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摘 要:本文简要介绍135MW直接空冷机组在冬季启停过程中的问题,以及针对该问题的防范措施。
关键词:空冷凝汽器 空冷机组 防冻措施
中图分类号:TM6 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)07(b)-0066-01
1 空冷凝汽器的概要
(1)保德神东发电公司#1,2机组空冷使用斯必克张家口冷却技术有限公司设备。每个ACC系统包括4列,共160个换热单元,16台风机,每个风机配备10个换热单元,系统有120个顺流换热单元,40个逆流换热单元,逆流换热单元又叫分凝器;汽轮机蒸汽经由排汽汽管道进入空冷,通过蒸汽分配管分配到冷凝管束;冷凝元件包含许多平行排列的翅片管,蒸汽在内表面冷凝,冷却空气在外表面交叉流动。(2)空冷凝汽器的流程原理:汽轮机做完功的蒸汽从汽轮机排汽管道流入冷凝系统,蒸汽沿分配管注入冷凝管束,部分真气冷凝;在冷凝管束里蒸汽与冷凝水流向相同;没有被冷凝的蒸汽通过凝结水箱进入分凝管束,并被冷凝;在分凝管束里蒸汽与冷凝水流向相反;不凝结气体通过分凝管束的上部抽出,经真空系统压缩后排入大气;凝结水通过重力流入凝结水箱。冷凝所需冷空气由轴流风机从环境空气中获得,并供给到管束表面,冷凝空气流速可通过驱动电机频率来改变。(3)空冷凝汽器设计参数。(如表1)(4)冬季锅炉、汽机的联合启动:在冬季利用机组的旁路系统进行锅炉、汽轮机的联合启动,保证ACC系统需要的最小防冻热量,在蒸汽参数未达到要求前,不允许向空冷凝汽器排汽。禁止长时间向空冷排小量蒸汽。(5)在冬季工况下必须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,防止形成气阻。(6)冬季运行,要将背压设定值提高,以保证较高的蒸汽温度,不易于冻结。应检查切除列的立管阀关闭严密,防止向空冷漏汽。(7)在机组启动过程中,注意对散热器表面金属温度的监视,使其不得低于25℃。同时加强对凝结水温度和抽空气温度的监视,使其不得低于25℃。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低2～3℃,抽真空温度比排气温度低5～10℃,在机组真空严密性较差时,注意对凝结水温度、抽空气温度的控制。若抽气温度过低,自动控制的防冻保护没起到有效的防冻效果,可以手动操作逆流风机反转,以形成局部热风再循环以缓解局部过冷。(8)冬季机组正常运行过程中应设专人对空冷岛各排散热器下联箱及散热器管束进行就地温度实测,有异常时应增加检查和测量次数,并及时查找原因并采取相应措施。(9)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的电伴热带或保温设施在冬季运行期间保证可靠投入。(10)正常运行时,加强对凝结水温度和抽空气温度的监视,使其不得低于30℃。在机组真空严密性较差时,注意对凝结水温度、抽空气温度的控制,使机组ACC系统不发生冻结的情况下尽量降低真空。(11)顺流风机转速大于逆流风机转速时,空气在顺流管束中集聚,易造成管束冻结,所以严禁逆流风机转速低于顺流风机转速。(12)对机组真空严密性加强治理,使真空严密性小于130Pa/min。
2 空冷防冻措施
针对2011年1月23日,#2机启动过程中,发生#2机空冷管束大面积冻,针对该情况现列出以下空冷防冻措施。
2.1 启停时空冷防冻措施
