CN114458397A - 一种强化小机直排直接空冷机组冬季启动性能的方法 - Google Patents

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CN114458397A CN202210006458.2A CN202210006458A CN114458397A CN 114458397 A CN114458397 A CN 114458397A CN 202210006458 A CN202210006458 A CN 202210006458A CN 114458397 A CN114458397 A CN 114458397A
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Abstract

本发明提供了一种强化小机直排直接空冷机组冬季启动性能的方法，其包括以下步骤，步骤1，根据所在地气象条件和空冷岛设计参数，确定在环境温度最低时空冷岛的防冻流量
Figure DDA0003456989380000011
步骤2，计算机组冬季启动过程中给水泵汽轮机的排汽量Dt；步骤3，根据给水泵汽轮机的排汽量和在环境温度最低时空冷岛的防冻流量，确定空冷岛所需投入的列数；步骤4，设置给水泵汽轮机排汽管道的支管及阀门的数量。本发明避免在冬季利用汽动给水泵进行锅炉上水、冲洗以及冲转过程中，小机排汽量远低于空冷岛最低防冻流量所造成的空冷岛冻结问题。

Description

一种强化小机直排直接空冷机组冬季启动性能的方法
技术领域
本发明属于空冷机组冬季防冻技术领域，具体涉及一种强化小机直排直接空冷机组冬季启动性能的方法。
背景技术
对于直接空冷机组，给水系的配置方式较为灵活和复杂，有众多的组合方式，既可以选择电动给水泵又可以选择汽动给水泵。电动给水泵方案，在系统设备配置简洁性、检修维护便利性、操作灵活性、运行稳定性等方面，具有一定的优势。但其劣势也非常明显，采用电动给水泵会消耗大量的厂用电，造成机组的厂用电率显著增加，减少了机组的上网电量，使得其经济性明显低于汽泵方案。因此，使用汽泵方案成为当前的主流。
目前，采用汽动给水泵方案的直接空冷机组，其给水泵汽轮机排汽冷却方式可分为以下三种：(a)给水泵小汽轮机的排汽单独设置凝汽器及配套的湿式循环冷却水系统。(简称“小机湿冷”)；(b)给水泵小汽轮机的排汽单独设置凝汽器及其配套空冷系统(简称“小机间冷”)；(c)给水泵小汽轮机的排汽直接排入发电机组汽轮机的排汽装置，随同主机排汽一并进入直接空冷岛进行冷却(简称“小机直排”)。
以上三种冷却方式中，“小机直排”与其它两种冷却方式相比较具有明显的优势，这是由于其不仅具有厂用电率低的特点，而且整个系统的结构简单，无论是运行还是检修维护都是汽泵方案中最具优势的。由于小汽轮机的排汽与主汽轮机共用乏汽冷却系统，没有单独的凝汽器，因此，采用这种方案时小汽轮机不再需要配置独立的抽真空系统和单独的凝结水系统，工艺流程简化，系统简单，可靠性高，同时，初投资最少，且耗水量最低，减少运行管理人员及费用，经济效益非常明显，是现今发展的主流。
用这种方案的小汽轮机不再单独配置凝汽器，小汽轮机做功后的乏汽直接排入主机的排汽装置，然后随主汽轮机的乏汽一并通过大直径的钢制排汽管道引出汽机房接至空冷平台上的的钢制散热器，散热器底部的风机将空气与散热器表面进行强制对流换热，散热器内部的蒸汽经过换热后冷却成凝结水，这部分凝结水汇集后流入主机的排汽装置底部。在给水泵汽轮机乏汽管道上设置有给水泵汽轮机乏汽蝶阀。该阀门在主汽轮机启动阶段或停止运行阶段处于自动关闭状态，从而起到将主汽轮机组与给水泵汽轮机隔断的作用。
