直接空冷机组防冻技术.
冬季空冷岛防冻措施及基本概念
冬季空冷岛防冻措施及基本概念冬季空冷岛防冻措施及基本概念冬季空冷岛防冻措施及基本概念一、直接空冷抽汽供热机组冬季防冻的概念1.防冻保护措施的目的：为了防止冬季运行时空冷系统过冷或冰，避免翅片管束内结冰，杜绝管束冻结损坏设备；2.防冻期：当环境温度低于+2℃时，从严格意义上空冷系统已进入冬季运行期。
机组在遇有启动和停机操作时，必须提前了解并监视环境气象条件的变化，机组在冬季运行期间，汽轮机的背压控制值以两个低压缸背压较低值进行控制；3.凝结水过冷度：根据直接空冷系统冬季运行的特点，与原有的（湿冷机组）凝结水“过冷度”概念不同，直接空冷凝结水过冷度定义为：汽轮机低压缸排汽压力对应的饱和温度与各列下联箱的凝结水平均温度的差值。
在冬季防冻期间，过冷度作为重要参数进行监控；4.供热期机组负荷：因供热期抽汽供热量较大，而随着环境温度的下降，供热抽汽量增大的同时空冷岛防冻工作将更加严峻，所以在供热期机组负荷将以汽轮机进汽量参考，例如：70％额定负荷（231MW）应以额定主蒸汽量的70％来参考，即710T/h，以此来进行供热、防冻的参考基本依据。
5.空冷岛进汽量：凝结水流量与排汽装置补水流量之差即为空冷岛进汽量，或直接参考空冷岛凝结水回水流量。
6.管束弹性变形：指换热管束发生弯曲变形，经过调整管束可以自由恢复；7.管束变形：指管束发生永久弯曲，已无法恢复。
此种情况原因较多，主要原因是空冷岛设计、安装过程中存在不合理，导致个别管束膨胀、收缩受阻或通流面积不够造成，运行中加强测温工作，及时提前发现后作为重点监视调整对象，利用运行调节手段控制管束表面温度，降低管束温差减少管束变形概率；8.换热面过冷：指空冷换热管束外表面温度低于排汽温度，但还在0℃以上。
此时预示着管束冰冻前兆，若不及时采取措施，管束将很快发生冰冻；9.管束冰冻：指空冷换热管束外表面温度低于0℃，此时换热管束内部已经发生结冰现象，积冰没有阻断管束通流面。
330MW机组直接空冷岛运行防冻调整措施
330MW机组直接空冷岛运行防冻调整措施为了满足直接空冷机组冬季安全、经济运行的要求，通过分析风机电耗率和机组背压之间的关系，结合机组历史运行数据、空冷岛温度分布规律、防冻控制方法，给出了防冻控制方法，并制订了兼顾机组节能运行的优化控制策略。
该控制策略在330MW直接空冷机组上实施后，机组冬季运行背压平均可降低1kPa，在满足机组防冻安全的基础上实现了经济运行。
标签：330MW直接空冷机组；背压；风机；防冻；节能我厂2×330MW循环流化床机组采用直接空冷凝汽式汽轮机，额定背压为14.5KPa。
ACC（空冷）系统共有6列空冷凝汽器，位于空冷岛34米平台，由东向西排列分别为60、40、20、10、30、50列，其中10和20列为启动列，每列有3个顺流单元和2个逆流单元（2、4单元）。
空冷风机转速可通过变频器在0～50Hz无级调速，当环境温度≥20℃时投超频可达55Hz。
1 前言目前，直接空冷机组因具有良好的节水性在我国北方地区得到了广泛的应用。
直接空冷系统采用机械强制通风，将环境空气作为冷却介质，利用换热翅片管束使管内的水蒸气与管外的空气发生热交换，将汽轮机内做完功的乏汽冷却至液态水，实现热功转换中冷端散热的目的。
直接空冷机组运行几年后，大型冷端换热器——空冷岛的性能会逐渐下降，空冷岛翅片管冬季防冻、春秋季节防大风、夏季换热效果差等问题也逐渐显现。
另外，我国北方地区火电机组常面临调峰任务重、发电负荷不足等问题，开展空冷机组冷端优化运行工作非常重要。
