汽机辅机规程直接空冷系统.docx
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汽机辅机规程直接空冷系统
直接空冷系统
1.设备技术规范
1.1直接空冷凝汽器各工况主要参数
序号
项目
单位
夏季工况
THA工况
TMCR工况
1
环境温度
℃
33
15
15
2
汽轮机出力
MW
619.1
661.3
660
3
汽轮机排汽量
t/h
1286.5
1250.9
1244.8
4
汽轮机排汽焓
kj/kg
2250.3
2427.0
2427.2
5
排汽背压保证值
kPa
33
14
14
6
空冷凝汽器散热面积
m2
1705607
1705607
1705607
7
管束迎面风速
m/s
2.15
2.15
2.15
8
风机直径
m
9.754
9.754
9.754
9
风机台数
台
56
56
56
10
风机轴功率
kw
73.1
11
风机风量
m3/s
551.4
12
风机工作静压
Pa
93.5
13
风机消耗总功率
kw
110
14
首航范围汽侧总压降
Pa
859
1569
1555
15
首航范围真空系统容积
m3
16550
1.2空冷散热器主要参数表
序号
项目
单位
主要参数
顺流
逆流
1
管束（首航艾启威冷却技术有限公司）
1.1
型号
1.2
管束尺寸
mm
9812*2552
8812*2552
1.3
数量
个
464
96
1.4
基管横截面尺寸
mm
219*19
219*19
1.5
基管壁厚
mm
1.5
1.5
1.6
翅片管外形尺寸
mm
219*57
219*57
1.7
翅片厚度
mm
0.3
0.3
1.8
翅片间距
mm
2.3
2.3
1.9
每片管束重量
t
3.594
3.322
1.10
翅片管/翅片材质
钢/铝
钢/铝
1.11
翅片管排数
排
1
1
1.12
翅化比（散热面积/迎风面积）
124.5
124.5
1.13
散热系数（TRL工况）
W/m2.K
30.5
30.5
1.14
翅片管散热面积
m2
1438510
267097
1.15
翅片管总散热面积
m2
1705607
2
A型冷却单元段
2.1
迎风面面积
m2
249.02
233.70
2.2
迎风面总面积
m2
13699.65
2.3
空气迎风面流速（TMCR工况）
m/s
2.15
2.15
2.4
空气通过迎风面质量流速（TMCR工况）
kg/m2.s
2.35
2.35
2.5
A型夹角
度
60
60
2.6
每个冷却段重量
t
51
49
1.3轴流风机主要参数表
序号
项目
单位
顺流凝汽器风机
逆流凝汽器风机
1
制造厂
豪顿华工程有限公司
2
风机类型
轴流式
轴流式
3
风机型号
32DLF6
32DLF6
4
风机数量
台
40
16
5
空气比重
kg/m3
1.024
1.024
6
介质
空气
空气
7
驱动类型
电动机/齿轮箱
电动机/齿轮箱
8
调速方式
变频器
变频器
9
转速控制
正向30%～110%
正向30%～110%
反向0%～30%
10
电动机额定转速
r/min
990（可以超速到110%）
11
电动机额定输出功率
kW
110
110
12
齿轮箱减速比
12.685
12.685
13
转动主方向（从进风侧看）
逆时针
逆时针（可顺时针转）
14
风机直径
m
9.754
9.754
15
风机最小运行名义转速30%
r/min
23.4
23.4
16
减速后叶尖速度
m/s
12
12
17
最大允许轴功率
kW
125