小机直排机组在配置汽动给水泵为主泵的同时，还配备电动给水泵做为机组的启动泵和备用泵。机组在启动阶段，通过调节电动给水泵出口的调节阀或者液力耦合器的输出转速来改变锅炉给水的流量。当机组负荷达到一定程度时，给水系统切换至汽动给水泵，然后通过调节驱动给水泵的小汽轮机的进气量来调节给水系统的流量。小汽轮机正常运行时汽源由主汽轮机抽汽提供。
汽泵直接空冷技术面临的一个主要问题是冬季启动困难。在冬季利用汽动给水泵进行锅炉上水、冲洗、冲转等过程，小机排汽量远低于空冷岛最低防冻流量，大部分蒸汽就会在管束内沿管程提前被凝结为水，在沿管壁向下流动时过冷度越来越大。直至温度下降至0℃以下时，流体就会发生缓慢冻结。冻结现象发生以后，蒸汽流道会越变越窄，凝汽器管束内蒸汽也会出现流速降低、甚至流动中止等现象，这样会使冻结面积越来越大，甚至会导致整个冷却单元的管束冻坏的恶果。若启动用电动给水泵无法使用，就意味着机组丧失冬季启动能力。直接空冷机组大多处于高寒地带，一年内有四至五个月环境温度低于0℃，若出现此种状况会造成巨大的损失。因此，需要一种方法来强化高位布置直接空冷汽轮发电机组的冬季启动性能。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种强化小机直排直接空冷机组冬季启动性能的方法，避免在冬季利用汽动给水泵进行锅炉上水、冲洗以及冲转过程中，小机排汽量远低于空冷岛最低防冻流量所造成的空冷岛冻结问题。本发明采用的技术方案是：其包括以下步骤，
步骤1，根据所在地气象条件和空冷岛设计参数，确定在环境温度最低时空冷岛的防冻流量
Figure BDA0003456989360000021
步骤2，计算机组冬季启动过程中给水泵汽轮机的排汽量Dt；
步骤3，根据给水泵汽轮机的排汽量和在环境温度最低时空冷岛的防冻流量，确定空冷岛所需投入的空冷凝汽器列数；
步骤4，设置给水泵汽轮机排汽管道的支管及阀门的数量。
进一步地，步骤1中，判断是否存在冻结风险，判断方法为：空冷岛的不可隔离列数量为n，在环境温度最低时空冷岛单列的防冻流量为
Figure BDA0003456989360000034
当空冷岛实际流量小于
Figure BDA0003456989360000035
的值，则存在冻结风险。
进一步地，步骤1中，所述所在地气象条件和空冷岛设计参数包括环境温度以及再各个环境温度下的最小防冻热量、最小防冻流量饱和态以及冷启动达到最小热负荷时允许的运行时间。
进一步地，步骤2中，在给水泵汽轮机开始给锅炉上水和冷、热态冲洗这一阶段计算。
进一步地，步骤2中，给水泵汽轮机的排汽量Dt用下式获得，
Figure BDA0003456989360000031
式中，Dt为给水泵汽轮机的排汽量；Dw为汽动给水泵出口给水流量；Djw为汽动给水泵中间抽头流量；hw2为汽动给水泵出口焓；hw1为汽动给水泵进口焓；hjw为中间抽头焓；ht为给水泵汽轮机进汽焓；hp给水泵汽轮机排汽焓；ηm为机械效率。
进一步地，步骤3中，空冷岛所需投入空冷凝汽器列数的计算方法为：
Figure BDA0003456989360000032
Nl为空冷岛所需投入列数；Dt为给水泵汽轮机的排汽量；
Figure BDA0003456989360000033
为环境温度最低时空冷岛的防冻流量；n为空冷岛的不可隔离列数量。
进一步地，步骤3中，空冷岛所需投入的列数为Nl即为增加的给水泵排汽管道支管及相关阀门的必要数量，多根排汽支管分别接入不同的空冷岛可隔离列内。
进一步地，还包括步骤5，所述步骤5为在从空负荷启动到冲车完毕这一阶段，将给水泵汽轮机排汽母管蝶阀关闭，排汽由排汽支管进入空冷岛可隔离列内，进汽的空冷岛列的冷却风机，根据环境温度和凝结水温度增减转速，至完全停止。
