直接空冷机组空冷系统的运行和维护管理

董学斌

摘要：直接空冷机组以其优秀的节水效果在我国有了良好的发展势头，提高直接空冷系统的运行和维护管理水平具有重大的现实意义，通过在运行调整、设备维护、冬季防冻等方面采取有效措施，确保机组安全高效运行。

关键词：直接空冷机组；空冷系统；运行；维护

1、直接空冷系统的常见问题分析

1.1、受季节及天气情况的影响

直接空冷机组在运行中对气象条件的变化及其敏感，故在夏季高温大负荷时段，要求运行机组必须留出一定的背压裕量来，防止发生由于气候条件突变，背压急剧升高，机组保护动作跳闸故障。在冬季环境温度低于0℃时，由于空冷凝汽器的散热器各管排间的热负荷分配不均匀，以及大量的不凝结气体的存在，运行调整不当，就会发生管内流体凝结、堵塞和冻结，使空冷凝汽器的传热性能降低、空冷风机电耗增加、经济性大幅下降，如果处理不及时会发生空冷凝汽器冻结损坏，甚至导致机组停运。

1.2、机组漏真空

直接空冷机组除具有湿冷机组原有的真空容积外，又增加了新的真空容积，构成的真空系统与同容量湿冷机组相比容积增大约5-6倍，由于这些设备制造、安装、运行等原因，使得庞大的真空容积漏真空几率大大增加。系统漏真空会使不凝结气体增多，排汽压力和温度升高，降低机组经济性，还会造成凝结水含氧量增加，加剧管道腐蚀，空气积聚在空冷系统内部还会形成空气阻，降低传热效果。

1.3、空冷凝汽器冷却风机故障

空冷凝汽器冷却风机是直接空冷系统的核心部件，主要有电动机、减速机、风叶和变频调节装置四部分组成，空冷凝汽器冷却风机故障将直接影响机组背压，威胁机组的安全、经济运行。

1.4、空冷散热器翅片污染

受沙尘、环境灰尘以及杨柳絮的影响，会造成空冷散热器翅片积垢、污染等情况，空冷散热器表面脏污将增加散热器风阻，同时降低换热系数，大大影响机组的经济性，所以及时对空冷散热器进行清洗也是空冷机组日常维护的重要工作。

2、直接空冷系统运行维护管理措施

2.1、空冷系统夏季运行调整措施

机组在高背压运行期间，应保持控制背压值与背压保护曲线间留出15kpa的余量，防止大风产生的热风回流造成背压高保护掉机故障的发生。夏季期间还应加强对空冷风机变频器、电动机温度、减速机油位及温度的检查监视。

2.2冬季运行防冻措施

2.2.1冬季遇有大风降温或风力较大的气象情况。运行人员应采取适当増加机组负荷或提高运行背压等手段，防止因大风、降温、散热器热量分布不均造成管束冻结损坏事故。

2.2.2机组在运行期间，应根据空冷凝汽器散热器温度偏差来调节空冷风机的转速。通过逆流散热器风机的反转，使顺流散热器出口的热风倒流人逆流散热器的空气人口进行防冻，以实现对空冷系统的防冻或回暖等功能。

2.2.3.空冷岛进入冬季运行工况，应备好苫布、棉被等防冻物资，进入严寒期间，对长期停用列风机，对每个换热单元在进风口护网上用苫布遮盖，堵住进风口，避免冷风对流。为了防止进汽蝶阀不严导致乏汽漏入停运的空冷列，每年检修期对各进汽蝶阀进行检修，同时更换密封胶圈。

2.2.4、冬季巡检中要加强对散热管束表面温差的监视调整，就地实际渊凝结水联箱温度，尤其机组在低负荷运行期同，应加强空冷岛各散热管束表面温度偏差的检査测量。单个散热管束表面温度不允许有低于0℃情况出现，否则应继续降低风机转速或增加机组负荷。

2.3防止机组漏真空措施

2.3.1定期进行真空严密性试验，试验不合格应积极查找漏点并消除，可用氦气或专用的检漏仪器检漏，300MW以下机组真空下降速度≤130Pa/min为合格；300MW以上机组真空下降速度≤100Pa/min为合格。

2.3.2、冬季直接空冷机组运行中如果排汽参数调整不当，将导致空冷凝汽器管束受冻变形或冻裂，负压系统出现漏真空现象。所以低气温下，要控制好各项参数，降低风机转速，采取冬季防冻回暖控制，防止发生空冷散热器管束与配合汽管处焊口等设备冻裂。

2.3.3、机组在大、小修后应对其真空系统进行查漏工作。

2.4、空冷凝汽器冷却风机维护措施

2.4.1、日常运行中要加强对电动机的检查，如检查绕组温度、振动是否正常，电动机声音是否正常。

2.4.2、日常运行中检查减速机声音是否正常、油位是否在正常范围内、油质是否合格、减速机箱体有无渗油以及减速机内电加热系统是否良好。

2.5、空冷散热器管束翅片高压水冲洗措施

2.5.1、在最大风速小于2.1m/s，相同负荷，相同运行风机台数及频率下稳定运行30min以上，两台机组背压偏差大于1kPa时投入背压偏高机组空冷岛水冲洗。

2.5.2除了定期冲洗外，空冷岛运行初始温差ITD作为散热面是否脏污的判断标准，当实际初始温差大于不同负荷下ITD（标准）设计值2℃时，立即投运空冷岛冲洗。

ITD（标准）=32（N-0.5）+18.6

当ITD（实际）≥ITD（标准）+2℃，空冷散热器即应进行冲洗。

解释：

1.ITD（标准）：设计工况下空冷散热器初始温差。

2.ITD（实际):机组实际运行时空冷散热器初始温差，即排汽温度于环境温度之差。

3.N:实际负荷率

2.5.3、空冷散热器冲洗应注意在冲洗前确认风机电动机、主变区域内设备、风机电源箱、控制柜的防护措施安全可靠，防止设备损坏或保护误动。空冷岛下部电气区域应不间断的巡视，发现电气输出线发生污闪（电火花），应暂停冲洗工作。

2.5.4、空冷岛冲洗时，若停运空冷风机存在热风回流现象，可维持风机低频率运行，经现场试验得出，冲洗时维持空冷风机频率在10-15HZ之间运行，保证杂物既能落至地面又不会产生热风回流现象。

3、结语

对直接空冷系统常见问题进行分析，针对影响直接空冷系统安全运行的各种因素，从运行和维护两个方面入手提出对应的防范措施及建议，为发电厂直接空冷系统安全运行提供一定理论依据，进一步保障直接空冷机组的安全经济运行。

参考文献

1、李秀梅、王军，直接空冷系统优化探讨J.内蒙古科技与经济，2010.1

2、郝春林大型直接空冷汽轮机组运行与维护技术，中国电力出版社，2014