裴建兵

晉能電力集團(tuán)有限公司嘉節(jié)燃?xì)鉄犭姺止?/p>

直接空冷機(jī)組運(yùn)行中常見(jiàn)問(wèn)題分析及處理

裴建兵

晉能電力集團(tuán)有限公司嘉節(jié)燃?xì)鉄犭姺止?/p>

直接空冷技術(shù)是直接利用環(huán)境空氣作為介質(zhì)對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行冷卻的技術(shù)，在水分緊缺區(qū)域也是該項(xiàng)科技發(fā)揮巨大作用的地區(qū)。同時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行的效果受環(huán)境中風(fēng)速、風(fēng)向、環(huán)境溫度等因素的影響，在直接空冷系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)階段，需要訂立管控策略，從而保證直接空冷機(jī)組的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。本文對(duì)直接空冷機(jī)組運(yùn)行中常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行了分析，并提出應(yīng)對(duì)策略。

直接空冷機(jī)組；問(wèn)題分析；對(duì)策

伴隨水資源的緊缺，在火力發(fā)電站中直接空冷機(jī)組被大量采用。直接空冷機(jī)組使用大氣中的空氣為媒介，冷卻汽輪設(shè)備。所以，節(jié)省了大量水資源，是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要舉措。特別是在我國(guó)水資源緊缺的北方區(qū)域，直接冷空機(jī)組的使用是大勢(shì)所趨，直接空冷系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)遇到嚴(yán)寒凍裂、管束積灰、真空泄漏等問(wèn)題，假如不采取有效解決方法，直接空冷設(shè)備就會(huì)無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。所以，需要對(duì)難題實(shí)施解讀，以保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。

1 真空泄漏問(wèn)題及對(duì)策

1.1 真空滲漏的原由

直接空冷系統(tǒng)的排氣管內(nèi)徑較大，所以焊縫過(guò)長(zhǎng)、焊裝位置面積偏大、密閉情況不良，尤其是在拐彎位置，真空滲漏頻發(fā)；直接空冷系統(tǒng)散熱設(shè)備通常使用管束結(jié)構(gòu)，管子數(shù)目眾多并且自帶散熱翅片，這些翅片一般通過(guò)焊裝與管子聯(lián)接，再加上翅片特別單薄，一旦輸送不慎或遭到外力破壞就有可能發(fā)生形變，翅片與管子相連的位置極易脫焊而可能導(dǎo)致管子破壞泄漏；此外，空冷島占地規(guī)模大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝設(shè)階段要做到全部密閉非常難，裝設(shè)完畢后也缺少大規(guī)模檢測(cè)滲漏的辦法。綜上所述，可見(jiàn)直接空冷系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)階段形成真空滲漏的難題似乎很難避免。

1.2 預(yù)防真空滲漏的策略

要解決直接真空系統(tǒng)真空泄漏的問(wèn)題，第一步應(yīng)在排氣管道焊裝階段，采用先進(jìn)的焊接工藝，例如無(wú)縫焊接等，讓焊接位置能夠被融合成一個(gè)整體，使焊裝導(dǎo)致的密閉情況不佳的問(wèn)題得以決；第二步，要科學(xué)設(shè)計(jì)散熱器的結(jié)構(gòu)，要設(shè)計(jì)翅片與管子融合的散熱設(shè)備或降低翅片變形對(duì)管子造成損傷的幾率；空冷島的安裝要按部就班的進(jìn)行，避免在運(yùn)送或安裝過(guò)程中損毀，并研究出大面積真空檢漏的方法，讓空冷島在安裝后可以及時(shí)檢測(cè)真空度，以便檢查出故障并及時(shí)解決。

2 管束積灰問(wèn)題及對(duì)策

2.1 管束積塵的原由

直接空冷機(jī)組通常運(yùn)用比較多的是我國(guó)的北部地區(qū)，尤其是西北缺水地區(qū)，通常沙暴較多、空氣質(zhì)量較差。因?yàn)榭绽錂C(jī)組是暴露于戶外，這使得空冷機(jī)組任意部位均與外部環(huán)境接觸，尤其是管束部位，因?yàn)榇嬖诖罅可岢崞?，而且散熱翅片間距較小，使得空氣中大量的灰塵被滯留下來(lái)，時(shí)間一長(zhǎng)就會(huì)形成大量積灰，因?yàn)榉e灰層的存在使得散熱器與外部環(huán)境的聯(lián)系被中斷，無(wú)法與冷空氣形成熱交換，因此大量的熱量無(wú)法散發(fā)出來(lái)，從而嚴(yán)重影響空冷機(jī)組的正常運(yùn)行。

2.2 管束積灰解決對(duì)策

首先，要合理設(shè)計(jì)散熱器的結(jié)構(gòu)，包括散熱器形態(tài)以及散熱翅片的大小和結(jié)構(gòu)，使之既可以保證與外界環(huán)境充分接觸，又能夠不積淀灰塵；其次，改良清灰工藝，如使用高壓水力清灰的模式，并依照空氣質(zhì)量情況科學(xué)安排清灰周期，讓散熱設(shè)備上的灰塵無(wú)法左右散熱功效，并能夠最大程度節(jié)約清灰用水量。

