岳星琼

（山西西山煤电有限责任公司发电公司电力分公司， 山西 太原 030053）

1 直接空冷机组

山西西山热电空冷机组的装机容量为3台×50 MW，均采用的是直接空冷系统。它是将汽轮机的末级排汽经管道送到室外的空冷凝汽器的翅片管束中，翅片的下方是旋转的风机，通过风机的转动将翅片散出的热量带走，管束内的排汽被凝结，最终收回到排气装置中。如图1所示，这些位于室外的部分则称为“空冷岛”[1-2]。

其优点是：不需要冷却水等中间冷却介质，初始温差大；设备少、系统简单、基建投资较少、占地少；空气量可灵活调节，冬季防冻措施比较可靠。

缺点是：空冷岛的体积比较大，容易使空气漏进系统中；暴露在自然环境中，环境和天气会对机组的真空产生影响；高速旋转的风机，增加了厂用电量，同时也产生了噪声[3-4]。

2 空冷岛加装喷淋装置的必要性

影响真空的因素有很多，有真空泵的运行状况、空冷翅片污垢以及真空系统的严密性等。这些因素中任何一项的变化都将导致机组的真空发生变化，真空发生变化则需调整风机的运行，导致厂用电率发生变化，影响机组的供电煤耗从而影响机组运行的经济性。

由表1可以看出，系统真空达不到要求，限制了机组出力。此时机组处于既不经济又不安全的工况。另外我厂所处地区比邻煤矿，空气中悬浮物颗粒比较多，是导致空冷凝汽器的翅片管束表面比较脏污的主要原因。通过人工冲水的方法对冷凝器管束进行清洗，费时、费力，且冲洗过程中因水流不稳定，对真空造成波动，影响机组的稳定性。根据将近20年的运行经验，决定对空冷岛进行改造，通过对空冷岛的翅片管束加装喷淋装置，以达到清洗翅片表面的脏污和管束降温、加强换热的目的，增加机组效率。

表1 夏季运行时在负荷40 MW时空冷风机转速达到110%的情况下真空值及相关参数

3 喷淋系统工作原理

空冷岛喷淋冷却的工作原理：在空冷岛翅片上方合理设置可调雾化喷嘴，通过调整喷嘴水雾化程度，达到冲洗和冷却的效果。当喷管调整为非雾化时，喷管流出的水为水流状，可以清洁翅片污垢，雾化时喷出的水雾附着在散热器管的表面，既能降低周围环境温度，又可增加翅片换热，达到提高真空的作用[5]。

4 喷淋装置安装及使用方法

空冷散热器平台距地面10 m，管束形式为人字型，管束夹角60°，每台机组安装有12台风机，每列4台风机。化学水车间与空冷岛的直线距离小于10 m，可单独架设一趟除盐水管，也可在进入汽机房的除盐水管道上接出一趟管道通向人字形管束的顶端，喷嘴向下喷淋。与空冷风机的耗电相比喷淋泵的耗电可忽略不计。

当到夏季时，环境温度升高，空冷风机的转速已达到110%运行，如果还不能满足机组出力，则可开启喷淋系统。喷淋系统的控制端设置于主控室内，通过远程操作即可达到冲洗喷淋的目的。冬季环境温度偏低，则不需要启动喷淋系统。整个管道部分也不需要加装伴热设施，系统停用期间放干管道中的积水即可，不会发生冻裂事故[6-7]。

5 加装喷淋装置对其他设备的影响

喷淋系统的使用会对位于空冷岛下方的主变及其相关设备产生一定的影响，影响的程度取决于喷雾的大小。完全喷雾时，喷出的气水混合物其中的98%可附着在翅片上，随风机的强制通风换热散发到空气中，其余的2%可随空气蒸发散发到空气中；冲洗时，由于形成水流，不能及时蒸发到空气中，这时就要在主变及母线栈桥上方增设防水板，以减小这些设备不会受潮或发生短路。

[1]朱嵩.基于RNGk-ε湍流模型的直接空冷岛数值模拟研究[J].企业技术开发，2010（15）：45-46.

[2]杨护洲.空冷岛的安装质量及进度控制[J].电力建设，2007（6）：71-73.

[3]荆有印，丁桂艳，王长海.空冷岛内气流分布不均对冷却效果的影响[J].东北电力技术，2008（11）：4-7.

[4]杨立军，杜小泽，杨勇平.环境风影响下的空冷岛运行特性[J].工程热物理学报，2009（2）：325-328.

[5]周兰欣，李建波，李卫华，等.600MW机组空冷岛外部流场的数值模拟与结构优化[J].中国电机工程学报，2009（17）：32-38.

[6]汪公河.电厂空冷岛钢结构及设备吊装方案研究与应用[J].安徽电力，2010（4）：35-36.

[7]丁振宇，陈巍，田永兴，等.环境风对直接空冷岛换热的影响[J].汽轮机技术，2011（3）：195-198.