[摘 要]烏拉山電廠三期工程,兩臺300MW空冷機(jī)組,是我國首次國產(chǎn)化的空冷機(jī)組。分別于2006年6月、9月投產(chǎn)。文中圍繞兩臺機(jī)組冬季運(yùn)行中遇到的問題進(jìn)行總結(jié)、分析;結(jié)合空冷機(jī)組的優(yōu)化運(yùn)行,探討空冷機(jī)組冬季運(yùn)行的防凍方法及注意事項(xiàng)。 [關(guān)鍵詞]直接空冷;冬季運(yùn)行;防凍;方法。 烏拉山電廠#4、5機(jī)組是空冷機(jī)組,機(jī)組配備的空冷系統(tǒng)為哈空調(diào)生產(chǎn)的ACC直接空冷器,總散熱面積863256㎡。由于空冷散熱面積大,冬季運(yùn)行防凍工作非常重要,特別是機(jī)組在啟停和事故情況下防凍尤其重要。兩臺機(jī)投產(chǎn)后經(jīng)歷了整個(gè)冬季。期間經(jīng)歷了機(jī)組啟、停,甩負(fù)荷、長時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)行及大風(fēng)等多種情況。到目前空冷系統(tǒng)沒有任何凍傷痕跡,兩臺機(jī)空冷系統(tǒng)嚴(yán)密性試驗(yàn)都在優(yōu)良范圍內(nèi)。說明我們的空冷防凍是比較成功的。 整個(gè)冬季我們始終把空冷系統(tǒng)的防凍結(jié)合優(yōu)化運(yùn)行進(jìn)行,經(jīng)過反復(fù)的測量和試驗(yàn),在保證空冷系統(tǒng)不凍結(jié)的情況下,盡可能的降低汽輪機(jī)的背壓,同時(shí)采取手、自動(dòng)相結(jié)合的方法調(diào)整空冷風(fēng)機(jī)的運(yùn)行方式,使空冷風(fēng)機(jī)的電耗盡量減少。 針對空冷系統(tǒng)的防凍,我們一方面完善了外圍的防凍系統(tǒng),備好了防凍用品,另一方面我們制定了機(jī)組在冬季運(yùn)行時(shí)各種工況下的防凍措施和調(diào)整方法。具體進(jìn)行如下分析和總結(jié)。 1 防凍準(zhǔn)備工作 1.1 空冷島上溫度及壓力表管加了伴熱。補(bǔ)充完善了空氣、凝結(jié)水管道、閥門的伴熱系統(tǒng)。對伴熱系統(tǒng)的投、退做了詳細(xì)規(guī)定。 1.2機(jī)組原設(shè)計(jì)沒有主汽、再熱汽排外疏水,疏水全部排入排汽裝置。冬季空冷機(jī)組在啟動(dòng)、停止及事故情況下是不允許小流量的疏水和排汽進(jìn)入排汽裝置的,否則會(huì)造成空冷系統(tǒng)的凍結(jié),針對這種情況,我們加裝了主蒸汽、再熱蒸汽排室外疏水。 1.3 考慮到空冷島最容易凍的是外側(cè)的散熱器和管道,在空冷島兩側(cè)凝結(jié)水集管上打了保溫。 1.4 對每列進(jìn)汽蝶閥的伴熱進(jìn)行了試驗(yàn),保證其完好、可靠。 1.5備了幾十套苫布,準(zhǔn)備在異常情況下,風(fēng)機(jī)停用仍然不能滿足防凍要求時(shí),用苫布將風(fēng)機(jī)口封住,避免冷風(fēng)對流凍結(jié)。并根據(jù)散熱器尺寸準(zhǔn)備了棉被。用于空冷散熱器局部過冷時(shí)防凍。備好了專用測溫儀表。 1.6 全面封堵了空冷島擋風(fēng)墻上的孔洞。 1.7 針對空冷防凍做了多次試驗(yàn)。試驗(yàn)主要是逐列解列空冷島,掌握各列進(jìn)氣蝶閥嚴(yán)密性情況 及空冷島進(jìn)汽重新分配對機(jī)組的影響。測取空冷島溫度場不均勻分布情況,從而制定出機(jī)組在啟動(dòng)、停止及事故情況下空冷島各列的投入和解列的順序。進(jìn)氣蝶閥不嚴(yán)密的列要先投入后解列。以防止小流量蒸汽進(jìn)入空冷島內(nèi)造成凍結(jié)。 1.8 利用機(jī)組啟停機(jī)會(huì),通過改變進(jìn)入排汽裝置的蒸汽流量,掌握了排汽主管道產(chǎn)生汽、液兩項(xiàng)流的條件,以及克服兩項(xiàng)流的方法。 2 防凍措施和方法 2.1 冬季啟動(dòng)注意事項(xiàng)和措施 2.1.1當(dāng)環(huán)境溫度小于2℃時(shí),直接空冷系統(tǒng)便進(jìn)入冬季運(yùn)行??绽錂C(jī)組要特別注意空冷系統(tǒng)局凍結(jié)堵塞的問題。冬季環(huán)境溫度低,在排汽流量小到一定值時(shí),可能會(huì)導(dǎo)致排汽凝結(jié)放熱量小于其管線對環(huán)境的散熱量,排汽就在未到達(dá)空冷散熱片時(shí)就已全部凝結(jié)成水。不能實(shí)現(xiàn)正常的汽水循環(huán)流動(dòng)。 具體現(xiàn)象表現(xiàn)為,在起初的一段時(shí)間內(nèi)排汽壓力偏低,嚴(yán)重時(shí)可達(dá)到3~4KPa,凝結(jié)水過冷度大,一定時(shí)間后,由于大量凝結(jié)水不斷集聚儲藏于排汽管道中,使得排汽裝置水箱水位偏高。而排汽疏水泵出力有限,排汽管道中積水使凝結(jié)水系統(tǒng)回收水量少,汽水流量嚴(yán)重不平衡,造成凝結(jié)水箱水位偏低,除氧器或凝結(jié)水箱補(bǔ)水量不正常增加。