进一步地，步骤5还包括在水泵汽轮机开始给锅炉上水和冷/热态冲洗的这一阶段，给水泵汽轮机排汽母管蝶阀依旧关闭，排汽仍然由排汽支管进入空冷岛可隔离列内，为了增加给水泵汽轮机排汽量，锅炉冲洗流量保持35％BMCR，汽动给水泵再循环阀门开展并将再流量调至最大。进汽的空冷岛列的冷却风机，根据环境温度和凝结水温度增减转速，至完全停止。
进一步地，步骤5还包括在锅炉点火及增加蒸发量这一阶段，待锅炉点火操作完成后，打开给水泵汽轮机排汽母管蝶阀并关闭排汽支管蝶阀，小机排汽改为直排主机排汽母管的正常方式并维持不变，空冷岛不可隔离列和可隔离列根据环境温度和凝结水温度灵活增减转速，至完全停止。
本发明的有益效果是：
本发明方法对机组启动过程中小机排汽量和空冷单元冷却能力进行计算和分析，根据结果合理分配小机排汽，使空冷单元的进汽量满足其最低防冻流量，避免空冷岛冻结，使机组可以在冬季单独使用汽动给水泵顺利启动。
(1)实施简单
本发明实施过程清晰明了，不需要对机组现有设备和系统进行大的改动，涉及运行控制方面的改进也简单明确，并对一些复杂问题进行了合理的简化处理，便于运行人员理解与执行。
(2)效果明显
本发明方便运行人员评估机组当前的冻结风险，进而作出针对性的调整，有效避免因空冷岛蒸汽流量不足所造成的冻结情况发生。较低的蒸汽流量使得直接空冷机组在冬季的启动较为困难，本发明可为冬季的启动工作提供依据，可帮助运行人员只依靠汽动给水泵安全的完成小机直排空冷机组的启动工作
(3)投资较少
相较于其他可解决直接空冷机组冬季启动问题的方案，本发明无需额外增加场地、无需进行大量土建和安装工作、无需购置昂贵的仪器，改造系统所需的管道、阀门、支吊架等花费有限，计算所需的数据通过机组本身自带的运行测点即可得到。总之，实施本发明只需投入较少的资金。
(4)安全性好
本发明一方面不对系统进行大的改动，不影响主机和给水泵汽轮机的运行，不增加故障源；另一方面可明显降低机组在冬季启动时发生冻结、损坏设备的风险。总之，本发明的安全性较好。
附图说明
图1本发明实施例小机直排机组空冷系统示意图。
图中，1给水泵汽轮机本体，2给水泵汽轮机排汽母管，3给水泵汽轮机排汽母管蒸汽碟阀，4给水泵汽轮机排汽支管蒸汽碟阀，5给水泵汽轮机排汽支管，6空冷岛各列的蒸汽隔离阀。
具体实施方式
本发明提供了一种强化小机直排直接空冷机组冬季启动性能的方法，该方法对机组启动过程中小机排汽量和空冷单元冷却能力进行计算和分析，根据结果合理分配小机排汽，使空冷单元的进汽量满足其最低防冻流量，避免空冷岛冻结，使机组可以在冬季单独使用汽动给水泵顺利启动。
为了能更清楚地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进一步说明。
实施例
国华锦界三期建设两台660MW超超临界直接空冷机组，汽轮机发电机组全高位布置，每台机组配备一台100％容量汽动给水泵，两台机组共用一台30％容量电动给水泵。空冷岛的布置情况见图1。
汽轮机排出的乏汽经导流三通由主排汽管道引出汽机房“A”列外，经一段水平直管后分成八根排汽支管至空冷凝汽器顶部。小机排汽母管直接与主排汽管道相连接。与蒸汽从空冷凝汽器上部联箱进入，与空气进行表面换热后冷凝；冷凝水由凝结水管汇集，排至凝结水箱；机组采用8×8的布置方案(共64台风机)，即每台机组由8列空冷凝汽器组成，每列空冷凝汽器有8个空冷凝汽器单元。其中#1、#2、#7、#8列安装有蒸汽隔离阀，属于可隔离列，#3、#4、#5、#6列属于不可隔离列。
按照本发明所描述的方法，首先进行步骤1，根据所在地气象条件和空冷岛设计参数，确定在环境温度最低时空冷岛的防冻流量
Figure BDA0003456989360000051
步骤1中，所述所在地气象条件和空冷岛设计参数包括环境温度以及再各个环境温度下的最小防冻热量、最小防冻流量饱和态以及冷启动达到最小热负荷时允许的运行时间。
