直接空冷机组防冻技术300MW直接空冷的防冻

1、寒冷条件下直接空冷寒冷条件下直接空冷凝汽器防冻运行探讨凝汽器防冻运行探讨中国神华胜利能源有限公司胜利发电厂赵维忠目 录1.摘要2.管束冻结原因3.管束冻结处理方法4.运行经验总结5.结论寒冷条件下直接空冷凝汽器防冻运行探讨 通过国内直接空冷凝汽器的多年运行实践，尤其在零下3042的寒冷地区，防冻问题仍在直冷机组中日益凸显重要。空冷机组的真空容积很大以及空冷岛布置在室外导致机组受环境因素影响很大。空冷冻结主要原因有：气象条件，进汽量，达到最低防冻需要的进汽量的时间，运行方式以及不凝性气体。 本文结合内蒙一些电厂空冷运行防冻经验，通过对寒冷低温条件下600mw直接空冷机组的运行进行研究和分析,从而

2、提高直接空冷机组的安全可靠性运行水平。1.摘要寒冷条件下直接空冷凝汽器防冻运行探讨2. 管束冻结原因 主要原因是机组是负压系统，严密性较差，导致散热器基管内积聚空气，冷凝蒸汽气流被不凝结气堵，不能畅通流动，使得蒸汽的放热量小于基管的吸热量，管内的冷凝水被冻结。 寒冷条件下直接空冷凝汽器防冻运行探讨3.管束冻结处理方法3.1 设计上的考虑3.2 施工质量要求3.3 运行操作要求3.4 冷区现场处理方法寒冷条件下直接空冷凝汽器防冻运行探讨1）系统安装设计力求简洁，不设置不必要的阀门，尽量减少现场焊口。2）对于配汽管道装有防冻蝶阀的列，首先要保证该蝶阀的严密性，其凝结水回水管道上不设置阀门，而采用布

3、置在室内的水封来完成隔离作用，杜绝了由于凝结水阀门误超作或者故障导致空冷岛满水的安全事故风险。减少了潜在的漏点，同时简化了控制，减少了设备的维护量。3.1 设计上的考虑寒冷条件下直接空冷凝汽器防冻运行探讨3）抽空气管道上不设置阀门，减少抽汽阻力。同时也减少了潜在的漏点。4）管道的设计布置上尽量多考虑减少排汽阻力。5）管束和下联箱在工厂内焊接完成，出厂前做严密性试验，减少了现场的焊口。6）顺流风机也具有反转的能力，为紧急情况下，解冻提供了可能。 寒冷条件下直接空冷凝汽器防冻运行探讨 空冷岛的施工质量特别是焊接质量尤为重要。现场代表和监理应该严格把关施工质量，尤其是对于焊接质量要特别重视，目的就是

4、要保证空冷岛具有可靠的严密性。3.2施工质量要求寒冷条件下直接空冷凝汽器防冻运行探讨 运行中应通过各种手段防止冷区的出现，关键在于均匀换热。为此运行人员应注意一下几点：1）冬季运行中空冷岛尽量投自动，这样转速自动，凝结水过冷保护，逆流风机管束回暖，抽气过冷保护等能够跟据情况实现自动投切，避免人为疏忽照成不必要的冻结。2）风机的转速应保持一致。特别是同一列内的各风机应保持转速一致。3.3 运行操作要求寒冷条件下直接空冷凝汽器防冻运行探讨 3）注意逆流管束区的运行方式。保持逆流管束强有力的换热效果有利于将汽/气混合物从顺流管束“抽”（利用凝结产生的真空）向逆流管束，从而防止顺流管束两端进汽，以避免

5、顺流管束出现冷区这也是设置逆流管束来解决防冻问题的真正目的。通常认为逆流区的温度低，最容易冻。实际上冻的大多数都是顺流管束。4）操作上应避免长时间反转逆流风机，停运逆流风机或让逆流风机以低于顺流风机转速运行。否则顺流风机会被迫提高转速以维持背压，从而加大冻结的可能性。寒冷条件下直接空冷凝汽器防冻运行探讨5）抽汽系统的运行：抽气系统的运行对于空冷岛来讲非常重要。当抽气温度过冷时应该立刻起备用的真空泵。6）过冬前最好也进行一次冲洗。这样对有利于各换热面的换热效果均匀，减少由于换热不均出现的冷区。7）要保证系统严密性。真空衰减性试验要定期做，应控制在100pa/min 以下。如果漏气比较大，应保持高

6、背压运行。寒冷条件下直接空冷凝汽器防冻运行探讨 在冬季运行时，空冷岛或多或少地存在冷区现象。所以冬季应加强巡视。如果发现大面积的冷区，可以采取以下的方式：如果仅是逆流管束过冷，可以按以下步骤依次进行 1）首先开启备用真空泵； 2）适当降低顺流风机的转速。3.4冷区现场处理方法寒冷条件下直接空冷凝汽器防冻运行探讨 如果是顺流管束出现大面积冷区，可以按以下步骤依次进行：1）开启备用真空泵；2）适当降低该顺流风机的转速；3）在抽气温度不过冷的前提下，适当提高逆流风机的转速。寒冷条件下直接空冷凝汽器防冻运行探讨1）系统中有冷区并不一定意味着冻实： 根据我们的经验，在一个严密性好的系统里，冷区的数量少且

7、小，而且随着工况的变动（如风机转速的变动，风向的变动等）冷区在“移动”。在这种情况下管道不会冻裂。但是如果漏气量很大或抽气系统功能失效则会使较多的冷区出现，而且冷区的面积也会加大，冷空气无法排除而导致冰结实。而要发展到管子冻裂，则需要形成相当长度的冰柱。2）逆流管束通常不会冻裂： 这是因为，管束上半部是抽汽口，空气的成分大，虽然温度低，但是不易冻实。凝结水不断从冷区流向热区，冻结的可能性也不大。也就是说在逆流区结冰不容易发展到冻实的程度。两点说明寒冷条件下直接空冷凝汽器防冻运行探讨4. 运行经验总结 空冷岛的防冻，首先是保证系统的严密性好，防止空气的漏入，次之在于防止空气聚集形成死区；再次之是

8、形成了死区，能及时发现，并采用手段将不凝气体排出。 我们的经验显示，严密性好的系统，冬季能够工作在较低的背压下。而严密性差的系统，出于防冻考虑，在冬季要提高背压运行。保证相应温度下的最小运行蒸汽流量。寒冷条件下直接空冷凝汽器防冻运行探讨设计上通常通过设置蝶阀，分段启动 。空冷岛的启动过程实际上是一个蒸汽置换空气的过程。分为两步：第一步是通过真空泵建立真空，第二步，是在蒸汽驱赶和真空泵的共同作用下完成蒸汽置换空气的过程。在这个过程中要注意几点：寒冷条件下直接空冷凝汽器防冻运行探讨1）充分建立真空非常重要。空冷机组比水冷机组的真空容积大很多，如果真空建立不充分将导致空冷岛进汽后压力迅速升高，如果太高则可能导致防爆膜破裂。这种压力升高不可以通过起风机来解决，因为空气不可凝结。在冬季，通常的误操作是，背压升高，马上启风机，压力还是降不下来，接着提高风机转速，结果造成凝结水冻结（因为进汽量少）。 2）空冷岛初次进汽时汽量应该是逐渐增加而不要突然大量进汽，巨大的真空容积内仍滞留着相当多的空气。所以最初的进汽量不可骤升 。寒冷条件下直接空冷凝汽器防冻运行探