排汽管道積水嚴(yán)重時(shí),可能阻塞空冷設(shè)備汽水工質(zhì)的正常凝結(jié)和流動(dòng)過程,造成低壓排汽壓力與空冷散熱片內(nèi)壓力偏差大,汽水工質(zhì)失去熱自拔能力,排汽管線和散熱片中出現(xiàn)涌水現(xiàn)象,局部出現(xiàn)水擊現(xiàn)象和積水冰凍現(xiàn)象,處理不得當(dāng),可能因管道機(jī)械負(fù)載大和沖擊振動(dòng)以及大面積冰凍而造成設(shè)備損壞。 2.1.2 為了防止上述問題的出現(xiàn),300MW空冷機(jī)組冬季啟動(dòng),空冷開始進(jìn)汽后,一般規(guī)定進(jìn)汽量必須在30分鐘內(nèi)達(dá)到其額定汽量(662t/h)的20%(大約132t/h)。 冬季機(jī)組啟動(dòng)前檢查關(guān)閉到排汽裝置擴(kuò)容器的全部疏水??绽溥x擇“手動(dòng)運(yùn)行”模式。 2.1.3 冬季啟、停機(jī)過程中應(yīng)設(shè)專人對空冷島各排散熱器下聯(lián)箱及散熱器管束進(jìn)行就地溫度實(shí)測,有異常時(shí)應(yīng)增加檢查和測量次數(shù)。 2.1.4 檢查開啟汽輪機(jī)主汽管道、再熱管道對空排汽疏水門。 2.1.5 檢查開啟其它排地溝疏水門,用門的開度控制排汽量。 2.1.6 鍋爐上水過程中,應(yīng)投入空冷抽真空系統(tǒng),開始建立真空。 2.1.7 鍋爐上水結(jié)束后,當(dāng)排汽壓力低于30KPa時(shí),關(guān)閉抽真空旁路閥鍋爐開始點(diǎn)火,在此階段禁止開啟低旁。 2.1.8 關(guān)閉空冷島各排散熱器進(jìn)汽蝶閥及凝結(jié)水回水閥,各蝶閥要求處于手動(dòng)位置。 2.1.9啟動(dòng)初期,由于空冷不能進(jìn)汽,低旁關(guān)閉,再熱器處于無蒸汽流通狀態(tài),因此必須注意過、再熱器的保護(hù)。啟動(dòng)點(diǎn)火過程中,要特別注意爐膛出口煙溫探針指示溫度≯538℃。 2.1.10由于空冷最低進(jìn)汽量的限制,因此可能因機(jī)組啟動(dòng)狀態(tài)不同,汽壓和汽溫會(huì)不匹配,機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)可能出現(xiàn)汽壓低、汽溫高,蒸汽流量小的現(xiàn)象,難以同時(shí)滿足汽機(jī)沖車和空冷進(jìn)汽量的要求,因此鍋爐必須盡量壓低火焰中心,汽壓低于3.2MPa以前,鍋爐盡量保持過熱器排汽閥開啟,汽機(jī)盡量開大高旁,提高循環(huán)速度。必須要限制升溫速度;溫態(tài)或熱態(tài)時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)汽壓高、汽溫低的現(xiàn)象,因此鍋爐可以適當(dāng)抬高火焰中心,汽壓高于3.2MPa以后,汽機(jī)盡量開大旁路。 2.1.11當(dāng)主汽壓力達(dá)到3.7MPa,主汽溫度達(dá)到320℃后,開啟低旁約10%,旁路初始的進(jìn)汽量應(yīng)控制在10%額定進(jìn)汽量左右,對空冷進(jìn)行加熱,當(dāng)啟動(dòng)列凝結(jié)水溫度及抽汽溫度都大于35℃時(shí),再逐漸開大低旁直至100%,同時(shí)用高旁維持再熱汽壓為1.0MPa。保證空冷島進(jìn)汽流量不小于132t/h,將排外疏水倒入排汽裝置。鍋爐增加燃料,在30分鐘內(nèi),將鍋爐蒸發(fā)量增加至160t/h,控制各受熱面金屬不超溫(為了滿足空冷進(jìn)汽量,不得已時(shí)可考慮適當(dāng)偏離過、再熱汽升溫率、升壓率及冷態(tài)啟動(dòng)曲線要求)。 2.1.12 排汽流量可由給水流量估算,當(dāng)空冷散熱器凝結(jié)水溫度高于35℃時(shí),相應(yīng)的空冷風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后,維持真空在35-40KPa,就地檢查散熱器管束表面溫度 均應(yīng)上升且無較大偏差,否則停運(yùn)風(fēng)機(jī)檢查。 2.1.13旁路系統(tǒng)投入后,控制低旁減溫器后溫度在100-150℃,在保證空冷島進(jìn)汽溫度小于121℃情況下,盡量提高空冷島進(jìn)汽溫度。 2.1.14低旁開啟后,達(dá)到?jīng)_車條件時(shí)汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)。從低旁開始開啟至汽輪機(jī)開始沖車,時(shí)間應(yīng)控制在15分鐘之內(nèi),以防止空冷系統(tǒng)因進(jìn)汽量小凍結(jié)堵塞。機(jī)組未并網(wǎng)前,維持鍋爐蒸發(fā)量不小于180t/h,并網(wǎng)后,應(yīng)盡快增加負(fù)荷至20%以上。 2.1.15機(jī)組在短時(shí)間內(nèi)不具備并網(wǎng)加負(fù)荷條件時(shí),必須維持鍋爐蒸發(fā)量180t/h以上,并保持高低壓旁路開啟,如鍋爐蒸發(fā)量低于132t/h,且30分鐘內(nèi)不能恢復(fù),必須關(guān)小高旁,降低再熱汽壓力至1.0MPa以下,關(guān)閉低旁,停止向空冷排汽。 