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摘要：通过对余吾热电厂3×135MW直接空冷机组不同季节运行工况分析，提出针对性措施：春秋季，应根据外界条件及负荷、排汽压力等因素.合理控制风机的运行频率.实现机组的经济运行；夏季，环境温度较高，风速较大，机组运行环境差，要加强真空系统的查漏、堵漏措施，定期冲洗散热器翅片管表面，控制好水环真空泵工作水温，以限制背压升高，避免跳机事故；冬季，环境温度较低，应及时做好启动、甩负荷、正常运行及低负荷运行等工况下的防冻措施。
关键词：直接空冷机组；风机频率；工况；背压
1、设备概况及工作原理
山西潞安余吾热电厂3×135MW直接空冷机组为超高压、一次中间再热、单轴、冲动双缸双排汽、直接空冷抽汽凝汽式汽轮机组，采用传统的鼓风式机械通风直接空冷系统。
这种通风方式是将空冷散热器置于A字型框架上，将空冷风机群置于其下，以鼓风形式掠过空冷散热器，使热介质（饱和蒸汽）冷凝成凝结水，冷空气受热升温排入大气。汽轮机的排汽经伸缩节引出， 经过排汽装置汇入1根大孔径管道后流入凝汽器。大孔径管道系统分流，形成3 个上升管和配汽集管（沿每组管排的顶部布置）。蒸汽通过配汽集管后进入一次冷凝管束顶部的翅片管道， 在管道内下行的过程中部分被冷凝。
2、空冷系统的运行工况分析
直接空冷机组受环境温度影响较大，因此根据季节分为三种运行工况：春/秋季工况、夏季工况、冬季工况。
2.1春/秋季工况运行分析
春/秋季长治地区的环境温度在10-22℃，机组背压达到全年最经济状态。机组背压在13KPa左右，空冷风机频率在30Hz左右。由于空冷风机的频率超过25Hz时，风机电流增长幅度会变大，提高风机的电耗率，因此并不是运行背压越低越好，应将降低机组运行背压后的经济性与提高与提高风机频率后的电耗率进行权衡后才能确定最优背压。
除此之外，该季节北方大风天气较多，当风速大于5m/s以上时，不同风向会使空冷系统形成热回流，降低风机效率：冷空气经过空冷散热器后转换成热风呈羽流状上升，被炉斜后方向来风压制在空冷散热器平台，热风又被风机吸入，形成热风再循环， 使背压频繁波动。如果一味地将风机投自动，会造成风机转速忽高忽低，急剧变化，空冷岛产生共振、共鸣现象。这种现象对空冷的安全运行极为不利，风机的电耗率也比正常时高出许多。因此，在大风期间，空冷风机最好手动调整，留足背压跳机余度，让背压随风适度波动，不会对锅炉的燃烧造成大的影響。在具体的调整中，根据外界风向，风机手动、自动也可以同步进行， 迎风面的风机或逆流风机手动控制，保持恒速，其余部分风机投入自动，可以有效地降低电耗率，同时也可避免运行人员频繁调整。
2.2夏季工况运行分析
进入夏季后，环境温度不断升高，加之北方地区昼夜温差较大.环境风速较高.直接空冷机组的运行环境比较恶劣，经济性较差。余吾热电厂空冷风机频率，进入夏季后始终保持在45Hz以上，基本处于满负荷运行状态。在这种工况情况下运行，当环境风速突增时.若运行调整不及时就可能导致机组背压高保护动作停机。
针对以上情况，特采取以下措施：
（1）空冷风机保证6台（每排#2、#3）在45Hz及以下手动调整，其余风机（每排#1、#4）在49Hz及以下自动参与调峰，背压最高控制在36KPa以下；雷雨大风天气来临之前，因提前降低空冷风机频率到40Hz以下，避免大风造成风机过流跳闸。
（2）加强对空冷机组真空系统的查漏、堵漏措施.提高真空严密性。由于系统工作特性不稳定.严密性治理工作不可能一劳永逸.因此.应把对真空系统查漏、堵漏作为日常维护工作。定期进行检查处理，提高机组在高温环境下运行的经济性。