2 空冷机组防冻研究现状我国北方冬季气温很低，像内蒙古薛家湾冬季最低温度可达到-25℃，空冷岛低温区域很容易发生冻结现象。
国内外关于空冷岛节能运行的文献有很多，但研究空冷机组防冻机理的文献较少。
虽然对直接空冷机组冷端防冻的机理进行了一定程度的研究，但是兼顾冷端防冻与节能功能的自动调节方案很少。
本文针对神华准能矸石发电有限责任公司的2台330MW汽轮发电机组每年冬季都会面临空冷系统运行防冻比较困难的问题进行了研究。
300MW直接空冷机组冬季启动防冻结策略
300MW直接空冷机组冬季启动防冻结策略发布时间：2022-08-28T09:21:23.911Z 来源：《中国电业与能源》2022年8期作者：张博[导读] 针对辽宁调兵山煤矸石电厂300MW直接空冷1号机组，在冬季启停机、正常运行及事故情况下由于蒸汽隔离阀不严等原因空冷凝汽器易出现冻结现象，张博辽宁大唐国际沈东热电有限责任公司辽宁沈阳 110000摘要：针对辽宁调兵山煤矸石电厂300MW直接空冷1号机组，在冬季启停机、正常运行及事故情况下由于蒸汽隔离阀不严等原因空冷凝汽器易出现冻结现象，从空冷系统进汽量、机组背压、空冷岛上风速、风向的变化、机组结构特性等几方面进行分析，并提出了采取的防冻措施。
关键词：空冷机组冬季冻结原因分析防冻策略引言：最近几年，直接空冷机组得到广泛应用。
辽宁调兵山煤矸石电厂即为亚临界、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、直接空冷凝汽式300MW机组。
空冷系统结构布置分为:六列每列五台风机单元布置,单台机组共30个风机单元,其中每列的3号风机为混流单元,另外4台为顺流单元.空冷岛整体列数排列顺序为(从固定端排列):MAG10-MAG20-MAG30-MAG40-MAG50-MAG60;其中MAG30和 MAG40列为启动列(说明:在蒸汽分配管和凝结水疏水管道没有安装任何电动阀门装置),其它四列为运行列（在上条所述的管道上都设计安装有电动阀门装置)，除此之外还设计一个抽真空旁路电动阀，安装于排汽主管道与抽真空母管之间（作用是在机组启动前快速建立真空）。
空冷系统热控测点设计：共设计3个排汽压力（绝压）、3个排汽温度、3个爆破膜装置、6个抽气压力（每列抽真空管道各设计1个）、6个抽气温度（每列抽真空管道各设计1个）、12个凝结水温度（每列左右侧疏水集管各一个）、凝结水汇总管温度1个；环境仪表共分为：3个环境温度、1个大气压仪表、1个风速仪、1个风向仪表。
由于调兵山地处北方寒冷地区，并且由于空冷系统进汽隔离阀不严及机组结构特性等原因，致使直接空冷机组在启机时空冷凝汽器管束易发生局部冻结事故，直接影响机组安全运行。
600MW直接空冷机组防冻措施
2014年第5期内蒙古石油化工476oO M W直接空冷机组防冻措施尹侠(内蒙古达拉特发电厂。
内蒙古达拉特旗014300)摘要：针对我国北方冬季环境温度低，直接空冷机组凝结水易发生结冻现象，根据达拉特电厂四期直接空冷机组的特点，提出了机组在运行中、低负荷、启、停机时的具体的防冻措施。
关键词：防冻；空冷机组；凝汽器；冬季中图分类号：T K269文献标识码：A文章编号：1006—7981(2014)05一0047一02由于全世界水源的持续紧张，空冷机组建设速度空前。
我国北方冬季环境温度平均在一20℃左右，直接空冷机组在启、停过程或低负荷运行时，空冷系统易发生集水联箱、管路、阀门结冻现象，直接影响机组的安全稳定运行。