2.1.16機(jī)組啟動(dòng)時(shí)根據(jù)真空及凝結(jié)水疏溫度逐列投入空冷,投入次序?yàn)?0-20-30-40-50-60列,已投入的列凝結(jié)水溫度均大于35℃時(shí)方可投入下一列,并投入啟動(dòng)列逆流風(fēng)機(jī)、順流風(fēng)機(jī)。順流風(fēng)機(jī)按5,1,4,2的順序啟動(dòng)。投完一列后再投下一列。 2.1.17 機(jī)組并列后,根據(jù)汽缸金屬溫度盡快帶至最小防凍流量所對應(yīng)的負(fù)荷。 2.2 機(jī)組停運(yùn)時(shí)空冷系統(tǒng)的防凍措施 2.2.1機(jī)組在停機(jī)過程中,將空冷退出自動(dòng)調(diào)整,手動(dòng)均勻降低各列風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,維持凝結(jié)水溫度在35℃以上,無法維持時(shí),結(jié)合當(dāng)前真空情況按照60-50-40-30 -20的順序依次解列各列空冷運(yùn)行。如果各列溫度偏差大,先解列溫度低的列。 2.2.2 負(fù)荷解至100MW以下,主汽流量小于130t/h,可以開啟高、低旁向空冷系統(tǒng)充汽,但要控制低旁減溫器后溫度在100-150℃,在保證空冷島進(jìn)汽溫度小于121℃情況下進(jìn)行。降低再熱汽壓力至1.0MPa以下。高、低旁開啟時(shí)注意保持真空不低于-50KPa。謹(jǐn)防旁路開度過大造成排汽安全門動(dòng)作。 2.2.3機(jī)組負(fù)荷到零后,立即關(guān)閉所有至排汽裝置的疏水,將疏水倒至室外或排地溝。(主汽、再熱汽疏水,輔汽聯(lián)箱疏水,軸封系統(tǒng)疏水等)。 2.2.4 汽輪機(jī)打閘后立即關(guān)閉高、低旁路系統(tǒng)。檢查關(guān)閉所有列的蒸汽隔離閥。 2.2.5 破壞真空,確認(rèn)進(jìn)汽蝶閥在完全關(guān)閉狀態(tài)。用專用測溫儀器就地測量門后溫度。以確認(rèn)門關(guān)閉,并嚴(yán)密。 2.2.6 冬季啟停機(jī)時(shí),盡量安排在白天氣溫高時(shí)進(jìn)行。 2.2.7進(jìn)汽蝶閥伴熱帶在蝶閥關(guān)閉時(shí)投入,蝶閥開啟后退出,凝結(jié)水管道伴熱帶在凝結(jié)水管道內(nèi)溫度低于25℃時(shí)投入,高于35℃時(shí)退出。抽空氣管道在冬季要不間斷的投入。 2.3 機(jī)組故障情況下防凍措施 2.3.1 機(jī)組因故甩負(fù)荷到零 冬季機(jī)組因故甩負(fù)荷,立即將空冷切手動(dòng)控制,停止所有空冷風(fēng)機(jī),將20、30、40、50、60列進(jìn)汽蝶閥及相應(yīng)的凝結(jié)水門關(guān)閉。迅速投入伴熱帶,盡可能的開大高、低旁路門,向空冷島排汽防凍,但要注意進(jìn)入排汽裝置的蒸汽不超溫,超壓,排汽安全門不動(dòng)作。要控制低旁減溫器后溫度在100-150℃,在保證空冷島進(jìn)汽溫度小于121℃情況下進(jìn)行。旁路開啟后應(yīng)注意鍋爐側(cè)參數(shù),及時(shí)調(diào)整。若機(jī)組能立即帶負(fù)荷,要迅速接帶,按啟動(dòng)措施投入各列空冷運(yùn)行。若機(jī)組要較長時(shí)間不能帶負(fù)荷,要保證空冷的最小流量。認(rèn)真檢查20、30、40、50、60列進(jìn)汽蝶閥及凝結(jié)水門是否關(guān)嚴(yán),發(fā)現(xiàn)不嚴(yán)或空冷系統(tǒng)結(jié)冰,無法提高進(jìn)入空冷的蒸汽流量時(shí),要迅速打閘停機(jī)。將疏水倒至室外或排地溝。 2.3.2 機(jī)組長時(shí)間帶低負(fù)荷的時(shí)的防凍 若機(jī)組在空負(fù)荷或負(fù)荷低于10%的額定負(fù)荷下長時(shí)間運(yùn)行,應(yīng)解列20、30、40、50、60列空冷運(yùn)行。將上述各列的進(jìn)汽蝶閥、凝結(jié)水回水門關(guān)閉,將空冷切手動(dòng)控制,停止上述各列空冷風(fēng)機(jī)運(yùn)行,用啟動(dòng)列(沒有進(jìn)汽蝶閥)的風(fēng)機(jī)調(diào)整背壓。開啟高、低旁路門向空冷系統(tǒng)進(jìn)汽。對進(jìn)汽蝶閥不嚴(yán)的列(通過試驗(yàn),提前掌握)派專人對蝶閥后的溫度和各排散熱器頂部監(jiān)測,如有結(jié)冰現(xiàn)象及時(shí)將該列投入運(yùn)行,并盡可能的開大旁路,提高蒸氣流量。降低或停止啟動(dòng)列的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。當(dāng)該列充分加熱后,可以再次解列,投入不嚴(yán)的另一列。期間風(fēng)機(jī)要配合調(diào)整。各列散熱器分別切換投入??