張軍承

(國(guó)核工程有限公司，上海 200233)

0 引言

傳統(tǒng)電站的汽輪機(jī)乏汽，通過循環(huán)水-冷卻塔系統(tǒng)進(jìn)行熱量交換冷卻，也即采用所謂濕冷技術(shù)。相對(duì)而言，電站空冷島采用的是干冷技術(shù)，這是一種節(jié)水型的火力發(fā)電技術(shù)，更多應(yīng)用于我國(guó)西部、北部等水資源較為匱乏的地區(qū)。

空冷技術(shù)分為直接空冷型和間接空冷型。目前，全球空冷機(jī)組的裝機(jī)容量中，直接空冷機(jī)組約占60%，間接空冷機(jī)組約占40%。

我國(guó)的電站空冷技術(shù)始于20世紀(jì)60年代末期，起初只是在一些小容量機(jī)組上進(jìn)行有限的探索、嘗試，大型電站直接空冷技術(shù)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較晚。近年來，在一些300 MW亞臨界及600 MW超臨界機(jī)組上更多引進(jìn)的是直接空冷技術(shù)，并逐漸實(shí)現(xiàn)了空冷島系統(tǒng)及設(shè)備設(shè)計(jì)、制造的國(guó)產(chǎn)化。同時(shí)，在直接空冷機(jī)組啟動(dòng)調(diào)試過程中，不斷暴露出一些設(shè)計(jì)、設(shè)備以及運(yùn)行方面的問題，需要認(rèn)真進(jìn)行分析，以確?？绽錂C(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

1 直接空冷系統(tǒng)的熱力計(jì)算

由傳熱學(xué)原理可知，汽輪機(jī)排汽通過空冷凝汽器與空氣進(jìn)行熱交換過程中滿足以下熱平衡關(guān)系：

Qw=Qa=Qt，

式中：Qw為凝結(jié)水的放熱量，kW；Qa為空氣的吸熱量，kW；Qt為總傳熱量，kW。

即汽輪機(jī)排汽冷凝成水所釋放的熱量與通過空冷凝汽器管束的散熱量、環(huán)境空氣吸收的熱量相同。

空冷凝汽器的傳熱基本方程為

Qt=kAΔTm，

式中：k為總傳熱系數(shù)，W/(m2·K)；A為空冷凝汽器總傳熱面積，m2；ΔTm為傳熱平均溫差，K。

排汽冷凝成水的放熱量為

Qw=Dk(hk-hc) ，

式中：Dk為汽輪機(jī)的排汽量，kg/s；hk為汽輪機(jī)的排汽比焓，kJ/kg；hc為凝結(jié)水的比焓，kJ/kg。

空氣的吸熱量為

Qa=AFvFρa(bǔ)cp(T2-T1) ，

式中：AF為空冷凝汽器迎風(fēng)面積，m2；vF為迎面風(fēng)速，m/s；ρa(bǔ)為空氣密度，kg/m3；cp為空氣比熱容，kJ/(kg·K)；T1為空冷凝汽器進(jìn)口空氣溫度，K；T2為空冷凝汽器出口空氣溫度，K。

從上述熱力計(jì)算公式可以看出，空冷島周圍空氣的吸熱量受空冷島凝汽器迎面風(fēng)速、迎風(fēng)面積、所處環(huán)境溫度等因素的影響，而這些因素又會(huì)直接影響機(jī)組冷源的熱量交換，使得空冷凝汽器背壓變化很大。因此，直接空冷機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行受氣候變化影響很大。夏季排汽壓力高，機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性較差，冬季排汽壓力低，機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性較好。

2 空冷島系統(tǒng)的組成及原理

直接空冷系統(tǒng)由排汽管道、空冷島(蒸汽分配管、換熱管束、冷凝水管、軸流風(fēng)機(jī)、擋風(fēng)墻、清洗設(shè)備)、凝結(jié)水箱、真空泵及其管閥系統(tǒng)構(gòu)成。

