火电厂直接空冷系统运行问题与应对措施

火电厂直接空冷系统运行问题与应对措施

黎强

(国电兰州热电有限公司甘肃省兰州市730020)

摘要：文章介绍目前直接空冷系统的应用背景和发展趋势，针对目前此种类型的空冷系统在火电厂中应用时所容易出现的稳定性、安全性和经济性方面的问题，且针对这些问题分析其原因并提出相应的预防和应对措施。

关键词：火电厂；直接空冷系统；问题；应对措施

1引言

在目前我国经济快速发展以及人们生活水平在不断提高的形势下，人们生产和生活中用电设备数量的增多也使得我国社会的用电负荷在不断增长，给发电企业带来极大的压力。火电厂作为我国目前主要的发电企业，目前也在不断扩大规模和增加机组参数和容量来满足人们日益增长的电能需求。但是同时也出现了较高容量和参数机组运行中的水资源短缺的问题。针对此问题则需要对直接空冷技术进行利用来减少对水资源的利用，而且此技术在缺水或者干旱地区也成为火电厂的首要选择方式和必然的发展趋势。虽然此种火电厂直接空冷系统具有上述优点，但是在运行中也由于受到多种因素的影响而出现各种类型的问题，对火电厂的安全、经济和稳定运行造成告饶，甚至会导致电力系统安全事故的发生。因此就需要针对不同问题寻找相应的应对措施。

2凝结水溶氧问题

2.1机组真空严密性的影响

机组具有较好的严密性就证明其存在较少的负压区漏点，这也会降低凝结水的溶氧值。但是，如果单元设备或管道中存在泄漏点，特别是在空冷岛散热表面的位置，则发生上述泄漏点，或者当执行阀门操作时，阀门关闭不严以及误开等问题。都会导致真空系统中混入空气。这就需要通过真空严密性试验来对真空系统是否存在泄露问题进行试验以及对真空泄露点进行查找和处理。

2.2凝结水过冷度的影响

正是因为气体在水中的溶解度与气水界面处的分压成正比，而这种分压与冷凝水的温度有直接关系，现在它的温度饱和度更高饱和度，就会减小气相中除了水蒸气以外的其他气体的分压，也就是水中气体的溶解度也就越小，也降低了机组的过冷度以及凝结水的溶氧。但是在冬季时就会导致出现较大的凝结水过冷度以及较高的凝结水溶氧问题，这就需要对机组背压进行适当提高来对空冷风机转速进行降低，此外，还有利的是实现冷凝物的过冷度降低和溶解氧的降低。

2.3凝结水系统的补水溶氧的影响

在按照除盐水对机组凝结水系统进行正常补水时，由于其具有较高的溶氧，而且此补水量通常较大，因此就会导致溶氧的升高。因此就需要对凝结水的补水量进行减少，而且实现除盐水除氧效果的提升以及凝结水溶氧的降低。

3夏季高背压运行

3.1做好空冷受热面的冲洗等散热工作

当在富煤缺水区域使用直接风冷装置时，该区域通常存在干燥和严重的沙子和沙子等问题，这可能容易导致散热器变脏并影响其散热效果。此问题在冬季温度较低时不是很明显，但是在温度较高的夏季则较为严重，因此就需要在进入夏季之前做好空冷受热面的冲洗工作，并且按照实际散热器的脏污晨读来对检查和冲洗周期进行合理安排。

3.2防止背压突升技术

在夏季高温环节下机组处于高背压工况时，在外界较为复杂的干扰因素下导致机组背压出现大幅度波动的概率比较高，这就需要机组在确保背压具有一定裕量的同时，还要做好相应的安全预案和应急降负荷处理等措施的制定。

3.3避免翅片管内部的结垢问题

如果汽轮机运行中存在水质长期恶化的问题，也会导致空冷凝汽器的蒸汽品质也变差，在上述情况下长时间运行时就会导致严重的翅片管内部的结垢问题，不仅会增加内部管阻，而且会降低散热效果以及空冷凝汽器的使用系数。

3.4对机组内漏的治理以及机组背压的降低

在直接空气冷却系统的风扇速度达到设备运行极限后，空气冷凝器的冷却能力基本固定，影响进入空气冷凝器的蒸汽量的因素只是变化，也就是排热能的大小。如果此时出现了严重的内漏问题，就会导致大量的高压、高温的蒸汽没有经过做功之后就进入排汽装置，不仅会增加空冷凝汽器的压力，而且会增加机组背压。

4冬季直接空冷系统防冻

4.1机组正常运行时的冬季防冻措施

在冬季温度较低且运行负荷较低时容易导致空冷系统管束的冻结问题。为了避免结冰问题，有必要确保风冷岛运行时同一列中风扇速度的一致性。每2小时测量并记录散热器表面的温度和冷凝的浸没槽的表面。排汽温度在40℃以下时对出现此问题的散热器风机转速进行降低或者停机，或者是进行负荷的增加以及机组背压的提高。

4.2机组启停时的冬季防冻措施

使用的主要措施是增加通向空气冷凝器的蒸汽流量，因此通常需要在白天温度较高时启动和停止，而且在锅炉刚点火以及再热器流量比较小时先开启低压旁路，而只是对再热器对空排汽阀门进行开启。当其流量增加之后再开启低压旁路。此外，尝试选择高压缸和中压缸的组合来增加低压侧蒸汽。而且可以对机组背压进行适当提高，在检测到凝汽器管束温度下降较快时对风机转速进行调整。还要做好空冷单元阀门的严密性，以及对边缘散热器采取临时保温措施等。

5空冷岛回水不畅

此问题容易导致在管道和联箱中出现空冷岛凝结水的积聚问题，此问题会使得水位上升并引发换热管束被淹没的问题，此时还会导致机组背压的快速上升，以及由于汽水平衡的破坏而导致排汽装置水位的下降，这就会对机组安全运行造成影响。这就需要在运行中对空冷岛各列的凝结水回水温度进行连续监视，当检测到凝结水温度下降以及排汽装置水位下降异常时，需要增加风冷岛回程旁通的手动阀以减少排气装置的供水能力。但是还要在排汽装水位稳定之后对空冷岛回水旁路手动阀进行调小来降低凝结水溶氧，避免出现管道腐蚀加剧的问题。

6结语

目前，中国社会对水资源的需求不断增加，但在水资源短缺的情况下，在煤炭和水资源短缺地区的现有火电厂中，通常采用直接空冷系统的运行方式。但是此系统在运行中由于其结构特点等因素而出现安全、经济以及稳定性等富煤的缺点，因此就需要针对火电厂直接空冷系统运行中的凝结水溶氧问题、夏季高背压运行问题、冬季直接空冷系统防冻问题、还有空冷岛回水不畅等问题来做好相应的预防和处理措施，不断总结经验和吸取教训来确保直接空冷系统运行的稳定性、经济性和安全性。

参考文献：

[1]侯海军.火电厂直接空冷系统运行措施分析[J].山西电力,2016(3).

[2]黄永丰.直接空冷系统运行问题分析及应对措施[J].中国高新技术企业,2017(9):95-96.