（3）加强设备维护.确保汽机管道疏水至排汽装置所有阀门关闭严密.杜绝一切高品质蒸汽进入排汽装置而造成宅冷凝汽器热负荷增加、机组运行背压升高.进而降低经济性。
（4）在柳絮飘飞的时期，散热器通风间隙容易堵塞，严重时可导致风机电流下降10～12A。因此. 空冷机组散热器翅片管表面应定期进行高压水冲洗.将积灰及翅片间隙的污物清理干净。确保空冷热器良好的换热效果，降低机组运行背压。
（5）在环境温度较高时，由于机组背压较高，部分蒸汽沿抽汽管道进入真空泵，使真空泵发生汽化，出力降低，进而使空冷散热器基管内积聚不凝结气体，导致换热效率降低。因此运行中应加强对真空泵工作水温的控制，防止真空泵汽化。
2.3冬季工况运行分析
冬季环境温度低，在排汽流量小到一定值时，可能会导致排汽凝结放热量小于其管线对环境的散热量，排汽在未到达空冷散热片时就已全部凝结成水，不能实现正常的汽水循环流动，造成管束冻结。针对空冷系统的防冻，应当事先完善外围的防冻系统，备好防冻用品；另一方面则应制定机组在冬季运行时各种工况下的防冻措施。
（1）冬季空冷机组在启动、停止及事故情况下，不允许将小流量的疏水和排汽进入排汽装置，否则会造成空冷系统的冻结。
（2）及时投入抽汽蝶阀的伴热设施。
（3）空冷凝汽器投入运行后，保证各列散热器之间的隔离门关闭，防止窜风。
（4）全面封堵空冷岛挡风墙上的孔洞。
（5）当汽轮机的进汽量大于70%额定进汽量时，采暖供热可以投入运行。环境温度越低，采暖抽汽量越大，进入空冷岛的蒸汽量越少，空冷岛的防冻越困难， 所以应认真检查空冷岛监视画面的各个参数，发现问题及时处理。
（6）空冷岛检查人员应重点检查的部位有：未投运列进汽门、各列空气门、各列凝结水门的伴热投入情况，门前、后温度；各投运列顺流管束下部、逆流管束上部温度， 顺逆流管束温度以及管束整齐情况。发现抽空气温度或管束温度低于0 ℃时，应降低风机转速或停止风机运行，如果长时间低温，可通过提高背压或降低供热负荷进行消除。运行中应将每列人行道的门关闭，减少风在各单元之间的流动。
（7）机组运行时，排汽温度与凝结水回水温度之差（过冷度）应不大于3 ℃，抽空气温度与凝结水温度温差控制在10～15 ℃，否则可采用增加负荷、增加背压、停运风机、使风机倒转或启动备用真空泵等方法，对逆流区内蒸汽和不凝结气体进行强制流动，使管束温度上升或降低空气抽出管与凝结水温差，使部分冻结的管束迅速融化。空冷风机在自动方式下运行，各运行风机尽量控制在同一频率。
（8）由于供热蝶阀后（即低压缸进汽）没有压力表， 为保护低压缸末级叶片和保障空冷岛正常运行中最低进汽量，应控制6 段抽汽压力不低于0.055 MPa。
（9）加强对凝结水溶氧、凝结水过冷却度的监视， 定期进行真空严密性试验。当凝结水溶氧超标时，表明空冷系统严密性较差，真空系统泄漏，易造成局部系统冻结， 此时可适当提高低压缸汽封进汽压力，并对安全门、防爆门、负压系统进行查漏、堵漏工作，直至溶氧合格。
（10）冬季机组因故甩负荷时，立即将空冷控制切为手动， 如果停运所有空冷风机仍无法提高进入空冷岛的蒸汽流量时，要迅速打闸停机。
3、结束语
直接空冷机组在不同的季节，运行方式有很大的区别。通过对余吾热电厂各季节空冷运行工况分析，采取针对性措施，合理调整负荷、运行背压、风机频率等参数，尽可能地实现了机组在不同季节安全稳定运行。
参考文献：
[1]朱予东，尚星.环境因素对直接空冷机组的影响[J].应用能源技术，2010（2）：39-41.