内蒙古达拉特电厂四期#7、8机组为上海汽轮机厂生产的N600—16．7／538／538型亚临界一次中间再热机组，冷却方式为直接空冷，其空冷系统的冬季防冻问题十分关键，我们在实际工作中对空冷系统的防冻措施进行了深入的研究，并采取了一系列有效的措施。
1系统概况直接空冷机组是将汽轮机做功后的排汽分别排人两个排汽装置，然后蒸汽通过两根D N5532(变径为6020)管道流向空冷凝汽器，每个管道分支成4个D N3020的立管，蒸汽分配管沿着每列顶部布置，蒸汽从此分配管进入顺流冷凝管柬顶部的翅片管。
其中80％的蒸汽在顺流管束的管道向下流的过程中被冷凝，冷凝水和残留的蒸汽收集在沿着“A”型拱顶底部设置的蒸汽／冷凝水的大联箱中，剩余约20％蒸汽进入底部与蒸汽／冷凝水连箱连接的逆流管束的翅片管中，逆流蒸汽和不凝结气体向上流而冷凝水向下流至蒸汽／冷凝水联箱。
不凝结气体在逆流冷凝管束的顶部附近聚集，由布置在逆流管束顶部的真空泵抽空气管抽出，以除去冷凝器中的不凝结气体。
蒸汽／冷凝水联箱中收集的冷凝水在重力作用下排至两台除氧器。
每一台除氧器由两个同心的除氧头组成，外侧的除氧头用于对从半个A C C过来的凝结水进行除氧和再热，内侧用于对补水进行除氧和再热：除氧后的凝结水和补水通过D N650管道分别叫到每一个T E B后，由凝结水泵经加热器、除氧器，再由给水泵打至锅炉。
300MW直接空冷供热机组的防冻措施
300MW直接空冷供热机组的防冻措施火电厂直接空冷供热机组冬季运行中凝汽器进汽量较少，尤其是启停机过程以及供热运行状态下空冷防冻措施就显得尤为重要。
通过对设备结构的不断改进、防冻措施的广泛应用，极大地减少了冬季供热机组空冷散热片冻裂现象的发生。
本文就阐述了直接空冷系统冻结的原因及可以采取的防范措施。
标签：直接空冷;供热机组;冻结机理;防冻措施直接空冷系统的空冷凝汽器布置在环境大气中，其本身的性能和安全受环境因素的影响比较大，尤其在我国北方寒冷的冬季环境温度低于0℃，极易发生冻结。
轻者会使空冷凝汽器传热性能大大降低，热耗增加，重者管束被冰块堵塞、真空下降，被迫停机，甚至会出现冻裂翅片管或使翅片管变形，造成永久损害，因此对寒冷地区的直接空冷系统的防冻很有必要。
一、案例简述国电内蒙古东胜热电有限公司1号、2号机组为哈尔滨汽轮机厂设计制造的300MW亚临界、中间再热、单轴、双缸双排汽直接空冷凝汽式供热机组，空冷部分采用烟台龙源公司冷却技术。
1号机组于2007年1月完成168h试运，投人商业运营，于2008年10月开始进行采暖抽汽供热。
由于鄂尔多斯市市位于中国北方蒙西地区，冬季气温低于0℃，最低气温低于零下30℃，直接空冷凝汽器布置在室外环境中，冬季供热时，汽机五段抽汽供热抽汽量多数情况下在300t/h 以上，凝汽器进汽量比较少，这些原因导致空冷容易冻结，必须考虑空冷的防冻问题。
二、直接空冷供热机组冻结机理分析在机组处于空负荷或低负荷运行时，蒸汽流量很小，实际运行中发现，即使加上旁路系统的蒸汽流量也不能达到空冷凝汽器全部投入时的设计流量。
由于蒸汽流量很小，当蒸汽由空冷凝汽器进汽联箱进入冷却管束后，在由上而下的流动过程中，冷却管束中的蒸汽与外界冷空气进行热交换后不断凝结。
由于环境温度远远低于水的冰点温度，其凝结水在自身重力的作用下沿管壁向下流动的过程中，其过冷度不断增加，当到达冷却管束的下部（冷却管束与凝结水联箱接口处）时达到结冰点即产生冻结现象。
600mw直接空冷机组冬季运行防冻要点