(1)机组启动抽真空时,将三台真空泵全部开启,在环境温度很低,抽空气温度低于35℃时,保持两台真空泵运行,以便将漏入的空气抽出,避免出现空气聚集区域。(2)启停机过程中对空冷蒸汽隔离阀的严密性进行认真分析、检查,发现问题及时联系处理,在检修中定期对空冷蒸汽分配管的蝶阀进行检查,维护,发现问题及时处理。(3)在启动过程中,保持足够的蒸汽流量。真空低时,不能过早的开启2列、3列的隔离阀。(4)停机过程中,根据负荷及蒸汽流量,及时关闭2列、3列的隔离阀。(5)冬季锅炉、汽机的联合启动:在冬季利用机组的旁路系统进行锅炉、汽轮机的联合启动,保证ACC系统需要的最小防冻热量。(6)在机组启动过程中,注意对散热器表面金属温度的监视,使其不得低于25℃。同时加强对凝结水温度和抽空气温度的监视,使其不得低于25℃。在机组真空严密性较差时,注意对凝结水温度、抽空气温度的控制,使机组ACC系统不发生冻结的情况下尽量降低背压。(7)停机时,先停蒸汽后停风机。进入ACC的蒸汽量应快速降低,禁止在蒸汽量低于20%额定值时长时间保持ACC运行,尤其在有可能冻结时。(8)机组停运后,关闭3#、2#列的进气阀,凝结水阀不允许关闭,否则凝结水阀关闭后冻住无法打开。检查进气阀关闭严密,若关闭不严应手动关闭。(9)停机后真空维持在-50kPa,1～1.5h后打开抽真空旁路阀。若真空维持不住,在启动一台水环真空泵维持真空。(10)机组停运后应加强对空冷的巡检,测量温度。发现空冷有局部冻的现象,及时汇报,采取措施,加盖棉被保暖。(11)保持油泵运行,防止油冻。气温过冷时可投入油温加热装置。
2.2 正常运行过程中防冻措施
(1)每班要求最少对空冷系统进行两次巡检,对管束的壁温进行监测,发现有过冷的应汇报值长,并及时采取措施(先降低顺流风机转速直到停止,如不能消除降低逆流风机转速到停止或倒转)。(2)在巡检时发现有局部冻结的用棉被覆盖保温融冻。(3)运行中经常出现过冷时,提高背压设定值,以提高抽气温度。(4)正常运行时,加强对凝结水温度和抽空气温度的监视,使其不得低于30℃。在机组真空严密性较差时,注意对凝结水温度、抽空气温度的控制,使机组ACC系统不发生冻结的情况下尽量降低背压。(5)顺流风机转速大于逆流风机转速时,空气在顺流管束中集聚,易造成管束冻结,所以严禁逆流风机转速低于顺流风机转速。(6)特别注意:一旦空冷的防冻保护动作,风机会停止转动(任何操作都不起作用,直到防冻条件消除)。防冻保护动作后,立即检查该列过冷管束的位置,采取措施保温或提高温度。重新启动后,先启动逆流风机,视该列温度情况提高逆流转速或启动顺流风机。
参考文献
[1] 孙立国,孙康明,田亚钊.直接空冷机组冬季启停冻结问题及防范措施.电力设备,2006,7(10).
关键词:空冷凝汽器 空冷机组 防冻措施
中图分类号:TM6 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)07(b)-0066-01
1 空冷凝汽器的概要
(1)保德神东发电公司#1,2机组空冷使用斯必克张家口冷却技术有限公司设备。每个ACC系统包括4列,共160个换热单元,16台风机,每个风机配备10个换热单元,系统有120个顺流换热单元,40个逆流换热单元,逆流换热单元又叫分凝器;汽轮机蒸汽经由排汽汽管道进入空冷,通过蒸汽分配管分配到冷凝管束;冷凝元件包含许多平行排列的翅片管,蒸汽在内表面冷凝,冷却空气在外表面交叉流动。(2)空冷凝汽器的流程原理:汽轮机做完功的蒸汽从汽轮机排汽管道流入冷凝系统,蒸汽沿分配管注入冷凝管束,部分真气冷凝;在冷凝管束里蒸汽与冷凝水流向相同;没有被冷凝的蒸汽通过凝结水箱进入分凝管束,并被冷凝;在分凝管束里蒸汽与冷凝水流向相反;不凝结气体通过分凝管束的上部抽出,经真空系统压缩后排入大气;凝结水通过重力流入凝结水箱。冷凝所需冷空气由轴流风机从环境空气中获得,并供给到管束表面,冷凝空气流速可通过驱动电机频率来改变。(3)空冷凝汽器设计参数。(如表1)(4)冬季锅炉、汽机的联合启动:在冬季利用机组的旁路系统进行锅炉、汽轮机的联合启动,保证ACC系统需要的最小防冻热量,在蒸汽参数未达到要求前,不允许向空冷凝汽器排汽。禁止长时间向空冷排小量蒸汽。(5)在冬季工况下必须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,防止形成气阻。(6)冬季运行,要将背压设定值提高,以保证较高的蒸汽温度,不易于冻结。应检查切除列的立管阀关闭严密,防止向空冷漏汽。(7)在机组启动过程中,注意对散热器表面金属温度的监视,使其不得低于25℃。同时加强对凝结水温度和抽空气温度的监视,使其不得低于25℃。