空冷島散熱單元依照垂直、平行汽輪機(jī)房的不同布置方向，分別稱之為列、行。300 MW機(jī)組通常設(shè)計(jì)為6列5行，單元總數(shù)為30，每列有1組逆流單元；600 MW機(jī)組設(shè)計(jì)為8列6行(7行或8行)，單元總數(shù)為48(56，64)，每列有2組逆流單元。近期空冷島冷卻元件廣泛采用大口徑扁管翅片管的單排管技術(shù)。

空冷凝汽器由順流(指蒸汽和凝結(jié)水的相對(duì)流動(dòng)方向)管束和逆流管束2部分組成。順流管束是冷凝蒸汽的主要部分，可冷凝75%～80%的蒸汽。設(shè)置逆流單元主要是排出不可凝氣體，并且在氣溫低于冰點(diǎn)時(shí)，能夠起到防凍作用。

汽輪機(jī)排出的乏汽經(jīng)由主排汽管道引出汽輪機(jī)房“A”列柱外，垂直上升至一定高度后水平分管，再從水平分管分出支管，垂直上升引至空冷凝汽器頂部。蒸汽從空冷凝汽器上部聯(lián)箱進(jìn)入散熱單元，與空氣進(jìn)行表面換熱后冷凝。冷凝水由凝結(jié)水管匯集，最后進(jìn)入凝結(jié)水箱，由凝結(jié)水泵升壓，經(jīng)凝結(jié)水精處理裝置處理后送至汽輪機(jī)熱力系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)工質(zhì)的循環(huán)利用。

3 直接空冷系統(tǒng)調(diào)試與研究

3.1 空冷島熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題

在空冷機(jī)組試運(yùn)行過程中，經(jīng)常遇到諸如凝結(jié)水溶解氧偏高，水質(zhì)較差，以及空冷管束易凍結(jié)等問題，對(duì)于空冷機(jī)組的這些特點(diǎn)，相關(guān)熱力系統(tǒng)進(jìn)行了針對(duì)性的補(bǔ)充設(shè)計(jì)，但仍然存在一些需要改進(jìn)的方面。

3.1.1 空冷島凝結(jié)回水除氧問題

凝結(jié)水過冷度偏高和空氣的進(jìn)入會(huì)影響凝結(jié)水中溶解氧的含量。大容量機(jī)組對(duì)凝結(jié)水水質(zhì)的要求比較高。在亞臨界、超(超)臨界空冷機(jī)組的排汽裝置內(nèi)，一般設(shè)計(jì)有除氧裝置以及汽輪機(jī)排汽直接加熱凝結(jié)水的熱力系統(tǒng)。

例如，新疆西部合盛電廠330 MW直接空冷供熱機(jī)組，其空冷島的凝結(jié)水回水原先設(shè)計(jì)采用上海汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的STORK盤型噴嘴進(jìn)行霧化除氧。

STORK大容量噴嘴屬于盤型彈性噴嘴，以往主要設(shè)計(jì)應(yīng)用于600 MW以上超臨界機(jī)組的內(nèi)置式除氧器中，用于對(duì)凝結(jié)水泵出口輸送到除氧器的主凝結(jié)水進(jìn)行初級(jí)除氧。STORK噴霧裝置依靠彈性噴嘴內(nèi)、外壓力相互作用迫使圓盤相互分開，壓力水噴出后，霧化并噴射到蒸汽所在空間。由于噴頭弧形圓盤的調(diào)節(jié)作用，當(dāng)噴頭內(nèi)外壓差增大時(shí)，弧形圓盤開度亦增大，流量隨之增大。當(dāng)噴頭內(nèi)外壓差降低時(shí)，弧形圓盤開度亦減少，流量隨之減少。噴嘴內(nèi)部無位移部件，靠水壓自動(dòng)調(diào)節(jié)噴水量。