125
18
最低温度下风机所需的轴功率
kW
90.3
90.3
当风机转速为100%时
19
体积流量（对应THA工况）
m3/s
551.4
551.4
20
静压
Pa
93.5（含4M/s横向风）
93.5（含4M/s横向风）
21
动压
Pa
27
27
22
风机名义转速
r/min
78.04
78.04
23
叶尖速度
m/s
39.9
39.9
24
风机轴功率（对应TRL工况）
kW
73.1
73.1
25
风机静压效率
%
≥62.8
≥62.8
当风机转速为110%时
26
体积流量
m3/s
606.5.4
606.5.4
27
静压
Pa
113.1
113.1
28
风机转速
r/min
85.8
85.8
29
叶尖速度
m/s
43.8
43.8
30
风机轴功率
kW
97.4
97.4
31
风机静压效率
%
62.7
62.7
风机其它性能参数
32
风机总重量
kg
1206
1206
33
叶片型式
低噪音叶
低噪音叶
34
叶片重量
kg
132
132
35
叶片数量
片
6
6
36
叶片设计倾角
度
15.9
15.9
37
叶片材质
FRP
FRP
38
轮毂材质
钢
钢
39
联轴器材质
16Mn
16Mn
40
叶片最高耐温
℃
80
80
41
叶尖间隙比率
0.0077
0.0077
42
叶片与风筒间距
mm
38
38
43
风筒内径
mm
9830
9830
44
喇叭口外缘直径
mm
10554
10554
45
风筒高度
mm
1829
1829
46
风筒形式
钟形
钟形
1.4减速齿轮箱主要参数表
序号
项目
单位
顺流凝汽器风机
逆流凝汽器风机
1
制造厂
WORLDTECH
2
减速齿轮箱类型
平行轴螺旋齿轮
3
减速齿轮箱型号
WH2SV176～ACC
4
减速齿轮箱数量
台
80
32
5
驱动类型
电动机
6
速度控制
变频器
7
额定转速
r/min
990（满频）
8
速度变化（每小时变化量）
6
9
电机铭牌功率
kW
110
10
减速齿轮箱减速比
12.685
11
输出轴转动方向
逆时针
逆时针或顺时针
12
速度范围
30%～110%
正向30%～110%
反向0%～30%
13
风机轴向推力
kN
9.99
14
减速齿轮箱效率
%
97
15
重量（空/满）
kg
1030
1065
16
齿轮材质
18CrNiMo7～6
17
轴材质
齿轮轴18CrNiMo7～6。
低速轴42CrMo4
18
轴承润滑油种类
干井/油润滑
19
油
VG220
20
油量
L
35（满足运行需求）
21
滤油机
WORLDTECH
22
润滑类型
双向法兰泵强制润滑
23
油泵
TUTHILL/2RFD或NOP～2RA～12C
24
油加热器
电加热器220V
25
油加热器数量
台
每台减速机一套
26
单台油加热器功率
W
380
27
输入联轴器（生产者/类型）
RENOLD/RSC230/弹性联轴器
28
齿轮箱体的振动速度有效值不大于
mm/s
0.1（减速机本体质量测试要求数据）
29
首次磨合期换油时间
h
500
30
正常运行期换油时间
h
18000
31
夏季超速110%工况最高油温
℃
80
32
夏季超速100%工况最高油温
℃
70
1.5冲洗设备主要参数表
序号
项目
单位
数量
1
操作方式
电动
2
冲洗装置水平位移方式
电动
3
冲洗高度调节方式
电动变频
4
水源水质
除盐水
5
冲洗频率
按实际使用需求
6
冲洗泵流量
t/h
13.5
7
冲洗泵水压
MPa
8～12
8