[2] 孔昭文，白永军.直接空冷系统设计、安装、调试、运行及性能试验初探[J].内蒙古电力技术，2008，26（4）：45-47.
[3 ]王占宽.尹朝忠，胡安民，王忠.直接空冷机组运行模式的经济性分析[J].内蒙古电力技术，2009，17（6）：10-12
关键词：直接空冷机组；风机频率；工况；背压
1、设备概况及工作原理
山西潞安余吾热电厂3×135MW直接空冷机组为超高压、一次中间再热、单轴、冲动双缸双排汽、直接空冷抽汽凝汽式汽轮机组，采用传统的鼓风式机械通风直接空冷系统。
这种通风方式是将空冷散热器置于A字型框架上，将空冷风机群置于其下，以鼓风形式掠过空冷散热器，使热介质（饱和蒸汽）冷凝成凝结水，冷空气受热升温排入大气。汽轮机的排汽经伸缩节引出， 经过排汽装置汇入1根大孔径管道后流入凝汽器。大孔径管道系统分流，形成3 个上升管和配汽集管（沿每组管排的顶部布置）。蒸汽通过配汽集管后进入一次冷凝管束顶部的翅片管道， 在管道内下行的过程中部分被冷凝。
2、空冷系统的运行工况分析
直接空冷机组受环境温度影响较大，因此根据季节分为三种运行工况：春/秋季工况、夏季工况、冬季工况。
2.1春/秋季工况运行分析
春/秋季长治地区的环境温度在10-22℃，机组背压达到全年最经济状态。机组背压在13KPa左右，空冷风机频率在30Hz左右。由于空冷风机的频率超过25Hz时，风机电流增长幅度会变大，提高风机的电耗率，因此并不是运行背压越低越好，应将降低机组运行背压后的经济性与提高与提高风机频率后的电耗率进行权衡后才能确定最优背压。
除此之外，该季节北方大风天气较多，当风速大于5m/s以上时，不同风向会使空冷系统形成热回流，降低风机效率：冷空气经过空冷散热器后转换成热风呈羽流状上升，被炉斜后方向来风压制在空冷散热器平台，热风又被风机吸入，形成热风再循环， 使背压频繁波动。如果一味地将风机投自动，会造成风机转速忽高忽低，急剧变化，空冷岛产生共振、共鸣现象。这种现象对空冷的安全运行极为不利，风机的电耗率也比正常时高出许多。因此，在大风期间，空冷风机最好手动调整，留足背压跳机余度，让背压随风适度波动，不会对锅炉的燃烧造成大的影響。在具体的调整中，根据外界风向，风机手动、自动也可以同步进行， 迎风面的风机或逆流风机手动控制，保持恒速，其余部分风机投入自动，可以有效地降低电耗率，同时也可避免运行人员频繁调整。
2.2夏季工况运行分析
进入夏季后，环境温度不断升高，加之北方地区昼夜温差较大.环境风速较高.直接空冷机组的运行环境比较恶劣，经济性较差。余吾热电厂空冷风机频率，进入夏季后始终保持在45Hz以上，基本处于满负荷运行状态。在这种工况情况下运行，当环境风速突增时.若运行调整不及时就可能导致机组背压高保护动作停机。
针对以上情况，特采取以下措施：
（1）空冷风机保证6台（每排#2、#3）在45Hz及以下手动调整，其余风机（每排#1、#4）在49Hz及以下自动参与调峰，背压最高控制在36KPa以下；雷雨大风天气来临之前，因提前降低空冷风机频率到40Hz以下，避免大风造成风机过流跳闸。
（2）加强对空冷机组真空系统的查漏、堵漏措施.提高真空严密性。由于系统工作特性不稳定.严密性治理工作不可能一劳永逸.因此.应把对真空系统查漏、堵漏作为日常维护工作。定期进行检查处理，提高机组在高温环境下运行的经济性。
（3）加强设备维护.确保汽机管道疏水至排汽装置所有阀门关闭严密.杜绝一切高品质蒸汽进入排汽装置而造成宅冷凝汽器热负荷增加、机组运行背压升高.进而降低经济性。