合盛電廠直接空冷機(jī)組凝汽器平臺(tái)設(shè)計(jì)標(biāo)高為32 m左右，在正常運(yùn)行工況下，空冷島平臺(tái)上凝結(jié)水聯(lián)箱上部真空度比汽輪機(jī)排汽裝置內(nèi)要高，因此，正常工況下考慮到管道系統(tǒng)沿程阻力的影響，STORK噴霧裝置噴頭內(nèi)外壓差甚至低于0.3 MPa。如此低的壓差無法保證STORK噴霧裝置的正常霧化效果，并會(huì)導(dǎo)致空冷島凝結(jié)水回水不暢，甚至造成空冷島滿水事故。在冬季極端嚴(yán)寒氣候條件下，若機(jī)組被迫停機(jī)，凝結(jié)水在空冷島內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間滯留，很可能造成凝結(jié)水在空冷島回水管道內(nèi)凍結(jié)。

鑒于上述原因，建議取消原先設(shè)計(jì)的空冷島凝結(jié)回水STORK盤型噴嘴裝置，在保證通流面積條件下，采用?273 mm盲管開4排?3 mm小孔，進(jìn)行凝結(jié)水回水霧化除氧。這樣可以保證空冷島回水暢通，凝結(jié)水不會(huì)滯留于空冷島回水總管中，并避免凝結(jié)水回水管凍結(jié)，保證空冷島系統(tǒng)安全運(yùn)行。

3.1.2 直接空冷機(jī)組蒸汽管道疏水及防凍問題

直接空冷機(jī)組冬季啟動(dòng)防凍是一項(xiàng)很重要的工作。

為了防止機(jī)組啟動(dòng)前少量蒸汽竄入空冷島造成凍結(jié)，同時(shí)又不影響主蒸汽管道暖管，內(nèi)蒙古HLBL電廠600 MW直接空冷機(jī)組增設(shè)了主蒸汽母管及左右支管至鍋爐疏水?dāng)U容器的3根疏水管道。每次鍋爐啟動(dòng)時(shí)，汽輪機(jī)側(cè)所有管道疏水門在點(diǎn)火初期均關(guān)閉，只打開主蒸汽管道至鍋爐擴(kuò)容器的疏水閥進(jìn)行啟動(dòng)疏水。

實(shí)踐證明，無需增設(shè)主蒸汽至鍋爐疏水?dāng)U容器管道，采取噴水減溫等措施后，即可避免空冷島凍結(jié)情況的發(fā)生。

其實(shí)，完成鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)并升溫、升壓后，在打開汽輪機(jī)疏水?dāng)U容器減溫水閥、汽輪機(jī)低壓缸噴水閥、凝汽器水幕保護(hù)噴水閥后，可以開啟主、再熱蒸汽管道的疏水閥門，進(jìn)行主、再熱蒸汽管道暖管疏水。但要將汽輪機(jī)低壓旁路閥全關(guān)，避免大量蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)排汽裝置。

該階段進(jìn)入排汽裝置的蒸汽大部分通過噴水減溫冷凝下來，少部分蒸汽沿著排汽母管出廠房在未進(jìn)入各空冷單元前已經(jīng)凝結(jié)，凝結(jié)的水即使凍結(jié)也是附著在排汽母管內(nèi)壁形成一層薄冰，待空冷島進(jìn)汽后即可融化，不影響機(jī)組安全運(yùn)行。

但隨著汽輪機(jī)主蒸汽壓力升高，主蒸汽疏水流量不斷增大，若汽輪機(jī)疏水?dāng)U容器溫度特別高，減溫水減溫效果下降明顯時(shí)，需要調(diào)整主蒸汽管道疏水閥門開度進(jìn)行節(jié)流，確保不會(huì)有大量蒸汽進(jìn)入空冷島，避免出現(xiàn)空冷島凍結(jié)現(xiàn)象。

合盛電廠330 MW空冷機(jī)組、山西DTE電廠600 MW空冷機(jī)組都沒有增加主蒸汽管道至鍋爐擴(kuò)容器的疏水管道。經(jīng)歷多次啟動(dòng)，均沒有出現(xiàn)空冷島系統(tǒng)凍結(jié)情況。