冬季为了防止空冷岛冻结，换热单元内的蒸汽流量有最低限制，即最低防冻流量。该流量与环境温度、换热翅片的尺寸等参数有关。根据所在地气象条件和空冷岛设计参数，可以确定在环境温度最低时空冷岛的防冻流量
Figure BDA0003456989360000065
根据所在地气象条件和空冷岛设计参数，设计制造厂家提供的冬季最低防冻流量见下表：
Figure BDA0003456989360000061
注：计算排汽参数为排汽压力15kPa(a)，排汽焓2382.2kJ/kg；
根据上表可以确定不同环境温度时空冷岛的防冻流量
Figure BDA0003456989360000062
-29℃作为有气象资料以来的历史最低温度，其出现的概率极低，不考虑在此环境温度下启动机组。-25℃为冬季常见的最低温度，由上表可知此时空冷岛的防冻流量为304.8t/h。
步骤1中，判断是否存在冻结风险，判断方法为：空冷岛的不可隔离列数量为n，在环境温度最低时空冷岛单列的防冻流量为
Figure BDA0003456989360000063
当空冷岛实际流量小于
Figure BDA0003456989360000064
的值，则存在冻结风险。
空冷凝汽器列可分为两类：有蒸汽隔离阀可完全隔离的列(以下简称可隔离列)、无蒸汽隔离阀不可完全隔离的列(以下简称不可隔离列)。当蒸汽隔离阀关闭后，可隔离列的换热量可以认为是零，机组排汽只在不可隔离列内进行凝结换热。
空冷岛的不可隔离列数量为4，则可知，在环境温度最低时空冷岛单列的防冻流量为304.8÷4＝76.2t/h，低于此值即存在冻结风险。
步骤2，计算机组冬季启动过程中给水泵汽轮机的排汽量Dt。
机组冬季启动过程，给水泵汽轮机的运行分为三个阶段：
第一阶段为从空负荷启动到冲车完毕，此过程中给水泵汽轮机排汽量较低，也不是稳定的值，而是连续变化的。一般情况下，这一过程持续时间短于设备厂家要求的空冷岛达到最小防冻流量的允许时间。因此，不必关注这一阶段给水泵汽轮机排汽量。
第二阶段为给水泵汽轮机开始给锅炉上水和冷、热态冲洗，所述冷、热态冲洗为冷态和热态交替冲洗。此过程往往持续较长时间，远超出设备厂家要求的空冷岛达到最小防冻流量的允许时间。该过程中给水泵汽轮机的排汽量也可在一定范围内调节。因此，应将给水泵汽轮机的排汽量调整至较高的值，避免空冷岛冻结。
第三阶段为锅炉点火及增加蒸发量。在此期间给水泵汽轮机的排汽量会进一步提高，而且锅炉点火后，大量蒸汽经高、低旁路进入空冷岛，可彻底解除空冷岛冻结的风险。若成功进入第三阶段，则可认为机组在冬季使用给水泵汽轮机启动成功。
由上可见，第二阶段给水泵汽轮机排汽的量决定了机组在冬季的启动过程能否成功。
结合本发明方法对这三个阶段进行分析：
第一阶段为从空负荷启动到冲车完毕。按照设计，这一阶段耗时60min，短于冷启动达到最小防冻流量时允许的运行时间(120min)。因此无需关注这一阶段给水泵汽轮机排汽量。
第二阶段为给水泵汽轮机开始给锅炉上水和冷/热态冲洗，此过程往往持续较长时间，远超出设备厂家要求的空冷岛达到最小防冻流量的允许时间。
第三阶段为锅炉点火及增加蒸发量。在此期间给水泵汽轮机的排汽量会进一步提高，而且锅炉点火后，大量蒸汽经高、低旁路进入空冷岛，空冷岛冻结的风险彻底解除，无需关注排汽量的变化。
步骤2中，在给水泵汽轮机开始给锅炉上水和冷、热态冲洗这一阶段计算即计算第二阶段。步骤2中，给水泵汽轮机的排汽量Dt用下式获得，
Figure BDA0003456989360000081
式中，Dt为给水泵汽轮机的排汽量；Dw为汽动给水泵出口给水流量；Djw为汽动给水泵中间抽头流量；hw2为汽动给水泵出口焓；hw1为汽动给水泵进口焓；hjw为中间抽头焓；ht为给水泵汽轮机进汽焓；hp给水泵汽轮机排汽焓；ηm为机械效率。