（4）在柳絮飘飞的时期，散热器通风间隙容易堵塞，严重时可导致风机电流下降10～12A。因此. 空冷机组散热器翅片管表面应定期进行高压水冲洗.将积灰及翅片间隙的污物清理干净。确保空冷热器良好的换热效果，降低机组运行背压。
（5）在环境温度较高时，由于机组背压较高，部分蒸汽沿抽汽管道进入真空泵，使真空泵发生汽化，出力降低，进而使空冷散热器基管内积聚不凝结气体，导致换热效率降低。因此运行中应加强对真空泵工作水温的控制，防止真空泵汽化。
2.3冬季工况运行分析
冬季环境温度低，在排汽流量小到一定值时，可能会导致排汽凝结放热量小于其管线对环境的散热量，排汽在未到达空冷散热片时就已全部凝结成水，不能实现正常的汽水循环流动，造成管束冻结。针对空冷系统的防冻，应当事先完善外围的防冻系统，备好防冻用品；另一方面则应制定机组在冬季运行时各种工况下的防冻措施。
（1）冬季空冷机组在启动、停止及事故情况下，不允许将小流量的疏水和排汽进入排汽装置，否则会造成空冷系统的冻结。
（2）及时投入抽汽蝶阀的伴热设施。
（3）空冷凝汽器投入运行后，保证各列散热器之间的隔离门关闭，防止窜风。
（4）全面封堵空冷岛挡风墙上的孔洞。
（5）当汽轮机的进汽量大于70%额定进汽量时，采暖供热可以投入运行。环境温度越低，采暖抽汽量越大，进入空冷岛的蒸汽量越少，空冷岛的防冻越困难， 所以应认真检查空冷岛监视画面的各个参数，发现问题及时处理。
（6）空冷岛检查人员应重点检查的部位有：未投运列进汽门、各列空气门、各列凝结水门的伴热投入情况，门前、后温度；各投运列顺流管束下部、逆流管束上部温度， 顺逆流管束温度以及管束整齐情况。发现抽空气温度或管束温度低于0 ℃时，应降低风机转速或停止风机运行，如果长时间低温，可通过提高背压或降低供热负荷进行消除。运行中应将每列人行道的门关闭，减少风在各单元之间的流动。
（7）机组运行时，排汽温度与凝结水回水温度之差（过冷度）应不大于3 ℃，抽空气温度与凝结水温度温差控制在10～15 ℃，否则可采用增加负荷、增加背压、停运风机、使风机倒转或启动备用真空泵等方法，对逆流区内蒸汽和不凝结气体进行强制流动，使管束温度上升或降低空气抽出管与凝结水温差，使部分冻结的管束迅速融化。空冷风机在自动方式下运行，各运行风机尽量控制在同一频率。
（8）由于供热蝶阀后（即低压缸进汽）没有压力表， 为保护低压缸末级叶片和保障空冷岛正常运行中最低进汽量，应控制6 段抽汽压力不低于0.055 MPa。
（9）加强对凝结水溶氧、凝结水过冷却度的监视， 定期进行真空严密性试验。当凝结水溶氧超标时，表明空冷系统严密性较差，真空系统泄漏，易造成局部系统冻结， 此时可适当提高低压缸汽封进汽压力，并对安全门、防爆门、负压系统进行查漏、堵漏工作，直至溶氧合格。
（10）冬季机组因故甩负荷时，立即将空冷控制切为手动， 如果停运所有空冷风机仍无法提高进入空冷岛的蒸汽流量时，要迅速打闸停机。
3、结束语
直接空冷机组在不同的季节，运行方式有很大的区别。通过对余吾热电厂各季节空冷运行工况分析，采取针对性措施，合理调整负荷、运行背压、风机频率等参数，尽可能地实现了机组在不同季节安全稳定运行。
参考文献：
[1]朱予东，尚星.环境因素对直接空冷机组的影响[J].应用能源技术，2010（2）：39-41.
[2] 孔昭文，白永军.直接空冷系统设计、安装、调试、运行及性能试验初探[J].内蒙古电力技术，2008，26（4）：45-47.
[3 ]王占宽.尹朝忠，胡安民，王忠.直接空冷机组运行模式的经济性分析[J].内蒙古电力技术，2009，17（6）：10-12