3 管道凍裂難題與預(yù)防方法

3.1 管道凍裂難題的原由

在北部冬天較為嚴(yán)寒，因此如果管壁的氣溫位于零下，那么凝結(jié)水在管壁中流動(dòng)過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致結(jié)冰。隨著時(shí)間的推移，結(jié)冰現(xiàn)象會(huì)越加嚴(yán)重。因此，比較脆弱的管壁會(huì)形成凍裂問(wèn)題。一旦管壁被凍裂，就會(huì)對(duì)直接空冷機(jī)組的正常運(yùn)行造成影響。

3.2 管道凍裂的預(yù)防方法

第一步，可改變散熱設(shè)備管道的構(gòu)造，例如使用橢圓狀鋼鐵管壁，可有效抵抗內(nèi)壁凍結(jié)形成的對(duì)管道的壓力；第二步，應(yīng)合理布置管道的逆流與順流的面積，使不凝氣體及時(shí)順利的排出，預(yù)防蒸汽往回流動(dòng)，降低結(jié)冰的幾率。另外，應(yīng)挑選單排管散熱設(shè)備，以預(yù)防不凝性氣體聚攏的現(xiàn)象。

4 環(huán)境影響的問(wèn)題及對(duì)策

4.1 環(huán)境對(duì)直接空冷系統(tǒng)運(yùn)行的影響

由于直接空冷系統(tǒng)是要全部依靠生態(tài)環(huán)境進(jìn)行的。因此環(huán)境的風(fēng)速、風(fēng)向、溫度等等都成為影響直接空冷系統(tǒng)運(yùn)行的重要因素。首先，如果當(dāng)環(huán)境溫度比較高時(shí)，空冷系統(tǒng)散熱器進(jìn)口空氣的溫度就比較高，當(dāng)較高溫度的空氣進(jìn)入凝汽器后會(huì)導(dǎo)致凝汽器冷凝溫度升高，同時(shí)排汽壓力也會(huì)升高，同時(shí)因?yàn)榭绽鋶u是暴露在空氣中的，如果是多個(gè)空冷島共同工作則會(huì)使下游的空冷島進(jìn)口溫度升高，因此不利于機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；其次，空冷島安置在爐后的位置，在環(huán)境風(fēng)的作用下其工作效率會(huì)發(fā)生一定的變化，主要表現(xiàn)為：對(duì)系統(tǒng)而言，空冷器的迎面風(fēng)速越大越有利于系統(tǒng)的散熱，而如果環(huán)境風(fēng)速越大，則會(huì)影響進(jìn)風(fēng)口的風(fēng)向，從而導(dǎo)致空冷器的迎面風(fēng)速變小，導(dǎo)致直接空冷系統(tǒng)的冷卻效果變差。

4.2 環(huán)境影響問(wèn)題解決對(duì)策

首先，在環(huán)境溫度相對(duì)較高的夏季，要讓系統(tǒng)穩(wěn)定、高效運(yùn)轉(zhuǎn)，可通過(guò)使機(jī)組非滿負(fù)荷運(yùn)行，從而通過(guò)減少熱消耗的方式來(lái)使凝汽器的壓力降低，但是非滿負(fù)荷運(yùn)行的模式無(wú)疑會(huì)使系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性下降，所以可通過(guò)在散熱器端口位置噴霧增濕的方式減少端口空氣的問(wèn)題，從而使凝汽器的冷凝溫度降低，確保系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)行。

其次，多個(gè)空冷島要通過(guò)合理布局，最好使空冷島面向夏季主導(dǎo)風(fēng)向并排布局，降低空冷島之間的相互影響。

再次，可通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，提高空冷散熱器的冷卻空氣流量，使直接空冷系統(tǒng)能夠安全且高效的運(yùn)行。

結(jié)束語(yǔ)

直接空冷系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)階段會(huì)出現(xiàn)真空滲漏、凍裂、積塵等現(xiàn)象，這都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)安全運(yùn)轉(zhuǎn)的效率降低。這些問(wèn)題可以通過(guò)優(yōu)化規(guī)劃、改良質(zhì)量、工藝管控與定時(shí)檢修等模式來(lái)解決。而且，環(huán)境溫度、風(fēng)向、風(fēng)速等也會(huì)致直使接空冷系統(tǒng)的凝結(jié)，因此必須采用對(duì)應(yīng)策略，減少散熱器端口空氣氣溫并提升系統(tǒng)空氣流動(dòng)量，使空冷機(jī)組能夠良好、穩(wěn)定地工作。

[1]武旭.關(guān)于直接空冷機(jī)組空冷系統(tǒng)運(yùn)行問(wèn)題分析及對(duì)策探討[J].科技展望，2017，(03)：44.

[2]趙朝峰.直接空冷機(jī)組運(yùn)行問(wèn)題分析及措施探討[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016，(04)：30.