空冷防冻措施

2010年设备专业防冻工作总结

2010年四月底我进入第一太平戴维斯物业顾问（北京）有限公司金融街分公司项目部工作。在这半年多的时间里工作内容及遇到的问题较多，但最想作为年终工作总结业绩报告内容的话题是冬季金亚光大厦防冻工作。此报告也可以作为日后防冻工作的指导。

防冻目的是防止大厦的设备设施在冬季严寒条件下冻裂冻坏、系统跑水和对人身及其它财产造成侵害。当环境温度长时间低于零度时，现场物质及液体冰点为近似零度时即可冷冻结冰。物质冷冻即损坏。液体结冰后体积膨胀对容器的压力增大，当达到破坏压力时系统就被涨裂损坏。

为了防止冰冻对事物的损坏，常采取三种防冻措施。一是利用现有供暖设备或临时供暖设备提升环境温度至最低供暖温度16℃，此升温方式既节能又达到供暖要求。二是对无法提供热源的环境进行封堵、遮挡或加装保温层，防止冷空气入侵，做好保温工作。三是对无法确认防冻工作有效，在确保大厦安全运行的前提下卸掉系统内的液体，保障系统设备不被冻坏，主要实施场所是室外、屋顶及车场。

结合本大厦现场环境制定的防冻方案如下。

先说一说需要泄水的系统设备。室外喷灌和喷泉系统，因为系统埋深低于北方防冻深度70CM，支管全部外露，冬季已停止使用。虽然做了防冻保温但为了以防万一，我专业安排员工关闭系统总阀停止供水，打开支路阀门排空系统余水，并用吸水机排空集水坑积水。屋顶冷却塔系统，为了防止冷却塔冬季结冰冻裂，在11月15日前卸掉塔盘里的水，并用吸水机吸净塔盘里的余水及淤泥。供回水总管的水位下降5米至建筑楼层19层，即防冻又保养管道防止管道生锈。A、B座24小时电脑机房空调冷却水塔为闭式塔，A座冷却系统已启用，现有五家用户使用，供回水温在22~29℃之间，已满足冷却水温度在15~30℃的范围内，现已泄净塔盘里的水运行稳定。B座因无租户，24小时电脑机房空调冷却系统未启用，不光泄净塔盘里的水，还将供回水总管的水位下降5米至建筑楼层19层内防冻、湿保，屋顶冷塔内密闭盘管里的余水用气泵吹干。冷却塔补水管道水位降至楼内19层，末端管道排空防冻。B2、B3车场预作用喷淋系统，因车场无供暖设，置车场温度常时间在零度附近，虽然预作用喷淋系统的管道里充注的是空

330MW机组直接空冷岛运行防冻调整措施

为了满足直接空冷机组冬季安全、经济运行的要求，通过分析风机电耗率和机组背压之间的关系，结合机组历史运行数据、空冷岛温度分布规律、防冻控制方法，给出了防冻控制方法，并制订了兼顾机组节能运行的优化控制策略。该控制策略在330MW直接空冷机组上实施后，机组冬季运行背压平均可降低1kPa，在满足机组防冻安全的基础上实现了经济运行。

标签：330MW直接空冷机组；背压；风机；防冻；节能

我厂2×330MW循环流化床机组采用直接空冷凝汽式汽轮机，额定背压为14.5KPa。ACC（空冷）系统共有6列空冷凝汽器，位于空冷岛34米平台，由东向西排列分别为60、40、20、10、30、50列，其中10和20列为启动列，每列有3个顺流单元和2个逆流单元（2、4单元）。空冷风机转速可通过变频器在0～50Hz无级调速，当环境温度≥20℃时投超频可达55Hz。

1 前言

目前，直接空冷机组因具有良好的节水性在我国北方地区得到了广泛的应用。直接空冷系统采用机械强制通风，将环境空气作为冷却介质，利用换热翅片管束使管内的水蒸气与管外的空气发生热交换，将汽轮机内做完功的乏汽冷却至液态水，实现热功转换中冷端散热的目的。直接空冷机组运行几年后，大型冷端换热器——空冷岛的性能会逐渐下降，空冷岛翅片管冬季防冻、春秋季节防大风、夏季换热效果差等问题也逐渐显现。另外，我国北方地区火电机组常面临调峰任务重、发电负荷不足等问题，开展空冷机组冷端优化运行工作非常重要。

2 空冷机组防冻研究现状

我国北方冬季气温很低，像内蒙古薛家湾冬季最低温度可达到-25℃，空冷岛低温区域很容易发生冻结现象。国内外关于空冷岛节能运行的文献有很多，但研究空冷机组防冻机理的文献较少。虽然对直接空冷机组冷端防冻的机理进行了一定程度的研究，但是兼顾冷端防冻与节能功能的自动调节方案很少。本文针对神华准能矸石发电有限责任公司的2台330MW汽轮发电机组每年冬季都会面临空冷系统运行防冻比较困难的问题进行了研究。

