浅谈国产200MW空冷系统防冻及处理措施

发布时间：2022-03-14 15:32:06 浏览数：次

(内蒙古丰镇发电厂，内蒙古丰镇 012100)
摘要：文章介绍了丰镇发电厂200MW空冷系统启停运行维护，提出了各种运行工况下的防冻措施。
关键词：200MW空冷系统；扇形段；防冻
中图分类号：TB657 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(2009)01—0096—01
1 系统简介

丰镇发电厂#3-6机组冷却系统为海勒式间接空气冷却系统。主要设备有凝汽器、冷却水循环泵、空冷塔、水轮发电机（或节流阀）。

汽轮机两个低压缸的排汽分别进入两个喷射式凝汽器中，直接与空冷塔返回的低温冷却水接触，混合后的水部分（2%～3%）用凝结水泵送到汽机回热系统加热作为锅炉的给水，其余的水（约97%～98%）由两台50%出力的循环水泵送至空冷塔下部进入三角形散热器（以下称扇形段），由空气进行自然冷却。冷却三角形外侧装有百叶窗，其开度可以控制通风量，控制冷却性能。凝汽器内的水通过两台循环水泵送至空冷塔冷却后，经水轮机（或旁路节流阀）返回两个凝汽器，这样就形成了封闭的水。系统中设有两个储水箱，可容纳全部扇形段的放水，储水箱中的水可以通过两台输送泵向冷却水系统补水；同时，当凝汽器水位过高时也能向储水箱排水。凝汽器水位由补水阀和过量排水阀控制。空冷系统中的保安设备是两个安全放水阀A103、A104，分别接在循环水进回水母管上，紧急情况下这两阀能自动打开，以避免冷却元件冻损及凝汽器满水。
2 空冷系统防冻控制措施
2．1 循环水系统

从空冷系统原理和运行经验得知，循环泵、水轮机（或节流阀）是控制冷却水循环系统的关键设备。
如果运行中循环泵、水轮机（或节流阀）发生故障，就会造成循环水流动中止，所以，循环泵、水轮机（或节流阀）能否可靠运行是防止循环水断流的关键问题。

为了确保防冻，在空冷系统运行监视操作中，①监视要准确，启动、停运、事故处理各项操作及运行调整无误；②当发生冷却水循环中断时，能够快速地将扇形段内的水放掉。这两方面的功能是由PLC程控系统实现的。一旦故障，无论是水轮机和节流阀控制失灵，或是扇形段百叶窗控制失灵，都可能导致水流中断。
2．2 扇形段水路控制系统及空气系统

目前200MW机组配套的间接空冷系统，每个扇形段是一个独立的水路控制系统和空气系统。水路控制系统有四个阀门，一个进口阀，一个出口阀，两个排水阀。空气系统在扇形段的顶部有一根空气总管，它把各冷却柱顶部的空气管连接起来，空气总管上有一竖管装置。空气系统有两个作用：①充水时由此排出空气，避免气塞。放水时充进空气，使水放净；② 竖管内保持2～3m水柱高度以维持系统运行中每个扇形段顶部有一个微正压力，防止扇形段从顶部进去空气，产生气塞，造成局部流动中止。

防冻要重视以下几个方面：①能在控制盘上监视每个扇形段顶部的压力，这对防冻是很有效的。②各个扇形段充水进出口阀和排水阀必须操作灵活可靠，严密无泄漏；配套的电动操作机构终点限位开关应可靠，限位点不能漂移，同时对以上设备要定期检查和维修。③空气总管和竖管在塔外，且管内水不流动。如果扇形段空气旁路系统结冻，在扇形段充水时不能排出空气。排水时不能进入空气，扇形段内的积水放不净，就会冻裂扇形段。空气总管和竖管都应具有加热和保温装置。空气总管采用环形套管式，内管是空气管。外侧环形套管内通热水，套管外加热保温，竖管也采用环形管式的，但环形管内装油由电加热将油加热。当环境温度低于+5℃，就接通电源进行加热。
2．3 百叶窗及程控系统

每个扇形段外面都装有百叶窗，每两个百叶窗装一套电动操作机构，由PLC程序控制百叶窗的开启或关闭。从防冻来看，关小百叶窗7是保护扇形段在冬季不被冻坏的重要手段。

为了防冻需要，百叶窗需保持以下运行工况：①机构完好无损，各叶的强度符合要求，一个冷却三角中各叶的开度应相同，操作机构灵活。②远方和就地控制调整灵活可靠，百叶窗开度能按要求调节，各百叶窗都要能达到全关状态。扇形段百叶窗要求远方、成段同步关闭，且关闭严密，关闭信号指示正确，达不到要求的扇形段禁止充水。③由于夏季无需调节百叶窗开度，在全开位，易产生机构卡涩，等到冬季发现，室外严寒，不利于检修，所以，应定期活动百叶窗。
2．4 运行中的监视及调整措施

运行方面的监视和调整，主要有凝汽器水位，系统总压力，各扇形段出口水温的监视和调整。

凝汽器水位偏低影响循环水泵的流量和各扇形段的运行工况。水位太低不但影响循环水泵出力下降，而且使水夹带许多空气，空气在冷却柱内产生气塞，造成局部循环流动中止，而系统总压力不能立即反映出来。

此外当系统总压力降到0.17MPa时，扇形段顶部也会进入空气，实际上也就产生循环流动中止现象，这是非常危险的，所以必须监视系统总压力在0.2～0.22MPa之间，但系统总压力也不能过高，如果高到0.3MPa以上，冷却水则从竖管顶部排空气管溢出，凝汽器水位将急剧下降。所以空冷机组冬季运行中制定以下调整措施：①冬季空冷系统运行，扇形段出水温度不低于30℃，系统总压力不低于0.22MPa。②定期检查回流管温度。③当扇形段发生泄漏时，应及时退出该段运行，防止结冰冻损。④机组负荷降低后，应及时关小迎风面百叶窗，再逐渐关小其他方向百叶窗。当百叶窗全部关闭后，扇形段出水温度仍低于30℃，应退出部分扇形段运行，直到冷却水温度上升到 35℃。⑤塔值班员每班至少巡回检查塔内各设备6次，重要的设备每半小时检查一次。⑥不能远方关闭的百叶窗，运行中该百叶窗不能开启；扇形段中不能同步关闭的百叶窗，运行中不得开启。凡暂时不能处理的应将该百叶窗执行机构电机停电。⑦储水箱水位在扇形段未投入的情况下，应严格控制在最高水位以下。
［参考文献］
［1］丰镇压发电厂空冷机组运行规程［S］,2005，(4).

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