3.2 空冷島系統(tǒng)熱態(tài)沖洗

熱態(tài)沖洗是空冷島系統(tǒng)首次投用進(jìn)汽后必須進(jìn)行的一項(xiàng)工作，熱態(tài)沖洗的效果除了影響空冷島系統(tǒng)的換熱效率外，還將影響熱力系統(tǒng)汽水品質(zhì)，特別是對(duì)于超(超)臨界直流鍋爐，嚴(yán)重影響其防SPE(固體顆粒侵蝕)能力。

為了保證空冷島系統(tǒng)沖洗效果，縮短汽水品質(zhì)合格時(shí)間，要求增加如圖1所示的臨時(shí)沖洗系統(tǒng)。圖1中：①為空冷島凝結(jié)水至排汽裝置真空截止閥；②為空冷島凝結(jié)沖洗水外排真空截止閥；③為沖洗水箱補(bǔ)水閥；④為空冷島沖洗水取樣閥；⑤為沖洗水箱底部放水閥。

圖1 空冷島臨時(shí)沖洗系統(tǒng)

3.2.1 對(duì)臨時(shí)沖洗水箱的要求

臨時(shí)水箱的高度不低于2 m，邊長(zhǎng)不小于2 m。水箱容積不能太小，否則在沖洗水排放系統(tǒng)切換時(shí)，由于真空的影響，水箱水位變化劇烈，若補(bǔ)水不及時(shí)，將無法維持水箱正常水位，汽輪機(jī)真空就會(huì)遭到破壞。臨時(shí)外排管道管徑不小于空冷島凝結(jié)水回水正式管道管徑的1/2。

3.2.2 空冷島熱態(tài)沖洗過程注意事項(xiàng)

(1)空冷島熱態(tài)沖洗，在機(jī)組啟動(dòng)前后、并網(wǎng)及低負(fù)荷階段進(jìn)行。期間，空冷島凝結(jié)水不回收，通過沖洗臨時(shí)水箱溢流管道排放至雨水井，直到水質(zhì)符合要求：固體懸浮物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.01‰，凝結(jié)水的質(zhì)量濃度小于1 000 μg/L。

(2)在空冷島熱態(tài)沖洗過程中，汽輪機(jī)排汽裝置由除鹽水正常補(bǔ)水系統(tǒng)供水。必要時(shí)，排汽裝置需增加臨時(shí)補(bǔ)水管道進(jìn)行連續(xù)補(bǔ)水，以確保熱態(tài)沖洗連續(xù)進(jìn)行。

(3)在系統(tǒng)抽真空前，關(guān)閉凝結(jié)水外排管道閥門。通過水箱臨時(shí)補(bǔ)水管路向臨時(shí)水箱補(bǔ)水；系統(tǒng)真空基本穩(wěn)定后，緩慢開啟外排管道閥門，臨時(shí)水箱中的水將被吸入空冷島凝結(jié)水回水管道中，水箱水位下降，此時(shí)需要及時(shí)開啟補(bǔ)水管路，以維持臨時(shí)水箱水位，避免真空度突降；臨時(shí)補(bǔ)水采用除鹽水。

3.3 直接空冷機(jī)組啟動(dòng)問題研究

3.3.1 空冷機(jī)組啟動(dòng)方式選擇

對(duì)于具有中間再熱系統(tǒng)的空冷機(jī)組，汽輪機(jī)數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)(DEH)通常具有2種啟動(dòng)方式，即汽輪機(jī)高壓缸啟動(dòng)方式和高、中壓缸聯(lián)合啟動(dòng)方式。

其實(shí)，2種啟動(dòng)方式皆可應(yīng)用于空冷機(jī)組，但由于空冷島本體的安全運(yùn)行受制于氣候的變化，因而空冷機(jī)組的啟動(dòng)方式選擇著重考慮環(huán)境溫度的影響。