梢杂行У谋苊饪绽渖崞鞯膬鰧?shí)。 2006年12月1日0點(diǎn)06分,烏拉山電廠5號爐因故滅火。兩小時(shí)后并入電網(wǎng),當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度—20℃,在這期間采用了空冷各列輪流投入的方法,有效的避免了空冷的凍結(jié)??绽渖崞骷肮艿罌]有任何結(jié)冰現(xiàn)象。 機(jī)組因故在低負(fù)荷長時(shí)間運(yùn)行,若負(fù)荷能達(dá)到20%左右,建議用開啟旁路系統(tǒng)向空冷系統(tǒng)補(bǔ)汽及調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的辦法進(jìn)行防凍。不必解列散熱器。 2006年12月4日0點(diǎn)17分,烏拉山電廠5號爐#1一次風(fēng)機(jī)故障,加上煤質(zhì)影響,負(fù)荷減至75MW,長達(dá)兩小時(shí),當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度—18℃。12月6日11點(diǎn)30分,5號爐撈渣機(jī)故障,負(fù)荷減到80MW左右,一直到21點(diǎn)處理好。環(huán)境溫度在—10℃左右。兩次都沒有解列空冷,開啟旁路門進(jìn)行空冷系統(tǒng)補(bǔ)汽,順流風(fēng)機(jī)全部停運(yùn),逆流風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)10Hz??绽渖崞鳒囟纫恢蹦芫S持在10℃以上。這種情況發(fā)生時(shí)應(yīng)注意逆流風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速不可過高。這時(shí)空冷島的環(huán)境溫度普遍低,反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速過高不僅起不到回暖的作用,而且會(huì)加速散熱器的冷卻。 2.4 機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)空冷的防凍措施和方法 進(jìn)入嚴(yán)冬空冷系統(tǒng)在完善外圍設(shè)施、系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,要加強(qiáng)就地實(shí)測。特別是當(dāng)風(fēng)向變化、負(fù)荷變化、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化時(shí)要隨時(shí)實(shí)測散熱器的溫度。順流區(qū)重點(diǎn)監(jiān)測低部溫度;逆流區(qū)重點(diǎn)監(jiān)測頂部溫度。 2.4.1機(jī)組正常運(yùn)行時(shí),盡量保持同排中各風(fēng)機(jī)的頻率相同,不同列的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速也不能相差太大。低負(fù)荷時(shí)盡可能保持各列風(fēng)機(jī)多投、低頻運(yùn)行。 2.4.2在北方地區(qū),冬季經(jīng)常刮風(fēng),由于受熱風(fēng)再循環(huán)的影響,背壓頻繁波動(dòng),空冷風(fēng)機(jī)投自動(dòng)很難維持各列凝結(jié)水的正常溫差。空冷防凍應(yīng)退出自動(dòng),手動(dòng)進(jìn)行控制。調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,使各列散熱器下聯(lián)箱凝結(jié)水溫度均高于35℃(最低不得小于25℃)且各排散熱器凝結(jié)水過冷度均小于5℃。 2007年2月12日,烏拉山電廠地區(qū),環(huán)境溫度-10℃,6—7級偏西風(fēng),烏拉山電廠#5機(jī)組負(fù)荷240MW,背壓設(shè)定14KPa,背壓在13 KPa—20KPa之間擺動(dòng)。為了減少風(fēng)機(jī)的頻繁調(diào)整,運(yùn)行人員將順利流風(fēng)機(jī)投入自動(dòng)控制,到空冷島檢查,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速忽高忽低,急劇變化??绽鋶u產(chǎn)生共振、共鳴現(xiàn)象。迎風(fēng)面的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)而達(dá)到額定值。短短幾分鐘,整個(gè)空冷島出現(xiàn)嚴(yán)重冷、熱不均勻現(xiàn)象,東邊的40、60列兩側(cè)的順利流風(fēng)機(jī)下部管束,60列逆流區(qū)上部管束出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。實(shí)測最低溫度-8℃。每列兩側(cè)凝結(jié)水溫差最大達(dá)到20℃。