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600MW机组间接空冷系统冬季防冻控制研究

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第１２卷（２０１０年第６期）电力安全技术

〔摘要〕空冷机组因散热器冻结造成的设备损坏和停机事故每年

给发电企业带来严重的经济损失，因而空冷机组散热器的冻结问题已

成为影响空冷机组安全运行最重要的问题之一。对国内首例６００

ＭＷ机组间

接空冷系统进行了介绍，并对表面式凝汽器间接空冷系统的冬季

运行方式和防冻控制措施进行了论述。

〔关键词〕间接空冷系统；散热器；防冻我国华北地区煤炭蕴藏

丰富，但面临非常严峻的水资源问题，传统的湿冷火力发电机组已不

能适应该地区节水和可持续发展的要求。空冷火力发电机组以其节水

和环保优势已成为北方地区电厂建设的主流，但近几年投运的空冷机

组，频繁发生散热器的冻结事故，给安全生产带来极大的隐患。如何

解决散热器的冬季冻结问题已成为面临的重要问题。某电厂采用的６

００

ＭＷ空冷机组，其空冷系统采用自然通风冷却塔的间接空冷系统，

是国内首例６００ＭＷ间接空冷机组。该电厂空冷系统在冬季运行和

防冻方面采取了各种有效手段，积累了丰富的经验，为机组的安全运

行提供了保障。

１间接空冷系统简介

间接空冷系统是指：循环水进入表面式凝汽器的水侧，通过表面

换热冷却凝汽器汽侧的汽轮机排汽，受热后的循环水通过空冷散热器

与空气进行表面换热，循环水被空气冷却后由循环水泵送至凝汽器去

冷却汽轮机排汽，由此构成了闭式循环。该系统包括循环冷却水系统，

由此空冷散热器补水稳压系统，空冷散热器充水、排水系统和空冷散

热器清洗系统等。图１为间接空冷系统流程示意图。

图１间接空冷系统示意

１．１凝汽器及循环冷却水系统

凝汽器采用某汽轮机厂制造的双壳体、双背

李春山

（大唐阳城发电有限责任公司，山西晋城０４８１０２）

６００ＭＷ机组间接空冷系统冬季

防冻控制研究

压、双进双出、单流程Ｎ－４００００－４型不锈钢管凝汽器，

采用单元制的密闭循环水供水系统，循环水为除盐水。１台机组配置

３台３５

％容量的循环水泵，每台机组循环水流量为６４

０００

ｍ３／ｈ。循环水泵的运行状态根据外界气温的变化进行调整，

夏季气温较高时，３台泵运行；春秋季和冬季气温稍低时，２台泵运

行。冷却塔采用旋转双曲线形钢筋混凝土冷却塔，底部半径是６０

ｍ，总高１５０

ｍ。空冷散热器采用全铝制六排管冷却三角，冷却三角被垂直布

置在塔外一个半径为１４４

ｍ的圆圈内。共安装有１７６个冷却三角，分为８个扇区，每个

冷却扇区设独立的进、出水管和排水管。塔内还布置有６个地下储水

箱和２个高位水箱。目前，这座冷却塔是国内最大的外挂式间接空冷

塔。

１．２空冷散热器充排水系统

在地下储水箱内布置有传输泵，可在空冷系统投运前将其管道及

散热器中充满水，在停运、检修时也可通过放水管将系统中的存水放

空。空冷塔内还设有冷热水管紧急泄水阀，可在紧急情况下将散热器

内所有冷却水排放至地下储水箱。１．３空冷散热器补水系统

为了保持循环水系统内水压稳定，维持循环水系统的正常运行，

空冷塔内设置有稳压补水系统。系统由补水泵、高位水箱以及连接管

道组成。当高

位水箱水位降低时，补水泵开启向系统补水。１．４空冷散热器

清洗系统

为了防止散热器表面的积灰影响散热效果并对散热器造成腐蚀，

系统设置有清洗水泵和清洗管道，可定期对散热器进行清洗。

２防冻控制措施及注意事项

空冷散热器的冻裂事故多数是因控制系统不完

J

ianxiuweihu

检修维护

第１２卷（２０１０年第６期）

电力安全技术

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善和控制设备误动造成的，因此加强控制系统的可靠性管理是空

冷机组防冻的关键。主要需采取以下几方面的防冻措施。

２．１通过百叶窗对散热器水温进行控制

间接空冷散热器冷却三角的进气侧装配有百叶窗，可用来调节各

扇区循环水的出水温度。如果环境大气温度较低，造成凝汽器内的真

空太低、达到汽轮机阻塞背压值时，冷却塔需通过减少１台循环泵的

运行或关闭部分百叶窗来降低其散热能力。百叶窗通过环境大气温度

传感器和