當(dāng)環(huán)境溫度>0 ℃時(shí)，空冷機(jī)組汽輪機(jī)可以采用“高壓缸啟動(dòng)”或“高、中壓缸聯(lián)合啟動(dòng)”2種方式中的任何啟動(dòng)方式。

當(dāng)環(huán)境溫度≤0 ℃時(shí)，由于空冷島需要采取防凍措施，為確?？绽鋶u蒸汽流量滿足最低熱負(fù)荷要求，空冷機(jī)組啟動(dòng)只能選擇“高、中壓缸聯(lián)合啟動(dòng)”方式。機(jī)組啟動(dòng)初期及低負(fù)荷階段，汽輪機(jī)本體的進(jìn)汽量是有限的，無法保證空冷島啟動(dòng)的最低熱負(fù)荷要求，還要借助于高、低壓旁路系統(tǒng)投運(yùn)，將鍋爐的蒸汽輸送到空冷島系統(tǒng)，避免空冷島出現(xiàn)凍結(jié)。

3.3.2 旁路系統(tǒng)與機(jī)組啟動(dòng)方式匹配

空冷機(jī)組采用“高壓缸啟動(dòng)”方式時(shí)，汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前將汽輪機(jī)高、低壓旁路閥關(guān)閉，僅有汽輪機(jī)本體排汽以及疏水系統(tǒng)的部分蒸汽進(jìn)入空冷島系統(tǒng)冷卻凝結(jié)。

空冷機(jī)組若采用“高中壓缸聯(lián)合啟動(dòng)”方式，當(dāng)環(huán)境溫度>0 ℃時(shí)，機(jī)組并網(wǎng)后可及時(shí)關(guān)閉高、低壓旁路閥門；環(huán)境溫度≤0 ℃時(shí)，為了增大空冷島進(jìn)汽量，避免空冷島凍結(jié)，在機(jī)組啟動(dòng)及低負(fù)荷階段，經(jīng)常將低壓旁路全開，手動(dòng)控制高壓旁路開度，維持再熱蒸汽壓力，以確保進(jìn)入空冷島的蒸汽流量。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷升高，汽輪機(jī)蒸汽量大于當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度相對(duì)應(yīng)的空冷島最低蒸汽流量后，可關(guān)閉高、低壓旁路系統(tǒng)閥門。

3.3.3 空冷機(jī)組啟動(dòng)初期蒸汽流量估算

某330 MW空冷機(jī)組汽輪機(jī)冬季冷態(tài)啟動(dòng)，直接空冷系統(tǒng)(ACC)所需最小熱負(fù)荷與環(huán)境溫度的關(guān)系見表1。

通常情況下，空冷島的供貨商會(huì)提供空冷系統(tǒng)冬季安全運(yùn)行的最小蒸汽流量。表1中：不裝隔離閥表示330 MW空冷機(jī)組空冷島6個(gè)運(yùn)行列入口都沒有安裝蒸汽隔離閥，也即該空冷島6個(gè)列運(yùn)行方式為同時(shí)投入或同時(shí)退出；裝4個(gè)隔離閥表示330 MW空冷機(jī)組空冷島6個(gè)運(yùn)行列中，有2個(gè)列是啟動(dòng)列，入口沒安裝蒸汽隔離閥，其余4列入口設(shè)計(jì)安裝有蒸汽隔離閥。

通常情況下，電站主蒸汽流量是根據(jù)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)后蒸汽壓力與溫度直接計(jì)算推導(dǎo)出的。但是在機(jī)組啟動(dòng)前及啟動(dòng)初期，由于汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)壓力變送器無法正常投用，因此，當(dāng)時(shí)工況下主蒸汽流量無法準(zhǔn)確計(jì)算并顯示。但在這個(gè)階段，主蒸汽流量參數(shù)的正確顯示，對(duì)于空冷島系統(tǒng)的安全防凍至關(guān)重要。