600mw直接空冷机组冬季运行防冻要点第27卷第2期2006年2月电力建设Electric Power Constructi onVol .27 No .2Feb,2006电源技术?600M W 直接空冷机组冬季运行防冻要点田亚钊,晋杰(国电电力大同发电有限责任公司,山西省大同市,037043)[摘要] 600M W 直接空冷机组在冬季运行有其特殊性,目前仍在经验积累和探索中。
根据已有的运行可以总结出应注意的几点:空冷凝汽器散热管束表面温差,凝结水的过冷度和其在运行中的控制,汽轮机冬季运行的最低背压,真空抽气口温度和运行机组冬季最低负荷的确定。
[关键词] 直接空冷防冻过冷度最小负荷中图分类号:TK247文献标识码:B文章编号:1000-7229(2006)02-0004-03Key Points of Antifreeze Operati on in W inter for 600M W D irect A ir -cooling UnitsT ian Yazhao,J in J ie(Guodian Power Dat ong Power Generati on L td .Co .,Dat ong City Shanxi Pr ovince,037043)[Abstract] 600M W direct air -cooling units have the s pecial features in winter operati on,whose experiences are under accumulati on and in 2quisiti on .According t o the existing operati on several decisi on points of attenti on can be summarized as f oll ows:surface te mperature difference on theair cooling condenser dissi pati on p i p ing bundles,excessive coldness of condensate and its contr ol during operati on;m ini m um back p ressure of the turbine during winter operati on;te mperature at the vacuum extracti on outlet and m ini m um l oad of the operating unit during the winter .[Keywords] direct air -cooling;antifreeze;excessive coldness;m ini m um l oad 国电电力大同发电有限责任公司安装2台亚临界600M W 直接空冷机组,由哈尔滨汽轮机有限公司生产(NZK600-16.7/538/538型汽轮机),直接空冷系统由德国GE A 能源技术有限公司整岛供货。
300MW直接空冷机组空冷岛的防冻措施
300MW直接空冷机组空冷岛的防冻措施摘要：通过对300MW直接空冷机组在冬季启动及运行中防止空冷管束冻结措施的不断实践和经验总结，探索出了针对直接空冷机组冬季启动和运行工况的防冻经验。
关键词：直接空冷系统；空冷管束；冬季防冻一、概述某电厂汽轮机是上海汽轮机厂生产的NZK300-16.67/538/538型亚临界参数、一次中间再热、双缸、双排汽、单轴、直接空冷凝汽式汽轮机。
机组空冷部分采用SPX空气冷却技术，为单排管换热，ACC共有6列、每列5个、共计30个冷却单元，装配有300个管束和30台轴流风机。