空冷凝汽器的主要防冻措施

1)

设置逆流式空冷凝汽器，防止凝结水在空冷凝汽器下部出现过冷进而冻结的可能性，另外可使空气和不凝结气体比较顺畅地排出，不致形成“死区”变成冷点使凝结水冻结而冻裂翅片管。

2)

设置挡风墙，挡风墙高度从空冷凝汽器平台到管束入口水平蒸汽分配管的标高。

3)

加强系统监控，在每个散热单元中每一组凝结水出口、每个散热单元进汽口、凝结水出水管以及在逆流散热器风出口处分别设温度、压力、流量等测点，在冬季寒冷期，系统运行必须为自动控制。在冬季运行中如出现异常，控制系统将发出指令，调整运行，同时发出警报，提请运行人员注意。

4)

考虑到现场冬季寒冷的情况（极端最低气温-32.8℃），选取较短的管束，为9.25 米，大大降低了结冻的风险（府谷电厂与我厂空冷凝汽器基本一致，其管束为9.5米）。

5)

定期进行做真空严密性试验，确保机组泄漏量低于100 Pa/m，此值越低越有利于防冻和空冷性能（SPX标准为30Pa/m）。否则，大量泄漏冷空气存于管束内无法被抽真空系统抽出，导致蒸汽过冷凝，甚至于冻结。故需定期进行做真空严密性试验以确保空冷冬季的安全稳定运行。

6)

考虑冬季工况最小防冻流量的要求，在蒸汽参数未达到要求前，不向空冷凝汽器排汽。禁止长时间向空冷排小流量蒸汽。

7)

将空冷置于自动运行方式，确保顺流防冻保护、逆流防冻保护以及回暖加热循环一直处在正常投用状态。确保先启逆流单元风机，后启顺流单元风机，停运时的操作反之，并时刻保持逆流风机转速高于或等于顺流风机的转速，以确保蒸汽、凝结水自然流动畅通，防止形成汽阻。 8)

冬季运行，将背压设定值提高，以保证较高的蒸汽温度，不易于冻结。

9)

注意抽真空管道及冷凝水管道温度的过冷度，正常情况下冷凝水比排汽温度约低2～3℃，抽真空温度比排气温度低5～10℃。

10)

ACC系统中蒸汽隔离阀、凝结水管道、抽空气管道、热工仪表管等部位敷设电伴热带或保温设施，冬季运行期间可靠投入。并检查切除列的立管阀关闭严密，防止向空冷岛内漏汽。

#1机组空冷冬季防冻措施及调整方法

由于#1机组在冬季调试及机组启停机过程中有可能造成空冷管束会发生局部冻结、损坏等事故，直接影响机组安全运行。通过对#1机组的调试及对我运行人员对空冷防冻的培训，在冬季#1机组开、停机及运行期间无发生空冷冻结的现象，特别是在尖寒期机组启、停较频繁,没有结冻现象.反映出我运行人员对#1机组空冷防冻措施正确性、执行到位。现将我运行人员冬季空冷防冻的调整方法及措施做一简单汇报。

一：正常运行防冻措施：

1、运行设专人对空冷岛进行防冻检查，每小时上空冷岛进行检查一次，夜间检查由单元长陪同共同进行检查，检查方式：采用测温仪及手感方式测温度。空冷平台设防冻检查记录本，对指定部位的温度作好记录。

2、在运行方式上按照厂家提供的空冷顺序逻辑关系安排空冷岛的运行方式，某一列不能投入运行时，应将进汽隔离门关闭严密。

根据环境温度设定排汽背压，降低发生结冻得可能性。

环境温度－10℃，背压设定16 KPa。环境温度－16℃，背压设定20 KPa。环境温度－20℃以下，背压设定22－25 KPa。

3、监视记录空冷各参数、保护以及风机的动作情况，所有风机必须保证备用正常。

4、加大巡检力度对负压系统的查漏工作，尽可能降低漏空气。

5、空冷防冻重点检查部位：

（1）各投运列顺流管束下部、逆流管束上部；重点检查部位为第单元顺流管束下部及逆流管束上部的温度；

（2）机组正常运行当中，应派专人用测温仪定期测量空冷管束的外部温度，以每列1、5单元的步道侧管束下部及3单元的管束上部为检查重点，一但发现有冻管及管束弯曲现象及时反转风机回暖，若长时间不能解冻，则立即汇报并联系检修用保温棉被覆盖冰冻管束外面使其解冻。

（3）各未投运列进汽隔离阀、凝结水阀、抽空气阀等阀门前后温度。

（4）空气抽出管、凝结水管温度

6、运行过程中如果发现管束温度低于零度，应及时汇报调总及值长，并采用启动一台真空泵及暂时停运风机等手段，使低于零度的管束温度上升到零度以上。