直接空冷機(jī)組防凍技術(shù)

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(yùn)行探討凝汽器防凍運(yùn)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(jié)原因 管束凍結(jié)處理方法 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 結(jié)論寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運(yùn)行探討 通過國內(nèi)直接空冷凝汽器的多年運(yùn)行實(shí)踐，尤其在零下3042的寒冷地區(qū)，防凍問題仍在直冷機(jī)組中日益凸顯重要。空冷機(jī)組的真空容積很大以及空冷島布置在室外導(dǎo)致機(jī)組受環(huán)境因素影響很大?？绽鋬鼋Y(jié)主要原因有：氣象條件，進(jìn)汽量，達(dá)到最低防凍需要的進(jìn)汽量的時間，運(yùn)行方式以及不凝性氣體。 本文結(jié)合內(nèi)蒙一些電廠空冷運(yùn)行防凍經(jīng)驗(yàn)，通過對寒冷低溫條件下600MW直接空冷機(jī)組的運(yùn)行進(jìn)行研究和分析,從而提高直接空

2、冷機(jī)組的安全可靠性運(yùn)行水平。1.摘要寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運(yùn)行探討2. 管束凍結(jié)原因 主要原因是機(jī)組是負(fù)壓系統(tǒng)，嚴(yán)密性較差，導(dǎo)致散熱器基管內(nèi)積聚空氣，冷凝蒸汽氣流被不凝結(jié)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(nèi)的冷凝水被凍結(jié)。 寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運(yùn)行探討3.管束凍結(jié)處理方法3.1 設(shè)計(jì)上的考慮3.2 施工質(zhì)量要求3.3 運(yùn)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(yùn)行探討1）系統(tǒng)安裝設(shè)計(jì)力求簡潔，不設(shè)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(yán)密性，其凝結(jié)水回水管道上不設(shè)置閥門，而采用布置在室內(nèi)的

3、水封來完成隔離作用，杜絕了由于凝結(jié)水閥門誤超作或者故障導(dǎo)致空冷島滿水的安全事故風(fēng)險(xiǎn)。減少了潛在的漏點(diǎn)，同時簡化了控制，減少了設(shè)備的維護(hù)量。3.1 設(shè)計(jì)上的考慮寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運(yùn)行探討3）抽空氣管道上不設(shè)置閥門，減少抽汽阻力。同時也減少了潛在的漏點(diǎn)。4）管道的設(shè)計(jì)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(nèi)焊接完成，出廠前做嚴(yán)密性試驗(yàn)，減少了現(xiàn)場的焊口。6）順流風(fēng)機(jī)也具有反轉(zhuǎn)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(yùn)行探討 空冷島的施工質(zhì)量特別是焊接質(zhì)量尤為重要?，F(xiàn)場代表和監(jiān)理應(yīng)該嚴(yán)格把關(guān)施工質(zhì)量，尤其是對于焊接質(zhì)量要特別重視，目的就是要保證空冷

4、島具有可靠的嚴(yán)密性。3.2施工質(zhì)量要求寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運(yùn)行探討 運(yùn)行中應(yīng)通過各種手段防止冷區(qū)的出現(xiàn)，關(guān)鍵在于均勻換熱。為此運(yùn)行人員應(yīng)注意一下幾點(diǎn)：1）冬季運(yùn)行中空冷島盡量投自動，這樣轉(zhuǎn)速自動，凝結(jié)水過冷保護(hù)，逆流風(fēng)機(jī)管束回暖，抽氣過冷保護(hù)等能夠跟據(jù)情況實(shí)現(xiàn)自動投切，避免人為疏忽照成不必要的凍結(jié)。2）風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)保持一致。特別是同一列內(nèi)的各風(fēng)機(jī)應(yīng)保持轉(zhuǎn)速一致。3.3 運(yùn)行操作要求寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運(yùn)行探討 3）注意逆流管束區(qū)的運(yùn)行方式。保持逆流管束強(qiáng)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(jié)產(chǎn)生的真空）向逆流管束，從而防止順流管束兩端進(jìn)汽，以避免順流管束出