立即將所有風(fēng)機(jī)切手動(dòng),緩慢降速,提高背壓到25KPa,進(jìn)行整個(gè)空冷散熱器的溶冰,可以明顯的聽到管束內(nèi)有掉冰聲音。 2.4.3在春、秋季,風(fēng)機(jī)也應(yīng)該視情況投自動(dòng)。由于大風(fēng)天氣及易間斷形成熱風(fēng)再循環(huán),造成背壓大幅度波動(dòng)。風(fēng)機(jī)投自動(dòng),自行調(diào)節(jié),轉(zhuǎn)速隨背壓的變化忽增忽減,急劇變化。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生對空冷的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及為不利。風(fēng)機(jī)的電耗也比正常時(shí)高出一倍。所以在大風(fēng)時(shí)間,空冷風(fēng)機(jī)要手動(dòng)調(diào)整,留足背壓跳機(jī)余度,讓背壓隨風(fēng)適度波動(dòng),不會(huì)過大影響鍋爐的燃燒。至少迎風(fēng)面的風(fēng)機(jī)要手動(dòng)控制,否著風(fēng)機(jī)大幅度轉(zhuǎn)速急劇變化會(huì)造成風(fēng)機(jī)的損壞,減少使用壽命。而且極不經(jīng)濟(jì)。 2.4.4運(yùn)行中空冷散熱器凝結(jié)水的任一溫度降至35℃以下,應(yīng)及時(shí)查找原因,調(diào)整該列的風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,一般這種情況的出現(xiàn)是該列的個(gè)別散熱區(qū)域出現(xiàn)了低溫,甚至個(gè)別管束的溫度已在零下。要及時(shí)降低該區(qū)域的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。 2.4.5 空冷任何一列抽氣口溫度低于35℃時(shí),停運(yùn)該列的逆流風(fēng)機(jī),10min后, 若抽氣口溫度繼續(xù)下降,啟動(dòng)逆流風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn),溫度有明顯回升時(shí)停止反轉(zhuǎn)。 2.4.6 機(jī)組正常運(yùn)行時(shí),如環(huán)境溫度低于-10℃、負(fù)荷率在80%以下時(shí),逆流風(fēng)機(jī)可以全部停運(yùn),每隔10分鐘或20分鐘,隔排啟動(dòng)逆流風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)。 烏拉山電廠300MW空冷機(jī)組每臺機(jī)30臺風(fēng)機(jī),分六列排序。在環(huán)境溫度-10℃到-15℃之間,采取隔排啟動(dòng)兩列逆流風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn),在環(huán)境溫度-15℃以下時(shí),采取隔排啟動(dòng)三列逆流風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn),都是每20分鐘切換一次。由于受溫度場的影響,逆流風(fēng)機(jī)最好不要相鄰兩列同時(shí)反轉(zhuǎn)。 當(dāng)然這種調(diào)整方式是在空冷不受大風(fēng)影響的情況下實(shí)行的,在大風(fēng)降溫的時(shí)候,就要因風(fēng)向而調(diào)整。 2.4.7 空冷機(jī)組冬季運(yùn)行期間,要加強(qiáng)對凝結(jié)水箱的補(bǔ)水量及水位的監(jiān)視,發(fā)現(xiàn) 凝結(jié)水箱水位下降,補(bǔ)水量異常增大時(shí),應(yīng)分析空冷散熱器以及凝結(jié)水管道是否凍結(jié)。并檢查排汽裝置水位是否異常升高。發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)調(diào)整風(fēng)機(jī)運(yùn)行方式。 2.4.8 機(jī)組正常運(yùn)行期間,要隨時(shí)關(guān)閉空冷島各排散熱器端部小門及同一排中各冷卻單元隔離門,防止冷風(fēng)進(jìn)入和竄流。 2.4.9空冷機(jī)組冬季運(yùn)行期間,要特別加強(qiáng)空冷散熱器的就地溫度實(shí)測,做好空冷島巡檢記錄,掌握每臺風(fēng)機(jī)對應(yīng)區(qū)域散熱器的溫度差異,必要時(shí)用棉被將易冷的區(qū)域覆蓋??梢跃徑怙L(fēng)機(jī)升速時(shí)散熱器冷、熱不均勻現(xiàn)象。 2.4.10空冷機(jī)組冬季運(yùn)行要加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)及各表計(jì)的檢查、校對,表計(jì)顯示準(zhǔn)確,設(shè)備運(yùn)行良好才能更好的為防凍提供依據(jù)和條件。 