冲洗泵台数
台
1
9
每列冷却三角冲洗时间
h
小于6
1.6爆破膜主要参数表
序号
项目
单位
数量
1
制造厂
成都成航工业安全系统有限责任公司
2
型号
LKZ900～0.044～120T
3
规格
DN900
4
台数/机组
4
5
起爆压力
kPa
40±10%
2．系统概述
2.1直接空冷系统亦称为ACC（AirCooledCondencer）系统，它是指汽轮机的排汽引入室外空冷凝汽器内直接用空气来将排汽冷却凝结，凝结水再经凝结水泵送回汽轮机回热系统。
2.2工作流程为汽轮机排汽通过大直径的排气管道引至室外的空冷凝汽器内，布置在空冷凝汽器下方的轴流风机驱动空气加速流过空冷系统散热器外表面，形成强对流换热，带走管内蒸汽凝结释放的热量。
2.3空冷凝汽器散热器采用单面覆铝钢基管、铝翅片单排管散热器。
每台机组配置56个冷却单元，布置为8列，每列有7个冷却单元，每个单元由8片管束组成，每列共有48片顺流管束、8片逆流管束。
每列为5顺流2逆流管束单元配置。
每列空冷凝汽器单元配1台变频调速风机，其中逆流单元变频调速风机可反转运行。
56个空冷凝汽器单元均布置在汽机房A列外的空冷平台上，高度为45米。
为了减少热风回流的影响及加强防冻功能，在空冷平台的周围设有挡风墙，挡风墙高度为13.9米。
2.4空冷凝汽器一、二、七、八列的排汽管道、抽真空管道上设有电动隔离蝶阀。
排汽电动蝶阀装设有伴热装置，用以在冬季机组冷态启动时空冷岛防冻。
装设4只排汽隔离蝶阀可以满足冬季-15℃以上的启动要求。
2.6为保持空冷凝汽器良好的散热性能，每台机设置一套移动式高压清洗系统，水源采用除盐水，使其能够在机组运行或停止时对空冷凝汽器进行清洗，将沉积在翅片间的灰尘、污垢、飞絮等清洗干净。
3．直接空冷系统投入原则
3.1为保护空冷系统的安全，在排汽超温、超压及排汽装置水位高的情况下，应切断进入空冷凝汽器的所有汽源。
3.2在最低蒸汽负荷以及环境温度≤2℃时，空冷系统进入防冻运行，要严格控制风机的启停和蒸汽隔离蝶阀的开关，要高度重视空冷岛的防冻工作。
3.3启动风机的先决条件是凝结水温度升高到高于环境温度5℃，且凝结水温度同时高于35℃。
每列风机先投逆流风机，再投顺流风机。
空冷单元先投中间单元，后投两侧单元。
3.4空冷凝汽器只有在背压达到12kPa后，当排汽管、蒸汽分配管及凝汽器管束被充满蒸汽的情况下，风机才能投入运行。
3.5根据汽轮机背压曲线和当时环境温度控制风机转速，直至全部投入。
3.6环境温度大于5℃时，应打开蒸汽分配管上的隔离蝶阀和其对应的抽真空阀。
3.7负荷升高过程中在所有防冻蝶阀都开启后方可启动风机。
3.8运行中尽量保持所有风机转速相同。
4.直接空冷系统启动前检查
4.1相关设备检修工作结束，工作票终结，设备完整保温完好，空冷风机油位正常。
4.2控制气源、控制电源、信号电源投入，各种表计及保护完好。
4.3各气动门、防冻蝶阀、电动门动作灵活，开关正常。
4.5锅炉点火前，先将空冷系统建立真空。
4.6检查汽轮机润滑油系统、顶轴油系统、盘车装置、轴封系统、辅机冷却水系统、凝结水系统运行正常。
4.8对于新安装的空冷岛必须进行下列项目检查：
4.8.1各空冷轴流风机联锁保护试验已结束。
4.8.2真空系统严密性试验已合格。
4.8.3空冷风机风筒与风机桥架的连接螺栓牢固。
风机轮毂与减速箱输出轴安装牢固。
4.8.4从风机上部起依次向下进行，清除防护网和风机上的灰尘、脏污，保持风机和冷却单元内清洁，将所有可能进入风机内的杂物清除。
4.8.5电机以及变频器接线正确、可靠，接地装置完好。
