直接空冷機組防凍技術

1、寒冷條件下直接空冷寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運行探討凝汽器防凍運行探討中國神華勝利能源有限公司勝利發(fā)電廠趙維忠目 錄 摘要 管束凍結原因 管束凍結處理方法 運行經驗總結 結論寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運行探討 通過國內直接空冷凝汽器的多年運行實踐，尤其在零下3042的寒冷地區(qū)，防凍問題仍在直冷機組中日益凸顯重要。空冷機組的真空容積很大以及空冷島布置在室外導致機組受環(huán)境因素影響很大?？绽鋬鼋Y主要原因有：氣象條件，進汽量，達到最低防凍需要的進汽量的時間，運行方式以及不凝性氣體。 本文結合內蒙一些電廠空冷運行防凍經驗，通過對寒冷低溫條件下600MW直接空冷機組的運行進行研究和分析,從而提高直接空

2、冷機組的安全可靠性運行水平。1.摘要寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運行探討2. 管束凍結原因 主要原因是機組是負壓系統(tǒng)，嚴密性較差，導致散熱器基管內積聚空氣，冷凝蒸汽氣流被不凝結氣堵，不能暢通流動，使得蒸汽的放熱量小于基管的吸熱量，管內的冷凝水被凍結。 寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運行探討3.管束凍結處理方法3.1 設計上的考慮3.2 施工質量要求3.3 運行操作要求3.4 冷區(qū)現(xiàn)場處理方法寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運行探討1）系統(tǒng)安裝設計力求簡潔，不設置不必要的閥門，盡量減少現(xiàn)場焊口。2）對于配汽管道裝有防凍蝶閥的列，首先要保證該蝶閥的嚴密性，其凝結水回水管道上不設置閥門，而采用布置在室內的

3、水封來完成隔離作用，杜絕了由于凝結水閥門誤超作或者故障導致空冷島滿水的安全事故風險。減少了潛在的漏點，同時簡化了控制，減少了設備的維護量。3.1 設計上的考慮寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運行探討3）抽空氣管道上不設置閥門，減少抽汽阻力。同時也減少了潛在的漏點。4）管道的設計布置上盡量多考慮減少排汽阻力。5）管束和下聯(lián)箱在工廠內焊接完成，出廠前做嚴密性試驗，減少了現(xiàn)場的焊口。6）順流風機也具有反轉的能力，為緊急情況下，解凍提供了可能。 寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運行探討 空冷島的施工質量特別是焊接質量尤為重要?，F(xiàn)場代表和監(jiān)理應該嚴格把關施工質量，尤其是對于焊接質量要特別重視，目的就是要保證空冷

4、島具有可靠的嚴密性。3.2施工質量要求寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運行探討 運行中應通過各種手段防止冷區(qū)的出現(xiàn)，關鍵在于均勻換熱。為此運行人員應注意一下幾點：1）冬季運行中空冷島盡量投自動，這樣轉速自動，凝結水過冷保護，逆流風機管束回暖，抽氣過冷保護等能夠跟據(jù)情況實現(xiàn)自動投切，避免人為疏忽照成不必要的凍結。2）風機的轉速應保持一致。特別是同一列內的各風機應保持轉速一致。3.3 運行操作要求寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運行探討 3）注意逆流管束區(qū)的運行方式。保持逆流管束強有力的換熱效果有利于將汽/氣混合物從順流管束“抽”（利用凝結產生的真空）向逆流管束，從而防止順流管束兩端進汽，以避免順流管束出

5、現(xiàn)冷區(qū)這也是設置逆流管束來解決防凍問題的真正目的。通常認為逆流區(qū)的溫度低，最容易凍。實際上凍的大多數(shù)都是順流管束。4）操作上應避免長時間反轉逆流風機，停運逆流風機或讓逆流風機以低于順流風機轉速運行。否則順流風機會被迫提高轉速以維持背壓，從而加大凍結的可能性。寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運行探討5）抽汽系統(tǒng)的運行：抽氣系統(tǒng)的運行對于空冷島來講非常重要。當抽氣溫度過冷時應該立刻起備用的真空泵。6）過冬前最好也進行一次沖洗。這樣對有利于各換熱面的換熱效果均勻，減少由于換熱不均出現(xiàn)的冷區(qū)。7）要保證系統(tǒng)嚴密性。真空衰減性試驗要定期做，應控制在100pa/min 以下。如果漏氣比較大，應保持高背壓運行。

6、寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運行探討 在冬季運行時，空冷島或多或少地存在冷區(qū)現(xiàn)象。所以冬季應加強巡視。如果發(fā)現(xiàn)大面積的冷區(qū)，可以采取以下的方式：如果僅是逆流管束過冷，可以按以下步驟依次進行 1）首先開啟備用真空泵； 2）適當降低順流風機的轉速。3.4冷區(qū)現(xiàn)場處理方法寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運行探討 如果是順流管束出現(xiàn)大面積冷區(qū)，可以按以下步驟依次進行：1）開啟備用真空泵；2）適當降低該順流風機的轉速；3）在抽氣溫度不過冷的前提下，適當提高逆流風機的轉速。寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運行探討1）系統(tǒng)中有冷區(qū)并不一定意味著凍實： 根據(jù)我們的經驗，在一個嚴密性好的系統(tǒng)里，冷區(qū)的數(shù)量少且小，而且隨

7、著工況的變動（如風機轉速的變動，風向的變動等）冷區(qū)在“移動”。在這種情況下管道不會凍裂。但是如果漏氣量很大或抽氣系統(tǒng)功能失效則會使較多的冷區(qū)出現(xiàn)，而且冷區(qū)的面積也會加大，冷空氣無法排除而導致冰結實。而要發(fā)展到管子凍裂，則需要形成相當長度的冰柱。2）逆流管束通常不會凍裂： 這是因為，管束上半部是抽汽口，空氣的成分大，雖然溫度低，但是不易凍實。凝結水不斷從冷區(qū)流向熱區(qū)，凍結的可能性也不大。也就是說在逆流區(qū)結冰不容易發(fā)展到凍實的程度。兩點說明寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運行探討4. 運行經驗總結 空冷島的防凍，首先是保證系統(tǒng)的嚴密性好，防止空氣的漏入，次之在于防止空氣聚集形成死區(qū)；再次之是形成了死區(qū)

8、，能及時發(fā)現(xiàn)，并采用手段將不凝氣體排出。 我們的經驗顯示，嚴密性好的系統(tǒng)，冬季能夠工作在較低的背壓下。而嚴密性差的系統(tǒng)，出于防凍考慮，在冬季要提高背壓運行。保證相應溫度下的最小運行蒸汽流量。寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運行探討設計上通常通過設置蝶閥，分段啟動 。空冷島的啟動過程實際上是一個蒸汽置換空氣的過程。分為兩步：第一步是通過真空泵建立真空，第二步，是在蒸汽驅趕和真空泵的共同作用下完成蒸汽置換空氣的過程。在這個過程中要注意幾點：寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運行探討1）充分建立真空非常重要?？绽錂C組比水冷機組的真空容積大很多，如果真空建立不充分將導致空冷島進汽后壓力迅速升高，如果太高則可能導致防爆膜破裂。這種壓力升高不可以通過起風機來解決，因為空氣不可凝結。在冬季，通常的誤操作是，背壓升高，馬上啟風機，壓力還是降不下來，接著提高風機轉速，結果造成凝結水凍結（因為進汽量少）。 2）空冷島初次進汽時汽量應該是逐漸增加而不要突然大量進汽，巨大的真空容積內仍滯留著相當多的空氣。所以最初的進汽量不可驟升 。寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運行探