3 空冷防凍總結(jié)和探討 3.1 空冷的防凍真正意義還是空冷機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,如果機(jī)組正常運(yùn)行中,把背壓提高到25 KPa以上,甚至30KPa,不論環(huán)境溫度多冷,只要風(fēng)機(jī)均勻降速,空冷就不會(huì)凍結(jié)。 3.2空冷防凍的關(guān)鍵是冬季提高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,降低機(jī)組背壓時(shí)如何防止散熱器管束的局部凍結(jié)問題。特別是雙排管、三排管的空冷散熱器在風(fēng)機(jī)加速時(shí),消除或減少內(nèi)、外層散熱器管束的溫差及同一片散熱器不同區(qū)域溫差大的問題是空冷防凍的主要工作。 目前運(yùn)行的空冷機(jī)組不同程度的存在散熱器溫度差異大的問題,即使是同一片散熱器,有的管束在零度以下,有的管束在50℃左右。同一空冷單元內(nèi)外層的溫 度在風(fēng)機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)能達(dá)到30℃以上,人字架兩側(cè)的溫度差異也很大,隨著環(huán)境溫度的下降,空冷散熱器的冷、熱不均勻問題會(huì)更加嚴(yán)重。消除或減少這種現(xiàn)象是空冷機(jī)組防凍的首要問題,必須高度重視。散熱器的局部的凍結(jié)雖然當(dāng)時(shí)不會(huì)造成機(jī)組停運(yùn)。但會(huì)造成局部脹裂,導(dǎo)致來年散熱器泄露,真空提不起來。影響機(jī)組正常運(yùn)行。出現(xiàn)散熱器溫差大的原因,主要有以下幾個(gè)方面: 3.2.1 由于風(fēng)向的不同,散熱器受自然風(fēng)的冷卻程度不同,散熱器部分區(qū)域形成 冷風(fēng)死角。 3.2.2 由于空冷系統(tǒng)微漏,空氣沒有被正常抽出,在管束內(nèi)形成死穴,散熱器部分區(qū)域蒸汽不流動(dòng)所致。 3.2.3 靠近凝結(jié)水集管的管束內(nèi)集水,管束內(nèi)形成汽、液兩項(xiàng)流,影響蒸汽流動(dòng)速度而導(dǎo)致過冷。 3.2.4同一單元散熱器管束由于距風(fēng)機(jī)的距離、角度不同及風(fēng)機(jī)葉片安裝角度的不同,加上環(huán)境風(fēng)溫、風(fēng)向的影響,造成散熱器各區(qū)域管束迎面風(fēng)速的不同而導(dǎo)致散熱器不同管束溫差大。 3.2.5 空冷散熱器部分區(qū)域臟污,翅片間空氣流通通道被堵。導(dǎo)致散熱器散熱效果不同。 3.2.6因散熱器各管束安裝時(shí)緊力不同,通氣后由于不可避免的熱變形,導(dǎo)致各管束間的間隙不同,風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)通過各管束的風(fēng)量不同而造成冷、熱不均。 3.2.7 風(fēng)機(jī)運(yùn)行不合理。沒有根據(jù)空冷島上溫度場不均勻情況而調(diào)整風(fēng)機(jī)運(yùn)行方式。 空冷島由于受自然條件的影響,加上風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速改變,引起散熱器各部分迎面風(fēng)速的不同,溫度場出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象是不可避免的,溫度場的不均勻會(huì)加重散熱器的局部過冷。為解決散熱器溫差大的問題,烏拉山電廠在2006年冬季主要做了以下幾個(gè)方面的工作: (a)用適量壓縮空氣對散熱器進(jìn)行吹掃。消除局部堵塞現(xiàn)象。 (b)各表計(jì)接口等進(jìn)行了堵漏,以防空氣漏入系統(tǒng),形成氣穴。 (c)將風(fēng)機(jī)調(diào)整退出自動(dòng),手動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)整,哪溫度低降哪的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,甚至全停風(fēng)機(jī)。 (d)降低散熱器冷熱不均勻單元的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速前根據(jù)風(fēng)向的不同,普遍提高散熱器 溫度均勻單元風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,控制汽輪機(jī)背壓的升高。 (e)對容易出現(xiàn)溫度低的散熱器區(qū)域,用棉布將其外部覆蓋,減少風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)通過該區(qū)域的冷風(fēng)量,可以有效的避免該區(qū)域溫度連續(xù)下降,局部結(jié)冰的問題。 3.3 空冷防凍的難點(diǎn)是如何在冬季大風(fēng)時(shí),合理分配ACC各列的蒸氣流量。以取得低背壓運(yùn)行而空冷不受凍。 