4.8.6检查风机叶片安装角度调整合格。
4.8.7叶片叶尖与风筒内壁的间隙调整合格。
4.8.8用手转动叶轮应灵活、无阻滞和卡涩现象。
4.8.9风机减速箱内润滑油加注到位。
油温度达到5℃以上。
4.8.10就地和远传设备完好，点动变频器开关，使风机启动（时间不超过30秒），检查风机转向正确。
4.8.11试运转期间测定齿轮箱体的振动值，不大于0.1mm/s。
4.8.12风机连续试运转应不少于2小时，相关参数应正常。
5．空冷凝汽器投入
5.1启动三台真空泵抽真空，当汽轮机的背压达到30KPa时，真空建立。
5.2开启高、低压旁路向ACC中通入一定量的蒸汽，冬季启动时，应维持低旁流量不低于210t/h，空冷进汽温度尽量高，但不得超过120℃。
5.3当汽轮机的背压达到12KPa时空冷凝汽器可以开始接受全部蒸汽。
5.4当汽轮机的背压达到12KPa后，保留一台真空泵运行，另外两台泵处于备用。
5.5当环境温度小于2℃时，冬季运行模式投入，先投入3、4、5、6列的风机，然后投入2、7列风机，最后投入1、8列风机。
当环境温度≥2℃时，按非冬季运行模式投入，1、2、3、4、5、6、7、8列风机可同时投入。
各列风机投入顺序按5.6、5.7、5.8条规定执行。
5.6当各列散热器下联箱凝结水温度＞35℃且凝结水温度与环境温度差＞5℃时，投入各列2、6逆流单元风机，各列顺流单元风机按照3-5-1-7-4的顺序逐个投入。
风机最低转速为15Hz。
并根据需要调整风机，在全部风机投入前，风机转速最高不超过25Hz。
5.7风机上切逻辑条件（自动投入）
5.7.1未被隔离列空冷凝汽器左、右侧凝结水平均温度＞35℃且凝结水温度与环境温度差＞5℃。
5.7.2风机转速≥25Hz。
5.7.3实际排汽压力与设定值（14KPa）的偏差＞3KPa，延时1～3分钟。
5.8有防冻蝶阀冷却单元投入的注意事项：
5.8.1入口蝶阀开启条件：
环境温度＞5℃，且3-4-5-6列所有风机运行。
5.8.2逐个开启其抽真空门，再开凝水门。
5.8.3逐个开启入口碟阀，注意机组背压的变化情况。
5.8.4风机启动顺序：
按照2-6/3-5-1-7-4单元的顺序逐个投入对应列风机。
5.9空冷凝汽器投入注意事项
5.9.1初次向空冷凝汽器输送蒸汽时，凝汽器背压会突然增高，但持续时间很短，此时不应手动或程控启动冷却风机。
5.9.2在凝汽器背压降至12KPa前，蒸汽不得由汽轮机或旁路进入空冷凝汽器。
5.10空冷凝汽器的程控启动：
5.10.1启动步序1：
投入空冷电动门
1.当环境温度≥2℃时，开1、2、7、8列隔离阀，开1、2、7、8列抽真空电动门。
2.当环境温度小于2℃时，关1、2、7、8列隔离阀，开1、2、7、8列抽真空电动门。
5.10.2启动步序2：
自动投入真空泵组
1.当空冷凝汽器背压＞12KPa时，启动三台真空泵开始抽真空。
2.当空冷凝汽器背压≤12KPa时，提示空冷凝汽器已进入预真空状态。
3.当空冷凝汽器背压≤11KPa时，空冷凝汽器已预真空状态。
5.10.3启动步序3：
停止两台备用真空泵，同时联锁关闭抽真空电动门。
5.10.4启动步序4：
1.蒸汽进入空冷凝汽器前，程序随时根据环境温度再次设置空冷凝汽器电动门的位置。
（冬季运行工况下，如果环境温度由小于2℃上升为≥5℃，则程序自动打开所有电动门。
）
2.再次确认抽真空电动门已关闭。
5.10.5启动步序5：
1.再次启动三台真空泵。
2.空冷凝汽器真空保持11KPa。
5.10.6启动步序6：
检查所有未隔离列空冷凝汽器左、右侧凝结水平均温度＞35℃且凝结水温度与环境温度差＞5℃。
