空冷器操作法终要点.docx

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空冷器操作法终要点

第1章空冷器的技术规范及使用说明

表1.1主要性能参数和设备主要配置

项目

数据

管束面积（m2）

1385

换热面积（m2）

115508

能耗（电机输入端）KW

779

管束形式

三排管

排列

2×4

平台高度（m）

16

平台尺寸

21.8×43.22

风机数量（台）

8

风机直径（mm/ft）

8534/28

电机容量KW

132

1.1系统设置

1.1.1排汽系统

排汽系统的功能是将汽轮机排汽导入空冷凝汽器.每台机组设1根主排汽管道。

排汽管道上设置防爆膜防止系统超压，不设安全阀。

排汽管道疏水直接引入排汽装置下的热井，管道上不设阀门。

1.1.2ACC系统

ACC的功能是通过蒸汽与空气的热交换来冷凝汽轮机排汽，以维持汽轮机的低背压,按换热的介质划分为蒸汽系统和空气系统。

1.1.2.1蒸汽系统

整个ACC由2列换热管束组成，在低环境温度且低负荷的情况下，部分管束将被关闭，以减少换热面积。

极端低温为－30℃、负荷60%，在管束的分配管入口上设电动蝶阀。

每列受热面均采用压两级式冷凝布置,即先顺流（蒸汽流向与凝结水流向相同）后逆流（蒸汽流向与凝结水流向相反）。

每列设4个换热单元，其中3个为流换热单元（全部为顺流换热管束），1个逆流换热单元（含有逆流换热管束）。

汽轮机的排汽进入换热管束后将热量传给空气，自身凝结成水，聚集在管束下联箱，在重力作用下通过管道引入汽轮机排汽装置。

然后被凝结水泵抽出送出。

在逆流换热器上部联箱设有抽气口，以便将不凝结气体抽出。

1.1.2.2空气系统

空气系统主要指风机组包括轴流风机，变速箱，电动机，振动开关，变频器。

每列设顺流风机3台，逆流风机1台，分别对应于顺流换热单元和逆流换热单元。

风机转速通过变频器在20%～110%范围内调节,在低负荷和/低环境温度时,通过改变风机的转速和/或运转风机台数可以改变空气流量以减少换热量。

风机可以110%超速运行,能够在一定程度上防止大风对ACC运行的影响。

所有风机组的物理配置组成完全相同,以方便安装以及备件管理。

逆流风机通过变频器的设定可以反转运行。

空气系统各设备的主要配置如下：

风机：

FRP叶片，钢轮毂，刚性联轴器；

齿轮箱：

加热器，润滑油泵，不设防反转装置。

轴承寿命（DINISO281）：

输入端10000小时；

电机：

380V效率大于93%，防护等级IP55，温升等级F级，设绕组温度测点，电压380V±100%，整合在变频器柜中。

1.1.3抽真空系统

系统从逆流换热管束上部联箱中的抽气口中将进入ACC系统的不凝结气体与很少量蒸汽一起抽出，不凝结气体经过分离器排入大气。

1.1.4凝结水系统

正常运行时，凝结水系统连续运行，ACC中凝结下来的凝结水靠重力自流输送到汽轮机的排汽装置。

两列的受热面的凝结水管道分别引至排汽装置液面以下。

1.1.5清洗系统

清洗系统配置两台空冷器共用1台清洗水泵。

水泵布置在室内。

采用可靠的半自动清洗系统，即水平移动为水动，垂直运动为电动。

清洗系统控制完全独立，由就地开关控制，不进DCS。

1.2空冷器性能、使用说明

1.2.1空冷器的控制

ACC的控制主要是根据环境温度以及实际背压与设定背压的差值，通过1）控制风机的起停；2）调整风机的转速3）通过蝶阀启闭控制换热面积来实现背压的调控，在设计阶段GEA将提供ACC的控制策略和逻辑。

ACC的控制应单独成组，作为一个模块整合入机组DCS控制系统中实现空冷系统的智能化、自动化控制。

通常的结构如下图：

1.2.2电气系统控制

空冷风机全部采用变频调速电机。

第台电机每台机组分别设2段380V空冷动力中心（PC）和依实际需要设一段电机控制中心（MCC），对空冷系统低压负荷供电，两台机380V空冷动力中心（PC，共4台）的共设1台同等容量的备用变压器。