由式(1)可见，若给水泵汽轮机的进、排汽参数一定，汽动给水泵的进、出口参数一定，则给水泵汽轮机的排汽量Dt主要取决于汽动给水泵出口给水流量Dw。锅炉冲洗阶段的流量一般为35％BMCR，汽动给水泵再循环流量一般为30％额定流量，两者相加即为汽动给水泵出口给水流量Dw。
此过程中给水泵汽轮机的排汽量可以用式(1)计算，结果为Dt＝81.83t/h。步骤3，根据给水泵汽轮机的排汽量和在环境温度最低时空冷岛的防冻流量，确定空冷岛所需投入的空冷凝汽器列数。
步骤3中，空冷岛所需投入的空冷凝汽器列数为Nl即为增加的给水泵排汽管道支管及相关阀门的必要数量，多根排汽支管分别接入不同的空冷岛可隔离列内。
小机直排空冷机组是指给水泵小汽轮机的排汽直接排入发电机组汽轮机的排汽装置，随同主机排汽一并进入空冷岛进行冷却。在机组冬季启动阶段，这种设计使得有限的蒸汽分散在多列空冷凝汽器内，极易造成冻结。应将蒸汽集中在几列内冷却。
根据步骤1中得出的防冻流量
Figure BDA0003456989360000082
和步骤2中得出的水泵汽轮机开始给锅炉上水和冷/热态冲洗过程中给水泵汽轮机的排汽量Dt，空冷岛的不可隔离列数量为n。步骤3中，空冷岛所需投入列数的计算方法为：
Figure BDA0003456989360000091
Nl为空冷岛所需投入列数；Dt为给水泵汽轮机的排汽量；
Figure BDA0003456989360000092
为环境温度最低时空冷岛的防冻流量；n为空冷岛的不可隔离列数量。
计算得到空冷岛所需投入列数为
Figure BDA0003456989360000093
步骤4，设置给水泵汽轮机排汽管道的支管及阀门的数量。根据Nl值进行设置，设置方法为：当1≤Nl<2时，空冷岛凝汽器需投入1列，给水泵汽轮机排汽管道至少应配备1根支管及相应的阀门(为了增加系统可靠性和冗余度，可额外配备1根支管及相应的阀门作为备用)；当Nl≥2时，空冷岛凝汽器可以投入2列，给水泵汽轮机排汽管道可以配备2根支管及相应的阀门(为了增加系统可靠性和冗余度，可额外配备1根支管及相应的阀门作为备用)；
如图1所示，增加给水泵排汽管道支管及相关阀门。某根排汽支管从排汽母管上引出，经过一道排汽蝶阀后，接入空冷岛某一可隔离列的蒸汽隔离阀后。
步骤3中计算得到的空冷岛所需投入列数Nl即为增加的给水泵排汽管道支管及相关阀门的必要数量，多根排汽支管分别接入不同的空冷岛可隔离列内。此外，为了提高系统可靠性，降低某列空冷凝汽器故障造成的负面影响，除必要数量外，应适当额外增加给水泵排汽管道支管及相关阀门。
根据步骤3中的计算结果，1列空冷岛冷却单元即可完成给水泵汽轮机排汽的冷却。因此，需要增加1根给水泵排汽管道支管及相关的阀门，接至空冷岛#7列蒸汽隔离阀后。此外，为了提高系统可靠性，降低某列空冷凝汽器故障造成的负面影响，额外增加1根给水泵排汽管道支管及相关的阀门，接至空冷岛#7列蒸汽隔离阀后，使用时两根支管1用1备。具体布置如图1，其中，1为给水泵汽轮机本体，2给水泵汽轮机排汽母管，3为给水泵汽轮机排汽母管蒸汽碟阀，4为给水泵汽轮机排汽支管蒸汽碟阀，5为给水泵汽轮机排汽支管，6为空冷岛各列的蒸汽隔离阀。
此外，合理运用给水泵汽轮机，改善小机直排直接空冷机组的冬季启动性能，由此，本发明还包括步骤5，进行汽动给水泵的运行控制方面的强化。通过步骤1至4，针对小机直排直接空冷机组的冬季启动性能已经进行了硬件方面的强化，本步骤在此基础上进行汽动给水泵的运行控制方面的强化。