延时1～3分钟。
5.10.7启动步序7：
1.投入空冷风机子组自动。
2.空冷风机子组自动逻辑会根据冬季或夏季启动方式按相应的风机步序投入风机。
3.全部列逆流风机均已投入（环境温度≥2℃时）或机组3～6列逆流风机均已投入（环境温度小于2℃时）。
5.10.8启动步序8：
当排汽压力≤11KPa时，延时5～10分钟后自动停止两台真空泵，保留一台真空泵运行。
5.10.9启动步序9：
空冷凝汽器控制功能组进入风机步续表控制运行模式。
此后，风机子组将根据风机控制步序来控制相关排/列风机的顺序启、停，控制排汽分配隔离阀及抽真空阀的开、关，同时通过自动调节风机的转速，实现不同机组负荷及环境条件下汽机排汽背压运行在安全、经济、合理的范围内。
6．直接空冷系统运行维护
6.1监视各列两侧下联箱的凝结水出水温度均不得低于35℃，且各列抽气口温度与排汽温度偏差均不得低于15℃。
6.2检查凝汽器真空破坏门密封水位正常。
6.3运行维护参数：
6.3.1排汽装置水位正常。
6.3.2风机减速箱油位计1/2～2/3。
6.3.3凝结水过冷却度：
≤6℃。
6.4汽轮机背压调整
6.4.1当汽机准备进行冲转操作前，将汽机的背压设定值改为20kPa。
6.4.2机组正常运行负荷后，将汽机的背压设定值改为14kPa。
6.4.3冬季运行时环境温度小于3℃，某列的任一个凝结水温度小于20℃时，根据实际负荷相应增大背压设定值。
7．直接空冷系统夏季高温运行技术措施
7.1机组在运行期间，要严格按照背压控制曲线的要求进行负荷控制。
7.2当机组背压升高到45KPa后，应启动备用真空泵。
7.3背压达到50KPa时，应迅速降低负荷，将机组背压控制在低于45KPa以内，留出一定的余地，防止其它干扰因素造成机组背压进一步恶化。
7.4在机组背压升高时，应对主机各运行参数进行严密监视。
7.5在环境温度较高的时候，为保证空冷风机电机的电流和变频器温度不超过允许值，可解除风机自动，手动增加风机转速（但不得超过风机最大转速），随着环境温度的升高，机组背压升高后，必要时限制机组出力。
7.6在巡回检查时，应加强对空冷岛各冷却单元变频器、电机温度、变速箱油位及温度的检查监视，发现变速箱油位低时应及时联系补油。
7.7机组在高负荷、高背压运行期间，应控制汽轮机进汽参数在额定值，调节级压力不得超过18.44MPa，同时应注意轴向位移不得接近报警值（±0.9mm）以及排汽缸温度不得超过80℃。
上述三个参数有任意一个达到或接近报警值，必须尽快降低机组负荷，直至恢复正常。
7.9高负荷、高背压运行期间，应注意监视机组轴系振动情况，发现任一轴承盖振动或轴振有较大幅度的变化时，应及时进行分析，必要时降低机组出力。
7.10高负荷、高背压运行期间，应对推力轴承金属温度及回油温度进行密切地监视，任何情况下均不得超过规定值。
7.11机组在高背压运行期间，应密切监视凝结水温度和流量的变化。
凝结水泵出口水温达到60℃时，应做好精处理解列的预想，提前通知化学值班人员对精处理保护退出时出入口门和旁路门的动作情况进行监控，防止发生凝结水断流事故。
在凝结水精处理退出运行期间，应加强对凝结水水质的监控。
7.12在高负荷期间应注意监视并控制凝泵电机绕组温度和电流在额定值内，同时应注意排汽装置、除氧器水位的变化。
7.13夏季，机组在高背压区运行，应加强大气风速和风向对背压影响的监视，尤其应提高对炉后来风对背压影响的认识，逐步积累调整经验，防止大风来临时失去控制手段。
7.14机组在高背压运行期间，要注意运行真空泵汽水分离器水位和工作液温度的监视，将工作液温度控制在60℃以内。