380V空冷PC、MCC中性点直接接地。

空冷系统MCC电源由主厂房引来。

380V空冷变压器为干式变压器，每机组设置2台工作变压器，每台空冷变压器额定容量为800kVA。

PC配电柜内的开关为带有智能型脱扣器的空气开关。

最终的PC具有至少10%的备用量（带电气元件的抽屉单元），最终的MCC具有至少20%的备用量（带电气元件的抽屉单元）。

1.2.3空冷器冬季防冻及防风措施

1.2.3.1冬季防冻措施

防冻设计核心是单压两级式冷凝过程，确保凝结水在逆流段不断地重新被加热，减少凝结水的过冷以及可能的结冻。

同时，这样也避免了溶氧而带来的腐蚀。

过多的空气将造成ACC逆流换热面的换热能力下降因此安装质量以及抽气系统的正常工作是另一个保证防冻性能的重要因素。

合理的设置蝶阀的数量以便在冬季低负荷或启动工况下可以切除部分受热面运行，有效地防止ACC结冻。

这一点在冬季冷态启动阶段尤为重要。

为了确保系统冬季的安全运行，在设备安装阶段和调试运行阶段还应该注意以下几点：

对所有设备进行正确的安装和测试，保证焊接质量，确保真空系统的严密性。

遵循GEA提出的运行要求.严格而正确地按照空冷系统运行手册运行系统，并配以可靠而高度智能化的自动控制系统和控制设备也是保证系统无冻害运行很重要的方面。

对所有关键设备定期进行检查和预防性维护，如定期做真空衰减试验，清洗管束等，发现问题，尽快解决。

1.2.3.2防风措施

风对ACC的影响往往反映在热风回流上，即由于风和地形影响，使空冷凝汽器出口热风回流到风机入口导致空冷凝汽器的性能下降。

由于夏季环境温度高，凝汽器已经工作在高背压状况，热风回流对机组运行更为不利。

设计上防止热风回流的措施有：

1）平台的过道采用花纹钢板不采用格栅版。

2）两台机组平台合并，中间不留缝隙。

3）四周设置风墙。

4）合理选择风机参数和平台高度。

5）风机可以超速运行。

1.2.4顺流/逆流管束比例设置

逆流管束比例选取过大会造成空冷系统整体换热效能下降，造成系统出力不足或设备投资浪费；而比例选取过小又会造成系统冬季防冻性能不佳和凝结水溶氧量上升，威胁系统防冻运行安全。

在系统设计中恰当地选取顺流/逆流管束比例，就需要基于不同型号管束的结构特点和性能特点进行准确的计算，并结合以往工程经验和实测值进行修正，一方面保证夏季的换热效率，另一方面要考虑冬季的防冻要求。

