间接空冷机组循环水系统运行方式调整

间接空冷机组循环水系统运行方式调整

董跃杰

（武汉凯迪电力工程公司湖北武汉430200）

摘要：间接空冷系统表面式凝汽器在运行过程中，经常会出现凝汽器循环水侧钢管泄漏、凝汽器水室大端盖泄漏等现象。在间接空冷机组停运循环水系统时，凝汽器内会发出沉闷的异常响声，且凝汽器大端盖泄漏突然增大现象。本文通过对凝汽器循环水侧钢管泄漏的原因进行深入分析和研究、找出了凝汽器钢管频繁泄漏的原因为循环水系统停运过程中产生了水锤，通过不断的操作试验，对循环水系统操作方法的优化和调整、解决了水锤的产生，消除了表面式凝汽器循环水钢管频繁泄漏，提高了设备运行的可靠性，为间接空冷机组的安全运行提供了保障。

关键词：燃煤发电机组；间接空冷系统；表面式凝汽器；循环水系统；优化操作

【正文】

0引言

由于水资源短缺问题日渐突出，传统的湿冷火力发电机组不能适应其节水和可持续发展的要求，表面式间接空冷（间冷）机组以其节水、节能以及对真空系统影响小等优势已成为广大缺水地区电厂建设的首选。但由于表面式间接空冷机组在中国投入商业运行时间短，各级生产管理人员及运行操作人员对间接空冷机组冷却水及散热系统的运行控制和操作经验不足，导致间接空冷机组频繁出现凝汽器水侧钢管、水室大端盖频繁泄漏等严重影响机组安全运行的问题。本文通过深入分析间冷机组凝汽器发生泄漏的各种原因，在无法进行设备改造的情况下，通过生产过程中不断的探索试验，经过持续对间接空冷机组循环水系统操作进行优化，有效的控制了凝汽器水侧泄漏，提高了凝汽器运行安全可靠性，提高了机组利用率。

1表面式间接空冷机组凝汽器泄漏原因分析

1.1表面式（哈蒙式）间接空冷系统工作原理

表面式间接空冷系统工作原理，如图1所示。

循环冷却水进入表面式凝汽器的水侧，通过金属表面换热，冷却凝汽器汽侧的汽轮机排汽，受热后的循环水由循环水泵送至间接空冷塔，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再返回表面式凝汽器去冷却汽轮机排汽，间接空冷的冷却水系构成了一个闭式循环。

1.2凝汽器水侧钢管泄漏原因分析

表面式凝汽器水室结构图，如图2所示

停机后通过对凝汽器汽侧进行灌水查漏，经过多次对比分析，发现水侧泄漏点均出现在凝汽器水室拉筋和水室管板焊接处、凝汽器钢管和水室管板焊口处，而凝汽器水侧钢管泄漏基本没有出现。通过对泄漏点对比分析发现，排除个别管束由于焊接质量问题泄漏外，导致泄漏的主要原因为水室受力导致管板和端盖受拉力过大，大端盖和管板变形，把拉筋或者管束与管板的焊口拉开，最终导致凝汽器水侧泄漏。通过对运行过程中出现的现象进行分析，发现每次循环水系统停运时，都会听到凝汽器内发出异常响声，并且会看到凝汽器端盖处有大量水喷出，说明循环水系统在停运循环水泵的时候，凝汽器内产生了水锤，凝汽器循环水室内压力突然增大，凝汽器大端盖和管板变形量增加，最终导致焊口拉开而泄漏。

1.3凝汽器循环水侧产生水锤原因分析

表面式凝汽器工作原理，如图3所示

火力发电厂原采用的湿式冷却塔是把塔下部水池的循环水输送到凝汽器，进行热交换的热水送到冷却塔冷却，冷却后的循环水进入塔下部的水池，再经过循环水泵送入凝汽器进行循环。为防止循环水倒流导致循环泵倒转，停泵时必须关闭泵出口门或者出口液控阀。间接空冷机组循环水系统采用的是闭式循环，循环水泵是把在凝汽器进行热交换后的循环水输送到间冷塔的冷却扇区，循环水经过和空气进行间接对流换热后，进入凝汽器进行循环。停止循环水系统，停运循环水泵的时候，仍采用传统的关闭泵出口门或者出口液控阀的做法，这样正从凝汽器水侧流出的循环水被循环泵出口门或者出口液控阀拦截后产生回流，与正在从冷却塔循环水系统流出的水流发生碰撞，产生水锤，水锤产生的巨大能量在凝汽器水室进行释放，导致凝汽器大端盖和管板产生变形，从而导致局部焊口开裂而泄漏。

2.运行操作优化探讨研究

根据循环水系统发生水锤的原因，结合循环泵运行过程参数变化，在停运循环泵之前，采用降低循环水系统运行压力，调整出口液控阀和出口电动门关闭时间等措施，凝汽器发生水锤的情况有所缓解，但是还没有彻底解决。

根据系统压力变化，通过调整出口液控阀和出口电动门关闭时间试验，分析在循环泵停运，出口门或者出口液控阀都不关闭的情况，水流应该继续按照原来方向继续流动，随着动能的消失，流速逐渐降低直至到零，水泵不会产生而损坏，也不会再产生水锤现象，经过实际操作进行验证，证明我们分析是正确的。在实际操作过程中，我们对循环泵停运操作进行了优化，把出口电动门和出口液控阀的联锁解除，保持出口电动门和液控阀全开，停运循环水泵的时，循环泵不会发生倒转，也不会产生水锤现象，循环水泵电机和开关也没有发生异常情况，表面式凝汽器循环水侧水室漏水和钢管漏水情况得到根本消除。

3.结语

目前国内间接空冷机组运行操作经验比较少，在系统的操作调整方面还需积累经验并做相应的优化调整，制定出相应的间冷系统运行操作控制措施；经过对东方希望新塑电厂间接空冷系统中表面式凝汽器水侧泄漏的各种原因进行了深度分析，针对性地总结了应对措施，特别是循环水系统停运，循环泵停运时不关出口电动门和出口液控阀措施的推出，使整个间冷机组的循环水系统运行更加稳定，确保间接冷却系统的火电机组能够安全、稳定地运行。

参考文献：

[1]谢滨,秦建明,柴靖宇,等.SCAL间接空冷系统:中国,CN101063595A[P].2007.10.31

[2]丁尔谋.发电厂空冷技术[M].北京:水利电力出版社,1992

[3]《表面式间接空冷系统控制系统》北京首航艾启威节能技术股份有限公司，2014

作者简介：

董跃杰（1968—），男，河南郑州人，通讯地址，武汉市东湖新技术开发区江夏大道特1号凯迪大厦，主要从事电力企业项目生产技术管理