表1 330 MW空冷機(jī)組最小防凍熱量及流量

對(duì)于亞臨界機(jī)組，機(jī)組啟動(dòng)初期，蒸汽流量可以進(jìn)行如下估算：主蒸汽流量≈省煤器入口給水流量-吹灰蒸汽流量-鍋爐連排流量-鍋爐定排流量。

但由于鍋爐吹灰蒸汽流量、鍋爐連排流量、鍋爐定排流量所占份額不大(一般情況下，只要水質(zhì)沒有問題，凝汽式電廠連排量約為1%，熱電廠連排量約為2%)，若取估算值，可以忽略不計(jì)。因此，機(jī)組啟動(dòng)初期，若汽包水位基本穩(wěn)定，則進(jìn)入空冷島的主蒸汽流量約等于給水流量。另外，給水流量是個(gè)瞬時(shí)值，因此，參考給水流量數(shù)據(jù)時(shí)最好取平均值。

對(duì)于超(超)臨界機(jī)組，機(jī)組啟動(dòng)初期蒸汽流量可以進(jìn)行如下估算：在直流鍋爐處于“濕態(tài)運(yùn)行”工況下，蒸汽流量約等于省煤器入口給水流量減去直流鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng)排水量；在直流鍋爐轉(zhuǎn)“干態(tài)運(yùn)行”工況后，蒸汽流量約等于省煤器入口給水流量。

3.3.4 空冷島系統(tǒng)冬季安全投運(yùn)問題

空冷機(jī)組冬季防凍是個(gè)嚴(yán)峻的問題，尤其是在氣候嚴(yán)寒地區(qū)，直接影響機(jī)組的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

3.3.4.1 空冷島列的正常投用

空冷島各列投用原則：空冷島進(jìn)汽時(shí)，首先投運(yùn)中間的列，隨著熱負(fù)荷的增大，再依次投運(yùn)兩側(cè)的列；解列順序相反。

各列熱力系統(tǒng)投運(yùn)順序：先打開該列凝結(jié)水回水閥門及抽空氣閥門，再開該列蒸汽隔離閥。

各列熱力系統(tǒng)切除順序：先關(guān)閉蒸汽隔離閥，大約30 s后停運(yùn)風(fēng)機(jī)，5 min后關(guān)閉抽真空隔離閥，8～10 min后關(guān)閉左、右側(cè)凝結(jié)水回水隔離閥。

3.3.4.2 空冷島各列冷卻風(fēng)機(jī)正常投用

空冷島各列冷卻風(fēng)機(jī)投運(yùn)原則：蒸汽進(jìn)入空冷島的一列，當(dāng)該列左、右凝結(jié)水支管溫度以及抽空氣母管溫度都>35 ℃后，才可啟動(dòng)該列風(fēng)機(jī)，并首先啟動(dòng)該列的逆流單元風(fēng)機(jī)，初始頻率為8～10 Hz, 隨著蒸汽流量的增加，背壓升高，逆流風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加，仍無法滿足需要時(shí)，距離進(jìn)汽口較遠(yuǎn)的順流單元風(fēng)機(jī)可以依次啟動(dòng)，順流單元風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速盡量與逆流單元風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速一致。

當(dāng)投運(yùn)列風(fēng)機(jī)頻率都達(dá)到40 Hz以上且負(fù)荷還在增加時(shí)，下一列投入運(yùn)行；當(dāng)下一列投入后，之前已投用列風(fēng)機(jī)應(yīng)整體適當(dāng)降速，隨著負(fù)荷的變動(dòng)，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速并盡量避免大幅度調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。各風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)盡量保持同步。

3.3.4.3 直接空冷機(jī)組冬季啟動(dòng)過程

下面以1臺(tái)330 MW亞臨界空冷機(jī)組為例，說明直接空冷機(jī)組冬季啟動(dòng)過程。

(1)鍋爐點(diǎn)火后，將高壓旁路閥置于10%左右的初始開度，低壓旁路閥保持關(guān)閉狀態(tài)。

(2)投運(yùn)汽輪機(jī)疏水?dāng)U容器減溫水系統(tǒng)，投運(yùn)凝汽器水幕保護(hù)系統(tǒng)，投運(yùn)汽輪機(jī)低壓缸噴水系統(tǒng)。