5、現(xiàn)冷區(qū)這也是設(shè)置逆流管束來解決防凍問題的真正目的。通常認(rèn)為逆流區(qū)的溫度低，最容易凍。實(shí)際上凍的大多數(shù)都是順流管束。4）操作上應(yīng)避免長時間反轉(zhuǎn)逆流風(fēng)機(jī)，停運(yùn)逆流風(fēng)機(jī)或讓逆流風(fēng)機(jī)以低于順流風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速運(yùn)行。否則順流風(fēng)機(jī)會被迫提高轉(zhuǎn)速以維持背壓，從而加大凍結(jié)的可能性。寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運(yùn)行探討5）抽汽系統(tǒng)的運(yùn)行：抽氣系統(tǒng)的運(yùn)行對于空冷島來講非常重要。當(dāng)抽氣溫度過冷時應(yīng)該立刻起備用的真空泵。6）過冬前最好也進(jìn)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(yán)密性。真空衰減性試驗(yàn)要定期做，應(yīng)控制在100pa/min 以下。如果漏氣比較大，應(yīng)保持高背壓運(yùn)行。

6、寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運(yùn)行探討 在冬季運(yùn)行時，空冷島或多或少地存在冷區(qū)現(xiàn)象。所以冬季應(yīng)加強(qiáng)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(jìn)行 1）首先開啟備用真空泵； 2）適當(dāng)降低順流風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)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(yùn)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(jìn)行：1）開啟備用真空泵；2）適當(dāng)降低該順流風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；3）在抽氣溫度不過冷的前提下，適當(dāng)提高逆流風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運(yùn)行探討1）系統(tǒng)中有冷區(qū)并不一定意味著凍實(shí)： 根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，在一個嚴(yán)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(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變動，風(fēng)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(dǎo)致冰結(jié)實(shí)。而要發(fā)展到管子凍裂，則需要形成相當(dāng)長度的冰柱。2）逆流管束通常不會凍裂： 這是因?yàn)?，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(shí)。凝結(jié)水不斷從冷區(qū)流向熱區(qū)，凍結(jié)的可能性也不大。也就是說在逆流區(qū)結(jié)冰不容易發(fā)展到凍實(shí)的程度。兩點(diǎn)說明寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運(yùn)行探討4. 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 空冷島的防凍，首先是保證系統(tǒng)的嚴(yán)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(jīng)驗(yàn)顯示，嚴(yán)密性好的系統(tǒng)，冬季能夠工作在較低的背壓下。而嚴(yán)密性差的系統(tǒng)，出于防凍考慮，在冬季要提高背壓運(yùn)行。保證相應(yīng)溫度下的最小運(yùn)行蒸汽流量。寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運(yùn)行探討設(shè)計(jì)上通常通過設(shè)置蝶閥，分段啟動 ?？绽鋶u的啟動過程實(shí)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(qū)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(diǎn)：寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運(yùn)行探討1）充分建立真空非常重要?？绽錂C(jī)組比水冷機(jī)組的真空容積大很多，如果真空建立不充分將導(dǎo)致空冷島進(jìn)汽后壓力迅速升高，如果太高則可能導(dǎo)致防爆膜破裂。這種壓力升高不可以通過起風(fēng)機(jī)來解決，因?yàn)榭諝獠豢赡Y(jié)。在冬季，通常的誤操作是，背壓升高，馬上啟風(fēng)機(jī)，壓力還是降不下來，接著提高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，結(jié)果造成凝結(jié)水凍結(jié)（因?yàn)檫M(jìn)汽量少）。 2）空冷島初次進(jìn)汽時汽量應(yīng)該是逐漸增加而不要突然大量進(jìn)汽，巨大的真空容積內(nèi)仍滯留著相當(dāng)多的空氣。所以最初的進(jìn)汽量不可驟升 。寒冷條件下直接空冷凝汽器防凍運(yùn)行探