2007年11月22日夜間,烏拉山電廠地區(qū)環(huán)境溫度-15℃,#5機(jī)組負(fù)荷240MW,風(fēng)機(jī)手動(dòng)調(diào)整,逆流風(fēng)機(jī)隔排反轉(zhuǎn)10Hz,背壓維持15KPa左右運(yùn)行。22點(diǎn)后,突起7級以上偏東風(fēng),ACC東側(cè)兩列出現(xiàn)散熱器局部過冷,多處實(shí)測溫度在零下,風(fēng)機(jī)被迫降速,背壓升高到25KPa,提其余列風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速后,也出現(xiàn)了散熱器局部在零下的情況,后哪過冷降哪的轉(zhuǎn)速,背壓高到30Kp。最東側(cè)的60列仍然有個(gè)別管束過冷。 零點(diǎn)后,環(huán)境溫度降到-19℃,個(gè)別順流區(qū)管束底部過冷情況更加嚴(yán)重,我們開始試降西側(cè)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,并緩慢提升東邊迎風(fēng)面風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,當(dāng)西邊兩列風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速平均降到25Hz時(shí),東邊兩列散熱器溫度明顯回升,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速緩慢提升到15Hz左右,情況良好,背壓逐步降到20KPa以下。所有散熱器溫度全部控制在5℃之上。說明利用壓降將進(jìn)入西邊列的蒸氣壓到了東邊的兩列。在大風(fēng)的時(shí)侯,如一味降低迎風(fēng)列風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,甚至全部停運(yùn)風(fēng)機(jī),會(huì)把蒸氣大部分壓到其他列,從而使得該列進(jìn)汽更少,更易凍結(jié)。形成惡性循環(huán)。 3.4空冷機(jī)組冬季運(yùn)行,要充分利用自然冷風(fēng)對龐大的空冷散熱器的冷卻來提高真空,盡量不要用提高局部風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的方法來降低背壓。這不僅對防凍有利,而且可使風(fēng)機(jī)電耗最小。烏拉山電廠空冷散熱器面積大,為了更好的防凍,于11月上旬,分別解列了四號機(jī)的60列,5號機(jī)的50列運(yùn)行,這兩列的蒸氣分配閥經(jīng)測試是嚴(yán)密的。將5 號機(jī)靠邊的40列兩頭的#1、5風(fēng)機(jī)停運(yùn),用苫布將整個(gè)風(fēng)機(jī)口封住。隨著環(huán)境溫度的下降,四號機(jī)緊挨60列的40列出現(xiàn)了嚴(yán)重的散熱器冷熱不均勻現(xiàn)象。由于烏拉山電廠ACC空氣管道設(shè)計(jì)沒有閥門,由于背壓的變化,空氣管少量返汽,到12月上旬檢查發(fā)現(xiàn)停運(yùn)列的凝結(jié)水集管內(nèi)有結(jié)冰現(xiàn)象,于是將停運(yùn)的兩列又投入運(yùn)行,投入前后我們對風(fēng)機(jī)耗電量進(jìn)行了測試。投入后30臺風(fēng)機(jī)全部低速運(yùn)行比投入前25臺風(fēng)機(jī),在相同背壓下,一小時(shí)少耗電110KW.h。而且投入后保持相同背壓,由于原運(yùn)行的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速都有下降,原來散熱器不同區(qū)域、內(nèi)外層溫度偏差大的問題明顯有了好轉(zhuǎn)。雙排或三排管的散熱器空冷冬季解列運(yùn)行不一定對防凍有利。全部投入散熱器,風(fēng)機(jī)降速運(yùn)行,充分利用自然冷風(fēng)冷卻散熱器,不僅有 利于消除散熱器內(nèi)外層的溫差大、局部器冷、熱不均勻問題度,而且有利于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 3.5冬季空冷機(jī)組帶大負(fù)荷,風(fēng)機(jī)首先要加速,否著背壓必然會(huì)升高,一般要從中間幾列開始加速,邊上迎風(fēng)面的風(fēng)機(jī)要看情況適當(dāng)提速。風(fēng)機(jī)加速必然會(huì)造成部分區(qū)域的散熱器冷熱不均勻,有時(shí)短短幾分鐘就會(huì)結(jié)冰。 3.6 空冷機(jī)組只要真空嚴(yán)密性合格,在冬季過冷卻度完全可以控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。整個(gè)冬季空冷機(jī)組背壓能夠控制在12 KPa—15KPa之間運(yùn)行而空冷不受凍就是比較經(jīng)濟(jì)的了,這個(gè)背壓值凝結(jié)水的溫度在50℃左右,過冷卻度一在2—3℃,ACC個(gè)別列回水溫度低或者同一列兩側(cè)溫差大,說明該列局部過冷嚴(yán)重,應(yīng)及時(shí)調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。