(3)打開主蒸汽管道疏水閥、再熱蒸汽冷段及熱段管道疏水閥、低壓旁路閥前疏水閥，進(jìn)行主、再熱蒸汽管道暖管。

(4)當(dāng)鍋爐起壓后，打開鍋爐啟動(dòng)排汽閥及電磁釋放閥，提升鍋爐主、再熱蒸汽溫度。

(5)當(dāng)主蒸汽壓力超過2.5 MPa，注意調(diào)節(jié)關(guān)小高壓旁路閥開度，控制再熱蒸汽壓力不超壓，避免再熱系統(tǒng)安全閥動(dòng)作。

(6)鍋爐升溫升壓，通過鍋爐啟動(dòng)排汽及電磁釋放閥控制主蒸汽壓力不超過5.0 MPa，盡量維持汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)參數(shù)。

(7)當(dāng)鍋爐第2臺(tái)磨煤機(jī)啟動(dòng)，鍋爐出力約250 t/h(參考表1中數(shù)據(jù)，氣溫按-40 ℃考慮，空冷島最小防凍流量為186.012 t/h(51.67 kg/s)，考慮到其他系統(tǒng)疏放水等蒸汽損失，需要保證一定的蒸汽富裕流量)左右時(shí)，開啟低壓旁路閥，向空冷島送汽。逐漸將低壓旁路閥全開，調(diào)節(jié)高壓旁路閥開度，控制低壓旁路前再熱蒸汽壓力約為1.0 MPa。逐步關(guān)閉鍋爐啟動(dòng)側(cè)啟動(dòng)排汽閥及電磁釋放閥，保證空冷島的最小蒸汽流量。

(8)空冷島投運(yùn)后，通過調(diào)整空冷島風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，維持汽輪機(jī)排汽裝置真空度為-72～-65 kPa。并將空冷島凝結(jié)水及抽空氣溫度控制在55 ℃以上，注意空冷島防凍。

(9)當(dāng)機(jī)組啟動(dòng)條件滿足后，保持低壓旁路閥全開，逐漸關(guān)小高壓旁路閥開度，將再熱蒸汽壓力降低至0.1 MPa左右，其他沖轉(zhuǎn)參數(shù)滿足后，選擇“高中缸聯(lián)合啟動(dòng)”方式，汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)，機(jī)組啟動(dòng)。

3.3.4.4 空冷島的冬季防凍

將空冷島散熱單元上的積雪(若有)清掃干凈；冷卻風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑油溫加熱裝置投運(yùn)，保證冷卻風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑油溫在5 ℃以上；空冷系統(tǒng)的防凍重點(diǎn)主要在各列的凝結(jié)水下聯(lián)母管和各列逆流管束頂部抽氣管處。因此，可將空冷島凝結(jié)水回水母管以及抽真空母管加上保溫層，并將空冷島凝結(jié)水回水管道、抽空氣管道加裝伴熱帶(伴熱帶功率30 W/m)；確認(rèn)空冷島各列進(jìn)汽隔離閥嚴(yán)密，避免少量蒸汽漏入備用列造成因蒸汽流量不足而導(dǎo)致該列管束凍結(jié)；空冷島每列的各單元之間都應(yīng)安裝獨(dú)立的分隔墻，尤其是逆流單元與順流單元之間分隔墻一定要安裝好，避免各風(fēng)機(jī)冷卻風(fēng)串流，以免空冷管束凍結(jié)；冬季運(yùn)行期間，在環(huán)境溫度低于-10 ℃時(shí)，任何情況下均要保證空冷島真空度低于-88 kPa，否則容易造成管束低溫結(jié)凍。