步骤5为在从空负荷启动到冲车完毕这一阶段，将给水泵汽轮机排汽母管蝶阀关闭，排汽由排汽支管进入空冷岛可隔离列内，进汽的空冷岛列的冷却风机，根据环境温度和凝结水温度增减转速，至完全停止。步骤5还包括在水泵汽轮机开始给锅炉上水和冷/热态冲洗的这一阶段，给水泵汽轮机排汽母管蝶阀依旧关闭，排汽仍然由排汽支管进入空冷岛可隔离列内，为了增加给水泵汽轮机排汽量，锅炉冲洗流量保持35％BMCR，汽动给水泵再循环阀门开展并将再流量调至最大。进汽的空冷岛列的冷却风机，根据环境温度和凝结水温度增减转速，至完全停止。步骤5还包括在锅炉点火及增加蒸发量这一阶段，待锅炉点火操作完成后，打开给水泵汽轮机排汽母管蝶阀并关闭排汽支管蝶阀，小机排汽改为直排主机排汽母管的正常方式并维持不变，空冷岛不可隔离列和可隔离列根据环境温度和凝结水温度灵活增减转速，至完全停止。
结合实施例说明，步骤5具体包括以下内容：
第一阶段，即从空负荷启动到冲车完毕的过程。此阶段给水泵汽轮机排汽母管蝶阀关闭，排汽由排汽支管进入空冷岛#7列或#8列内。初始时进汽列的空冷风机静止，若环境温度、凝结水温度有所升高，则可按照先逆流后顺流、先中间后两侧的顺序逐台启动空冷风机。
第二阶段，即给水泵汽轮机开始给锅炉上水和冷/热态冲洗的过程。此阶段给水泵汽轮机排汽母管蝶阀依旧关闭，排汽仍然由排汽支管进入空冷岛#7列或#8列内。为了增加给水泵汽轮机排汽量，锅炉冲洗流量保持35％BMCR，汽动给水泵再循环阀门开展并将再流量调至最大。空冷风机运行策略与第一阶段相同。
第三阶段，即锅炉点火及增加蒸发量阶段。待锅炉点火操作完成后，打开给水泵汽轮机排汽母管蝶阀并关闭通往#7或#8列的排汽支管蝶阀，小机排汽改为直排主机排汽母管的正常方式并维持不变。空冷风机运行策略与第一阶段相同。
本发明涉及一种强化冬季启动性能的小机直排直接空冷机组，特别是涉及一种高位布置的直接空冷机组在冬季启动过程中防止其空冷岛冻结的方法，通过汽动给水泵完成冬季机组启动的冷态、热态冲洗、蒸汽升参数、汽轮机冲转、并网、升负荷等一系列操作的方法。
本发明有以下优点：
(1)实施简单
本发明实施过程清晰明了，不需要对机组现有设备和系统进行大的改动，涉及运行控制方面的改进也简单明确，并对一些复杂问题进行了合理的简化处理，便于运行人员理解与执行。
(2)效果明显
本发明方便运行人员评估机组当前的冻结风险，进而作出针对性的调整，有效避免因空冷岛蒸汽流量不足所造成的冻结情况发生。较低的蒸汽流量使得直接空冷机组在冬季的启动较为困难，本发明可为冬季的启动工作提供依据，可帮助运行人员只依靠汽动给水泵安全的完成小机直排空冷机组的启动工作
(3)投资较少
相较于其他可解决直接空冷机组冬季启动问题的方案，本发明无需额外增加场地、无需进行大量土建和安装工作、无需购置昂贵的仪器，改造系统所需的管道、阀门、支吊架等花费有限，计算所需的数据通过机组本身自带的运行测点即可得到。总之，实施本发明只需投入较少的资金。
(4)安全性好
本发明一方面不对系统进行大的改动，不影响主机和给水泵汽轮机的运行，不增加故障源；另一方面可明显降低机组在冬季启动时发生冻结、损坏设备的风险。总之，本发明的安全性较好。
本发明针对全高位布置的小机直排直接空冷机组特点，提出一种可靠性高、实施便利且成本较低的方法，旨在加强其在冬季寒冷状态下启动的能力。本发明通过改进小机排汽管道的布置，避免在冬季利用汽动给水泵进行锅炉上水、冲洗、冲转等过程中，小机排汽量远低于空冷岛最低防冻流量所造成的空冷岛冻结问题。这使得该类型机组在启动用电动给水泵出现问题时，依然可以按照计划顺利启动，机组的安全性与经济性得到了保证。
综合上述内容，本发明克服了现有方法的一些缺点，在有效性、实施便利性、投资节约性、安全性方面具有明显的优势，可为小机直排直接空冷机组在冬季的启动工作提供帮助。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种强化小机直排直接空冷机组冬季启动性能的方法，其特征在于，其包括以下步骤，
步骤1，根据所在地气象条件和空冷岛设计参数，确定在环境温度最低时空冷岛的防冻流量