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低2～3℃,抽真空温度比排气温度低5～10℃,在机组真空严密性较差时,注意对凝结水温度、抽空气温度的控制。若抽气温度过低,自动控制的防冻保护没起到有效的防冻效果,可以手动操作逆流风机反转,以形成局部热风再循环以缓解局部过冷。(8)冬季机组正常运行过程中应设专人对空冷岛各排散热器下联箱及散热器管束进行就地温度实测,有异常时应增加检查和测量次数,并及时查找原因并采取相应措施。(9)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的电伴热带或保温设施在冬季运行期间保证可靠投入。(10)正常运行时,加强对凝结水温度和抽空气温度的监视,使其不得低于30℃。在机组真空严密性较差时,注意对凝结水温度、抽空气温度的控制,使机组ACC系统不发生冻结的情况下尽量降低真空。(11)顺流风机转速大于逆流风机转速时,空气在顺流管束中集聚,易造成管束冻结,所以严禁逆流风机转速低于顺流风机转速。(12)对机组真空严密性加强治理,使真空严密性小于130Pa/min。
2 空冷防冻措施
针对2011年1月23日,#2机启动过程中,发生#2机空冷管束大面积冻,针对该情况现列出以下空冷防冻措施。
2.1 启停时空冷防冻措施
(1)机组启动抽真空时,将三台真空泵全部开启,在环境温度很低,抽空气温度低于35℃时,保持两台真空泵运行,以便将漏入的空气抽出,避免出现空气聚集区域。(2)启停机过程中对空冷蒸汽隔离阀的严密性进行认真分析、检查,发现问题及时联系处理,在检修中定期对空冷蒸汽分配管的蝶阀进行检查,维护,发现问题及时处理。(3)在启动过程中,保持足够的蒸汽流量。真空低时,不能过早的开启2列、3列的隔离阀。(4)停机过程中,根据负荷及蒸汽流量,及时关闭2列、3列的隔离阀。(5)冬季锅炉、汽机的联合启动:在冬季利用机组的旁路系统进行锅炉、汽轮机的联合启动,保证ACC系统需要的最小防冻热量。(6)在机组启动过程中,注意对散热器表面金属温度的监视,使其不得低于25℃。同时加强对凝结水温度和抽空气温度的监视,使其不得低于25℃。在机组真空严密性较差时,注意对凝结水温度、抽空气温度的控制,使机组ACC系统不发生冻结的情况下尽量降低背压。(7)停机时,先停蒸汽后停风机。进入ACC的蒸汽量应快速降低,禁止在蒸汽量低于20%额定值时长时间保持ACC运行,尤其在有可能冻结时。(8)机组停运后,关闭3#、2#列的进气阀,凝结水阀不允许关闭,否则凝结水阀关闭后冻住无法打开。检查进气阀关闭严密,若关闭不严应手动关闭。(9)停机后真空维持在-50kPa,1～1.5h后打开抽真空旁路阀。若真空维持不住,在启动一台水环真空泵维持真空。(10)机组停运后应加强对空冷的巡检,测量温度。发现空冷有局部冻的现象,及时汇报,采取措施,加盖棉被保暖。(11)保持油泵运行,防止油冻。气温过冷时可投入油温加热装置。
2.2 正常运行过程中防冻措施
(1)每班要求最少对空冷系统进行两次巡检,对管束的壁温进行监测,发现有过冷的应汇报值长,并及时采取措施(先降低顺流风机转速直到停止,如不能消除降低逆流风机转速到停止或倒转)。(2)在巡检时发现有局部冻结的用棉被覆盖保温融冻。(3)运行中经常出现过冷时,提高背压设定值,以提高抽气温度。(4)正常运行时,加强对凝结水温度和抽空气温度的监视,使其不得低于30℃。在机组真空严密性较差时,注意对凝结水温度、抽空气温度的控制,使机组ACC系统不发生冻结的情况下尽量降低背压。(5)顺流风机转速大于逆流风机转速时,空气在顺流管束中集聚,易造成管束冻结,所以严禁逆流风机转速低于顺流风机转速。(6)特别注意:一旦空冷的防冻保护动作,风机会停止转动(任何操作都不起作用,直到防冻条件消除)。防冻保护动作后,立即检查该列过冷管束的位置,采取措施保温或提高温度。重新启动后,先启动逆流风机,视该列温度情况提高逆流转速或启动顺流风机。
参考文献
[1] 孙立国,孙康明,田亚钊.直接空冷机组冬季启停冻结问题及防范措施.电力设备,2006,7(10).