因?yàn)榭绽鋶u各單元蒸汽熱負(fù)荷分配不均，而空冷島系統(tǒng)溫度測(cè)點(diǎn)有限，當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，應(yīng)該派專人對(duì)空冷系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)護(hù)巡查，測(cè)取空冷系統(tǒng)各處溫度，判斷是否結(jié)凍，重點(diǎn)監(jiān)視各列的凝結(jié)水下聯(lián)母管及抽氣管道。此外，熱工儀表管等部位應(yīng)采取保溫措施，避免運(yùn)行人員誤判。

嚴(yán)寒情況下，空冷島的控制要切為“手動(dòng)控制”，因?yàn)榭绽鋶u“自動(dòng)控制”時(shí)不會(huì)因個(gè)別管束溫度低而降低該單元冷卻風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而可能導(dǎo)致空冷島個(gè)別管束凍結(jié)。只有在手動(dòng)狀態(tài)下才能人為干預(yù)，避免這種情況發(fā)生。

當(dāng)空冷管束局部過冷時(shí)，及時(shí)降低順、逆流風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，直至停止離過冷管束最近的逆流風(fēng)機(jī)。若不能恢復(fù)管束溫度，立即將逆流風(fēng)機(jī)低頻反轉(zhuǎn)，利用熱空氣提高順流風(fēng)機(jī)入口空氣溫度的同時(shí)，加熱逆流區(qū)管束，直至恢復(fù)正常溫度。

3.3.5 直接空冷機(jī)組啟動(dòng)其他問題

3.3.5.1 空冷島的防風(fēng)運(yùn)行

直接空冷機(jī)組的背壓對(duì)于環(huán)境風(fēng)非常敏感，遇到大風(fēng)天氣時(shí)，機(jī)組背壓會(huì)出現(xiàn)大幅度波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起機(jī)組低真空跳閘。對(duì)此，可采取以下措施：

(1)空冷島周圍設(shè)計(jì)擋風(fēng)墻；

(2)大風(fēng)天氣時(shí)，提高空冷島冷卻風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，維持機(jī)組高真空度運(yùn)行；

(3)當(dāng)汽輪機(jī)排汽裝置真空度的擺動(dòng)幅度超過10 kPa時(shí)，啟動(dòng)備用真空泵，維持機(jī)組真空度穩(wěn)定；

(4)當(dāng)汽輪機(jī)真空度下降，達(dá)到低真空?qǐng)?bào)警值時(shí)，機(jī)組要降負(fù)荷運(yùn)行。

3.3.5.2 空冷機(jī)組夏季運(yùn)行

夏季環(huán)境溫度高，在機(jī)組大負(fù)荷運(yùn)行期間，容易出現(xiàn)機(jī)組真空度偏低的情況。這種情況下可采取以下措施：空冷島冷卻風(fēng)機(jī)超頻運(yùn)行；備用真空泵投運(yùn)；投入汽輪機(jī)低壓缸噴淋系統(tǒng)；投入汽輪機(jī)排汽裝置水幕保護(hù)系統(tǒng)；投入空冷島沖洗噴淋系統(tǒng)；定期檢查空冷島冷卻單元散熱片臟污程度，并及時(shí)進(jìn)行清洗，保證換熱效率；若汽輪機(jī)真空度下降至低真空?qǐng)?bào)警值，則機(jī)組需要降負(fù)荷，以維持真空度穩(wěn)定，保證機(jī)組安全運(yùn)行。

4 結(jié)束語

近年來，隨著電力行業(yè)的發(fā)展，直接空冷機(jī)組得到了較為廣泛的應(yīng)用，它在“水資源節(jié)約”方面優(yōu)勢(shì)較為明顯，可以節(jié)約常規(guī)采用濕冷技術(shù)電廠全廠耗水量的65%以上。同時(shí)，由于技術(shù)的局限性，使空冷機(jī)組的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行更多地受制于自然氣候環(huán)境的影響，需要進(jìn)一步研究。

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