而凝结水向下流入蒸汽／凝结水联箱。

通过这种方式，凝结水总能从蒸汽获得热能，避免发生过冷现象。

不可冷凝的气体在逆流冷凝管束顶部附近汇集，被吸入逆流冷凝管束顶部布置的空气集管内。

这些集管通过空气管线与抽真空系统相连，以便从空冷凝汽器内抽走不可冷凝的气体。

冷凝水收集到蒸汽凝结水联箱，通过重力疏水进入汽机排汽装置,再用凝结水泵抽到锅炉系统。

直接空冷系统防寒防冻原理及措施作者：张超来源：《中国科技纵横》2016年第11期【摘要】新疆哈密地区地处我国西北部丝绸之路上，跟大多数北方地区一样为富煤缺水地区，发展直接空冷技术是解决哈密地区火电发展的关键。

但由于直接空冷系统受环境低温因素影响较大，在提高机组效率的同时空冷翅片很容易出现冻结现象，面临的防冻问题就显得更加突出。

【关键词】火力发电厂直接空冷系统防寒防冻措施1引言神华国能哈密电厂4*660MW直接空冷系统（ACC）通过向大气释放热量对汽机排汽进行冷凝，我厂直接空冷系统每台机组由8列8排共64个空冷单元组成，每列由3个逆流单元与5个顺流单元组成。

大多数蒸汽在顺流单元凝结，少部分蒸汽在逆流单元中凝结，凝结水向下流入联箱汇集进入排气装置继续进行汽水循环，不凝结气体在逆流单元顶部汇集，由水环式真空泵抽出。

本文以神华国能哈密电厂4*660MW直接空冷系统运行工况为背景，阐述了我厂对于直接空冷系统防冻的原理理解与执行措施。

2空冷系统冬季防冻保护措施与注意事项2.1造成空冷系统结冻的主要原因有以下几点（1）不凝结气体大量泄漏；（2）抽气能力下降；（3）换热不均；（4）蒸汽隔离阀内漏。

少量蒸汽进入管束，旁路阀伴热不投，旁路阀不开；（5）换热能力大于热负荷；（6）误操作。

如：风机自动投入选择不当；长时间反转、停转逆流风机；启动蒸汽流量过小等。

2.2其中最重要的是不凝结气体导致的冻管，大部分冻管源于冷区，而冷区源于直接空冷系统中的空气聚集如果蒸汽中含有空气就会在管束中形成冷区如图1所示。

在冷区里，蒸汽的含量很少，凝结放热很小，而空气本身因为比热小，很容易被冷却到环境温度。

当凝结水流经冷区的时候就会被冷却，如果在冷区内被冷却到冰点，就会结冰。

所以所有可能导致空气聚集的因素都会增加冻管的风险。

以神华国能哈密电厂1号机组为例，蒸汽在ACC中的流动如图2所示。

但是如果停掉C5风机，C6风机满负荷运行，则C6区形成了一个强冷区而C5则形同蒸汽分配管，从而有可能造成C6管束两端进汽，在C6管束中会形成蒸汽冷凝成凝结水，凝结水在冷区内进一步被冷却至冰点下，造成C6管束冻结，所以大多数电厂最早冻结的为顺流单元，故我厂制定冬季直接空冷系统就地巡视检查的重点设定为顺流区底部，发现冷区及时进行各排风机频率调整及翅片管束铺盖。