其中，顺流冷却单元24个，逆流冷却单元6个。
汽轮机低压缸排汽经过蒸汽管道流向冷凝器，由蒸汽分配管道向冷凝器分配蒸汽。
在顺流管束中约80%的蒸汽在顺流管束管道向下流动过程中被冷凝。
没有冷却的剩余蒸汽（约20%）经过凝结水收集管道进入逆流管束。
在逆流管束中，最后一部分蒸汽被冷却，不凝结气体由真空泵向上抽出。
凝结水则反方向汇流到凝结水管路至排汽装置。
二、空冷系统空冷系统包括空冷凝汽器管束、凝结水收集联箱、蒸汽分配管、排汽管道、空冷小管道(凝结水管道、抽真空管道、清洗管道、补充水管道)以及保证空冷凝汽器能够安装和安全运行的钢结构部分包括管束侧梁及其支撑、管束下部的密封板、水平单轨梁、冷却单元间的隔墙及门,风机桥架,平台至风机桥架间的踏步,两列空冷凝汽器之间的联络步道、小爬梯,踏板等。
如图1所示。
空冷设备主要有散热器、轴流风机等。
散热器由若干组镀锌椭圆钢管外套矩形钢翅片的翅管组成,空冷凝汽器典型结构如图2。
汽轮机排汽缸排出的乏汽经过管道引至空冷器的乏汽分配联箱,然后由乏汽分配联箱再分配到各个顺流区的翅管中,冷空气由轴流风机从空冷塔底部吸上来,在翅管外部流过来冷却管内的乏汽,热空气从空冷塔顶部排向环境,从而使乏汽凝结成凝结水,然后由凝结水管道回收至凝结水箱,没有完全凝结的乏汽继续流经逆流区翅管继续冷却回收。
图1空冷系统简图三、机组冬季空冷系统的防冻措施（一）、冬季空冷冷态启动前的检查（1）空冷岛在冬季启动必须在“ACC投入”，且自动模式下进行（当环境温度连续5min≤-3℃时，即为空冷岛进入冬季启动模式）。
直接空冷机组冬季防冻与安全运行能力分析
直接空冷机组冬季防冻与安全运行能力分析摘要：大型直接空冷机组在冬季启动以及低负荷运行阶段的防冻问题尤为突出。
文章总结了机组空冷凝汽器冬季运行措施及注意事项。
关键词直接空冷防冻安全运行1.空冷系统概述华能上安电厂安装2台超临界直流600MW直接空冷机组，空冷岛由空冷凝汽器、空冷风机、凝汽器抽真空系统及空冷散热器清洗系统等组成。
汽轮机排汽在空冷凝汽器中的流程为汽轮机排汽--各排空冷凝汽器配汽管--各排顺流段空冷凝汽散热管束( 凝结)--各排空冷凝汽器凝结水汇流集( 部分乏汽和不凝结气体) --各排逆流段空冷凝汽散热管束( 凝结) --各排逆流段凝汽器顶部真空抽口( 极少部分乏汽和不凝结气体)--水环真空泵—排至大气（图1）。
汽轮机的排汽有约70%- 80%的乏汽在顺流式凝汽器中被冷却，形成凝结水，剩余的蒸汽随后在逆流式凝汽器中被冷却。
在逆流管束的顶部设有抽真空系统，能够比较畅通地将系统中空气和不凝结气体抽出。
每组空冷凝汽器下部设置1台轴流变频调速冷却风机，使空气流过散热器管束外表面将排汽凝结成水，流回到排汽装置水箱。
图（1）2.空冷岛冬季运行面临的问题与调整空冷岛冬季运行期间最主要的任务是在夜间低负荷和启动过程中空冷岛散热管束的防冻问题。
冬季空冷岛温度低的原因有机组负荷低和空冷散热器负荷分配不均匀以及不凝结气体漏入形成气穴。
2.1.机组负荷低机组在冬季启动并网过程中，由于蒸汽流量低造成空冷岛热负荷低。
根据道尔顿定律，理想气体混合物的总压力为各气体分压力之和。
蒸汽在系统内分压力越高，对应的饱和温度越高。
在空冷岛进汽前关闭1、2、7、8排对应的蒸汽分配阀，凝结水管道隔离阀。
减小空冷岛冷却面积，以增加其他排热负荷冬季启动过程中，空冷岛进汽后在满足下列条件时方可启动该排风机。
进汽列的管束下联箱凝结水温度大于35℃且凝结水的平均温度比环境温度大 5℃时。
各排逆流散热器抽空气口温度均≥15℃，且真空抽汽温度无“过冷”报警信号。