7.15夏季高温时期，应保证辅机冷却水泵良好的运行和备用状态，同时运行人员应加强辅机冷却水泵出口温度和闭式水温度以及各辅机温度的监视调整。
7.16加强对运行转机设备电机风温、工作油及润滑油温度的监视。
7.17夏季高温时期，应加强对空冷变母线电压及空冷变压器温度的监视。
7.18机组在高背压运行期间，应认真倾听汽轮机本体各部声音，尤其注意低压缸排汽声音变化。
8．直接空冷系统冬季运行防冻技术措施
8.1机组在冬季启停机过程中应将空冷岛有防冻蝶阀的列退出运行，并确认蝶阀在完全关闭状态。
8.2锅炉点火后应维持高背压，投入旁路前再根据低旁投入要求将机组背压降低到要求的数值。
8.3控制高低压疏水扩容器温度70～80℃。
8.4根据排汽缸温度投入排汽缸减温水，控制排汽缸温度90～100℃。
8.6冬季启动时，冲车前40分钟开启低压旁路。
低压旁路投入后，应尽快增加低旁流量至≥210t/h（4列散热器的进汽量），并控制低旁减温后温度100～120℃，尽量提高空冷岛进汽温度。
8.7风机在空冷岛进汽后尽可能不投入运行，需要投入风机时，应根据机组背压、空冷岛出口热风温度、各列散热器下联箱凝结水温度以及各列抽空气口温度等参数开启某台风机。
8.8风机需要投入运行，应就地实测各列下联箱凝结水温度大于35℃且各单元散热器温度均已上升达到并超过35℃后，方允许投入风机。
8.9投入逆流风机反转时应确认空冷岛出口热风温度各测点均大于35℃且本排抽空气口温度不低于20℃。
8.11冬季运行期间根据实际情况就地实测各列散热器及联箱温度不少于两次，尤其应注意各列凝结水温度测点对应的联箱温度。
8.12低负荷情况下尽可能保持各列中风机多投、低频运行，尽量保持每列中各排风机的运行频率相同。
附：
汽轮机冬季冷态启动时，空冷岛需要的最小热负荷和环境温度的关系表
汽轮机冬季冷态启动时，空冷岛需要的最小热负荷和环境温度的关系表
环境温度（℃）
空冷岛最小热负荷（MW）
达到最小热负荷时允许的运行时间（h）
备注
不装隔离阀
装隔离阀4只
最小防冻
热量（MW）
最小防冻流量（T/h）
最小防冻热量（MW）
最小防冻流量（T/h）
0
271.3
406.8
139.2
208.8
4
冲车前40分钟开启低压旁路
～5
297.1
446.4
152.2
228.6
4
～10
332.1
498.2
171.0
256.3
4
～15
364.1
546.5
187.1
280.4
4
～20
399.2
598.3
205.2
307.1
4
～25
432.8
651.2
222.4
334.1
4
～29
463.1
694.1
238.0
356.0
4
9．直接空冷系统停止
9.1随着机组停止，空冷凝汽器进汽量逐渐减少，应及时根据各列凝结水温度和抽空气温度逐渐降低空冷风机转速，按顺序将1-8-2-7列退出运行。
9.2需要停止风机时，应先停止顺流风机，再停止逆流风机。
停止风机时应密切监视机组背压的变化情况。
9.3各列停止步序：
1-8/2-7/3-4-5-6。
9.4各列冷却风机停止步序：
所有风机转速已到低限，每列按4/1-7/3-5/2-6顺序逐步停止。
9.6风机下切逻辑条件
9.6.2风机转速≤15Hz。
9.6.3实际排汽压力小于设定值（14KPa），延时5～6分钟。
10．直接空冷系统联锁保护
10.1空冷凝汽器防冻保护
冬季工况下，空冷凝汽器的防冻保护包括顺流管束单元的防冻保护、
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