Figure FDA0003456989350000012
步骤2，计算机组冬季启动过程中给水泵汽轮机的排汽量Dt；
步骤3，根据给水泵汽轮机的排汽量和在环境温度最低时空冷岛的防冻流量，确定空冷岛所需投入的空冷凝汽器列数；
步骤4，设置给水泵汽轮机排汽管道的支管及阀门的数量。
2.根据权利要求1所述的一种强化小机直排直接空冷机组冬季启动性能的方法，其特征在于，步骤1中，判断是否存在冻结风险，判断方法为：空冷岛的不可隔离列数量为n，在环境温度最低时空冷岛单列的防冻流量为
Figure FDA0003456989350000013
当空冷岛实际流量小于
Figure FDA0003456989350000014
的值，则存在冻结风险。
3.根据权利要求1所述的一种强化小机直排直接空冷机组冬季启动性能的方法，其特征在于，步骤1中，所述所在地气象条件和空冷岛设计参数包括环境温度以及再各个环境温度下的最小防冻热量、最小防冻流量饱和态以及冷启动达到最小热负荷时允许的运行时间。
4.根据权利要求1所述的一种强化小机直排直接空冷机组冬季启动性能的方法，其特征在于，步骤2中，在给水泵汽轮机开始给锅炉上水和冷、热态冲洗这一阶段计算。
5.根据权利要求4所述的一种强化小机直排直接空冷机组冬季启动性能的方法，其特征在于，步骤2中，给水泵汽轮机的排汽量Dt用下式获得，
Figure FDA0003456989350000011
式中，Dt为给水泵汽轮机的排汽量；Dw为汽动给水泵出口给水流量；Djw为汽动给水泵中间抽头流量；hw2为汽动给水泵出口焓；hw1为汽动给水泵进口焓；hjw为中间抽头焓；ht为给水泵汽轮机进汽焓；hp给水泵汽轮机排汽焓；ηm为机械效率。
6.根据权利要求5所述的一种强化小机直排直接空冷机组冬季启动性能的方法，其特征在于，步骤3中，空冷岛所需投入空冷凝汽器列数的计算方法为：
Figure FDA0003456989350000021
Nl为空冷岛所需投入列数；Dt为给水泵汽轮机的排汽量；
Figure FDA0003456989350000022
为环境温度最低时空冷岛的防冻流量；n为空冷岛的不可隔离列数量。
7.根据权利要求5所述的一种强化小机直排直接空冷机组冬季启动性能的方法，其特征在于，步骤3中，空冷岛所需投入的列数为Nl即为增加的给水泵排汽管道支管及相关阀门的必要数量，多根排汽支管分别接入不同的空冷岛可隔离列内。
8.根据权利要求1所述的一种强化小机直排直接空冷机组冬季启动性能的方法，其特征在于，还包括步骤5，所述步骤5为在从空负荷启动到冲车完毕这一阶段，将给水泵汽轮机排汽母管蝶阀关闭，排汽由排汽支管进入空冷岛可隔离列内，进汽的空冷岛列的冷却风机，根据环境温度和凝结水温度增减转速，至完全停止。
9.根据权利要求8所述的一种强化小机直排直接空冷机组冬季启动性能的方法，其特征在于，步骤5还包括在水泵汽轮机开始给锅炉上水和冷/热态冲洗的这一阶段，给水泵汽轮机排汽母管蝶阀依旧关闭，排汽仍然由排汽支管进入空冷岛可隔离列内，为了增加给水泵汽轮机排汽量，锅炉冲洗流量保持35％BMCR，汽动给水泵再循环阀门开展并将再流量调至最大。进汽的空冷岛列的冷却风机，根据环境温度和凝结水温度增减转速，至完全停止。
10.根据权利要求9所述的一种强化小机直排直接空冷机组冬季启动性能的方法，其特征在于，步骤5还包括在锅炉点火及增加蒸发量这一阶段，待锅炉点火操作完成后，打开给水泵汽轮机排汽母管蝶阀并关闭排汽支管蝶阀，小机排汽改为直排主机排汽母管的正常方式并维持不变，空冷岛不可隔离列和可隔离列根据环境温度和凝结水温度灵活增减转速，至完全停止。
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