原标题：【节能100例】15、空冷机组冬季合理防冻降低排汽压力优化措施

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空冷机组冬季合理防冻降低排汽压力优化措施

空冷机组冬季运行时，由于热力和蒸汽流量分配不均匀，在空冷系统各散热器排、各管束之间存在热偏差和蒸汽凝结量偏差，当运行空冷风机群转速均低于规定值，而背压仍不能满足防冻需要时，容易造成管束受冻结冰。迫于防冻压力，往往要求维持高排气压力运行，但排气压力过高，会降低机组经济性。当环境温度低于5℃时，理论上排汽压力应在8-9kPa左右运行，甚至更低（接近阻塞背压7.6kPa）。为保证空冷凝汽器内蒸汽流量大于最小防冻流量，可通过解列局部空冷凝汽器停运部分风机，以降低运行空冷凝汽器的压力，提高机组真空，同时由于风机的停运，降低厂用电率（当某排空冷风机停运后，宜及时关闭进汽隔离门，防止蒸汽漏入管束或管道结冰而被迫启动逆流风机回暖增加电耗）。空冷机组判断空冷凝汽器和散热器管束受冻的方法是，在冬季运行过程中，要注意背压的变化，当环境条件比较稳定，但背压频繁大幅波动时，表明空冷凝汽器可能已受冻。另外，风机投自动情况下、环境条件稳定时，若风机转速升高，说明空冷凝汽器总的散热面积已大量减少，管束内部已发生冻结。

实践证明，空冷装置采用单排管对防冻最有利，因为多排管由于阻力和冷凝流量不均，容易从内侧管道开始逐渐冻结。在空冷岛四周或上风口增加挡风墙，对空冷风机采用变频运行，对冬季防冻非常有利，应创造条件实施相关改造。

防冻措施一：冬季解列空冷装置

（1）冬季期间，通常从外向内，每次解列两列空冷凝汽器，使运行空冷凝汽器内蒸汽流量大于最小防冻流量，同时停运解列空冷器的冷却风机，以达到防冻效果，并为降低汽轮机排汽压力创造条件。

（2）提高机组真空严密性，防止非凝结气体进入系统内，导致蒸汽被过度冷凝，冻结管束。

（3）利用红外线测温仪，设专人对空冷岛各排散热器下联箱及散热器管束测温，特别是要加强逆流管束测温，以及时发现冻结管束。

（4）蒸汽隔离阀、凝结水阀门、抽真空阀门等部位加装电伴热，或敷设保温。

（5）对停运的空冷单元，用棉被遮盖，并用棉被封堵风机口。

（6）维持抽真空管路及凝结水管路温度的过冷度，保证凝结水比排汽温度低2-3℃，抽真空温度比排汽温度低5-10℃。

防冻措施二：优化防冻控制逻辑

一般空冷风机均设有防冻逻辑程序，根据环境温度和真空的变化，自动启动回暖程序循环。应通过试验，测取在不同负荷下、不同供热抽汽流量下机组背压及空冷翅片管温度值，确定合理的风机运行方式和最佳背压值，对空冷防冻程序进行优化，合理设置风机反转条件和时机，尽可能降低背压和风机电耗。

应用案例一：某厂通过优化，经测试比较得出：冬季运行条件下（不能退列运行时），电负荷在180-260MW、热负荷（抽汽量）130-250t/h各工况下，环境温度-3℃到-14℃，排汽背压控制在10-10.5kPa（对应排汽温度在45-46℃，散热器凝结水温度40-43℃，凝结水过冷度4-5℃，抽空气平均温度15℃左右），比优化前背压下降3kPa左右，供电煤耗平均下降3g/kWh左右。

应用案例二：国华呼伦贝尔电厂通过试验，确定环境温度-20℃以下，风机耗电率约0.1%，背压约13-14kPa；环境温度-20～-10℃，风机耗电率约0.2%，背压约12-13kPa；环境温度-10-5℃，风机耗电率约0.4-0.5%，背压约9.0-10.0kPa。折算到全年平均排汽压力下降约1kPa，发电煤耗降低约1.0g/kWh。

防冻措施三：空冷凝汽器加装温度在线监测系统

严寒地区空冷机组冬季空冷散热器翅片管内外温差大（高达80℃以上），热变形较大，经常发生过冷、管束变形、焊口开裂等情况，导致机组真空严密性较差，过去主要采取人工测温的方法，但时效性较差，而且受空间限制，测温范围不全面，给防冻工作带来很大的困难，有条件时，电厂可增加温度在线监测系统，以加强对空冷岛防冻情况的监视。

应用案例：上都电厂#1机组(600MW)在空冷系统布置了5248个温度测点（采用感应测温片），对空冷岛温度场进行实时监测。冬季及时调整、平衡各列之间的热负荷，防止散热器冻裂，夏季可及时判断热风回流情况，提醒操作人员预知性调节，避免高背压停机和甩负荷的情况。还可分析空冷散热器管束积灰污染情况，制定合理的冲洗方案，指导清洗操作,评价冲洗效果。

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