1.2.5清洗系统的安全运行

清洗系统的运行不会对其他设备造成安全危害。

空冷平台下的各种电气设备要么位于室内（例如，变频器和控制柜），要么是按照室外条件设计的（例如，变压器），完全能够抵挡风雨的威胁。

清洗系统的水，是经过高压雾化的水雾，不会聚集滴落。

即使滴落到平台下面的设备上，其影响也远远小于雨水的影响。

总之，清洗系统的运行是安全可靠的，不会对电厂其他设备造成威胁。

第2章：

空冷器的启动、停机及运行中的维护

2.1空冷凝汽器的启动

2.1.1基本要求

将ACC开始建立真空到第一台风机启动的过程称为ACC的启动阶段。

当ACC内的空气被蒸汽完全置换后，就可以通过风机的运行和列的投切来控制ACC的的压力,ACC可以带负荷了。

出于防冻角度考虑，环境温度低于2度需要隔离列启动（即只投运row20管束）,而环境温度高于2度时时可以不隔离列启动。

2.1.2启动前应具备的条件

2.1.2.1ACC启动前应具备以下先决条件

a启动射汽抽汽器处于运行状态；

b冷却水系统已经投运且正常；

c轴封系统投运并正常；

d向ACC进汽的阀门关闭，包括：

汽机主汽门关闭；

汽机中压联合汽门关闭；

其他向ACC进汽的阀门（如果有）关闭；

e抽汽器准备就绪；

f风机组准备就绪；

风机组设备的各项保护已投自动；

g汽机侧的相关保护已投自动；

热井液位正常；

排汽温度/压力正常；

h伴热系统（如果有）已投入,如果环境温度低于2度；

i所有配汽管道蝶阀已开启；

kACC系统所有监视仪表正常。

2.1.3ACC的启动步骤

2.1.3.1运行启动抽汽器对整个系统抽真空；

2.1.3.2当系统的压力达到12KPa（a）时，ACC可以进汽了；

2.1.3.3根据环境的温度决定投入运行的列数---也就是设定阀位：

如果环境温度不小于2C。

所有的列均投运，即开启所有配汽管道上的蝶阀；

如果环境温度<+2℃所有可以隔离的列均隔离，即关闭所有配汽管道上的蝶阀。

2.1.3.4缓慢开启汽机旁路，逐渐向ACC进汽。

2.1.3.5ACC开始进汽后背压通常会迅速升高。

这是因为系统中还有很多空气（不凝结气体）造成的。

这时应该启动/保持所有的抽汽器运行，直至系统中的空气被抽出。

2.1.3.6.随着蒸汽的推动和抽真空的进行，空气慢慢被抽出系统。

直到所有初始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5C时，可以认为ACC内充满了蒸汽，不凝结气体已经排除。

此时可以停备用抽汽器。

2.1.3.7根据负荷情况按GEA要求的步序启动风机，进行正常运行阶段只有在凝结水温度达到要求时，才允许启动风机。

2.1.4启动中的注意事项

2.1.4.1ACC的启动过程实际上是一个蒸汽置换空气的过程。

分为两步。

第一步是通过启动抽汽器建立真空，第二步，是在蒸汽驱赶和抽汽器的共同作用下完成蒸汽置换空气的过程。

2.1.4.2充分建立真空非常重要，建议达到12KPa（A）空冷机组比水冷机组的真空容积大很多，如果真空建立不充分将导致ACC进汽后压力迅速升高，如果太高,则可能导致防爆膜破裂。

2.1.4.3ACC初次进汽时汽量应该是逐渐增加而不要突然大量进汽。

即使ACC压力达到12KPa,ACC巨大的真空容积内仍滞留着相当多的空气。

所以最初的进汽量不可太多（可以允许5～10%的蒸汽负荷），

以免冲破爆破膜。

2.1.4.4在凝结水温度没有达到要求时，不允许启风机。

当蒸汽进入ACC时，ACC的压力由于内部残留的空气被压缩而升高。

但是这种压力升高不可以通过启风机来解决，因为空气不可凝结。

在冬季，误启风机将导致凝结水冻结。

2.1.5启动后手动与自动的切换

传动或其它设备的保护电路和装置，在“自动”和“手动”方式下都必须起作用。

控制逻辑投入后，是可以进行手动切换操作的。

2.1.5.1通过PLC（ACC控制系统）可以停掉风机以便检修。

检修完毕,该风机就可根据风机转速级配置图来控制了,即如果要求该风机投入运行,PLC可自动启动该风机.

整个空分装置是按照“AUTOMATIC”方式设计的。

当空分装置启动时，通过相应的功能组将电动阀门设置在相应的启动位置.电气传动的“手动”和“自动”方式设定如果要将电气传动和执行机构设为“A”（AUTOMATIC方式）或“M”（MANUAL方式）：

首先，功能组的启动将全部传动设为自动“A”（AUTOMATIC方式），即通常状态。

手动“M”（MANUAL方式）仅用于传动的维修或保养。

但是，如果在功能组启动时,某个设备不能设为“A”（AUTOMATIC方式）,例如被开关柜或由于其它原因停掉，，则发出警告WARNING信号。

操作员必须决定它是否能启动并使空分装置安全运行。

2.1.5.2在空分装置正常运行期间,如果传动切到“M”（MANUAL方式）,它要保持其实际的状态,即使控制逻辑有改变状态的要求.说明:

举例来说,阀门的状态指“OPEN”或“CLOSE”,电机的状态指“ON”或“OFF”。

此时,操作员只能通过操作屏来操作传动.当传动切到“A”（AUTOMATIC方式）,控制逻辑就可改变其状态了。

当传动出于安全因素切到“M”（MANUAL方式）时,所有”保护停”信号都必须能起作用.即仅在此情况下,对于“M”（MANUAL方式）的传动,其状态才能被逻辑所改变传动,泵或其它部件的选择如果安装了2台或者更