否著該列局部管束很快就會(huì)結(jié)冰。 3.7空冷機(jī)組在嚴(yán)冬季節(jié),ACC上的表計(jì),有時(shí)不能正確反映ACC的實(shí)際運(yùn)行情況。2006年12月12日晚,烏拉山電廠地區(qū)環(huán)境溫度-10℃-15℃,#5機(jī)組負(fù)荷210MW,背壓14KP,風(fēng)機(jī)手動(dòng)調(diào)整,各凝結(jié)水溫度,空氣溫度都正常,在45℃-50℃之間。早上檢查空冷,發(fā)現(xiàn)逆流區(qū)頂部有三分之一的區(qū)域溫度在零度以下,最低—8℃,而空氣母管的溫度一直不低。說明已經(jīng)結(jié)冰的管束內(nèi)冰把冷氣全部隔斷,空氣母管內(nèi)流動(dòng)只是沒有凍結(jié)區(qū)域的熱氣體。所以冬季一定要加強(qiáng)就地監(jiān)控。 3.8空冷防凍要根據(jù)負(fù)荷的大小、風(fēng)向和環(huán)境溫度的高低,合理調(diào)整順、逆流風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。ACC最易凍的區(qū)域是逆流區(qū)的頂部。其次是順流區(qū)的底部,順、逆流風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速合理匹配才能有效的降低背壓而空冷不凍。一般來說,調(diào)整逆流風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,背壓變化很明顯,也就是說當(dāng)要求背壓快速降低時(shí),提高逆流風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速見效快。如果逆流區(qū)頂部的溫度過冷,除調(diào)整逆流風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)外,適當(dāng)降低同一列順流風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,增加逆流區(qū)的蒸氣量可以有效的提高逆流區(qū)散熱器的溫度。 3.9空冷機(jī)組在冬季運(yùn)行,究竟在不同溫度下帶多少負(fù)荷才能夠不凍,機(jī)組不同情況也不同。這受空冷系統(tǒng)運(yùn)行工況的好壞,環(huán)境因素,人為調(diào)整的影響很大。烏拉山電廠兩臺空冷機(jī)組投產(chǎn)后,經(jīng)歷了整個(gè)冬季,我們進(jìn)行過反復(fù)的測試和試驗(yàn)。繪制了下表。供同類型機(jī)組參考。 環(huán)境溫度 最小負(fù)荷(MW) 最小排汽量(T/H) -5℃ 180 370 -10℃ 200 410 -15℃ 210 435 -20℃ 240 496 -25℃ 260 537 -30℃ 270 558 當(dāng)環(huán)境溫度低于-10℃時(shí),控制機(jī)組負(fù)荷不低于70%,環(huán)境溫度低于-20℃盡量控制機(jī)組負(fù)荷不低于80%運(yùn)行。在背壓無法提高的情況下(風(fēng)機(jī)降速),采取降主汽參數(shù)的方法運(yùn)行,以提高進(jìn)入空冷系統(tǒng)的蒸汽流量進(jìn)行防凍。 3.10 空冷機(jī)組在冬季運(yùn)行中,若遇大風(fēng),特殊降溫,深度降負(fù)荷等特殊情況,我們 認(rèn)為最好在機(jī)組恢復(fù)正常運(yùn)行后,人為的調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,提高背壓到25KP左右運(yùn) 行10到20分鐘,進(jìn)行空冷散熱器管束的充分溶冰是必要的。龐大的空冷島是不可能每個(gè)角落都測試到的。這樣做可以起到保障空冷安全運(yùn)行的作用。 總的來說,空冷機(jī)組冬季維持真空-75KPa左右運(yùn)行是可行。防凍要結(jié)合機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行考慮,特別是在初冬和初春的時(shí)候,要盡可能用較底的風(fēng)機(jī)電耗取得 較底的背壓。保證機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 以上是過去一年我們在空冷機(jī)組防凍方面做的工作,也有自己的體會(huì)和意見,肯定還有我們沒有認(rèn)識到或者沒想到的問題,我們將不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),認(rèn)真向兄弟單位學(xué)習(xí),進(jìn)一步完善措施和管理辦法。盡心盡力的做好300MW空冷機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行工作。
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