1、简介
河津发电分公司华泽2x300MW燃煤发电机组，采用哈尔滨汽轮机厂制造的NZK-300-16.7/537/537型亚临界、～次中间再熟、单轴、双缸、双排汽、反动式、直接空冷凝汽式汽轮机；其直接空冷系统(ACC)由哈蒙公司(HAMON THERMAL EUROPE)整岛供货。
直接空冷系统主要包括：排汽管道、抽真空管道、凝结水回水管道、空冷凝汽器管束、轴流风机组及高压水冲洗系统。每台机组的空冷凝汽器分为6个街区，每个街区由4个单元（3个顺流单元，1个逆流单元）构成，共24个冷却单元。
如图1，汽轮机低压缸排出的乏汽，经由一根直径为6m的排汽管道引出厂房A列墙外，垂直上升到34m高度的空冷平台后，由总管分出6根直径为2,42m的蒸汽分配管，将低压缸排汽引入空冷凝汽器项部的配汽联箱，每组分配联箱与一个街区的4个冷却单元相连接，每个冷却单元由12块冷却翅片管束和一个直径为9.754m的轴流风机组成。12块翅片管束以接近600角组成等腰三角形的“A”型结构，“A”型结构两侧分别有6个管束，其上端同蒸汽分配管联接，下端与凝结水联箱联结。当乏汽通过联箱自上而下流经空冷凝汽器的翅片管束时，由ACC下部的变频式轴流风机吸入的大量冷空气逆向流过翅片管的外表面，与管束内的蒸汽进行表面换热，蒸汽在翅片管内被冷凝而凝结为水。在顺流凝汽器翅片管束内，凝结水的流动方向与蒸汽流动方向相同，大约80%的蒸汽被冷凝，剩余的蒸汽和不凝气体进入逆流凝结器。在逆流凝结器翅片管束内，水流和蒸汽方向相反，通过这种流动方式，凝结水可从蒸汽中获得热量，避免发生过冷却现象而冻结。
在逆流管束的顶部有1个管箱，凝汽器中的不凝结气体通过管箱上的抽空气管被抽出，与抽真空设备相连，能够比较畅通地将系统中空气和不凝结气体抽出，同时空冷凝汽器的管柬采用单排管（在目前运行的单排管中单机容量最大），有效地防止了冬季运行中因流量不均造成的冻结。凝结水联箱汇集的凝结水通过回水管道自流至热井，由凝结水泵升压，送往汽机的热力系统，去完成热力循环。
2、空冷机组与湿冷机组的运行特性比较
湿冷机组的排汽经表面式凝汽器，通过循环冷却水将其汽化潜热带走，受热的循环水在水塔内通过淋水装置与空气接触进行热交换（蒸笈冷却），冷却水温与大气的湿球温度相关。而空冷机组的排汽或是通过中间介质（循环冷却水）经密闭的空冷散热器（间接空冷，如海勒式间接空冷系统），或直接通过空冷凝汽器（直接空冷）与空气进行热交换，冷却水温或凝结水温与大气的干球温度相关。大气干球温度不但高于湿球温度，而且干球的昼夜温差也高于湿球的昼夜温差。使空冷汽轮机组的运行特性与湿冷汽轮机相比具有以下特点：
2.1 空冷机组额定背压高
因空冷机组冷却介质为空气，其与湿冷机组采用的冷却水相比冷却效果要相差很多，其冷却效果与环境温度密切相关，在同容量机组相同工况及冷却条件下，湿冷机组的背压要明显低于空冷机组。同容量湿冷机组的额定背压为4.9kPa左右，而空冷汽轮机的额定背压一般在13～18kPa之间。300MW直接空冷机组的额定背压为16kPa。
2.2空冷机组背压变幅大
由于大气干球温度的昼夜温差变化大，且一年四季的温度变化范围更大，故空冷汽轮机的背压昼夜变化大，一年四季的背压变化范围更大。湿冷汽轮机的运行背压范围为4.9～11.8kPa，而空冷汽轮机的运行背压为9～50kPa，空冷汽轮机的背压变化范围是湿冷汽轮机的3～4倍。通常湿冷汽轮机夏季的浦发背压为11.8kPa，而空冷汽轮机夏季的满发背压为30～35kPa左右，空冷机组夏季的运行背压高出湿冷机组3倍左右。例如分析我公司#4号机在2009年6月21日0:00—6月22日0:00期间24h的机组出力，从中可以看出一天中机组背压的变化在15—45kPa，达到了30kPa的变化量。由于在高气温、高背压条件下，机组附加的排热量及空冷凝汽器翅片管脏污和真空恶化等原因，机组的背压超出设计数值。机组背压在一定的风机转速和一定的负荷情况下，还受到当时气象条件（风向风速）的较大影响，使得满发背压达到45kPa。
3、影响真空严密性试验的因素
汽轮机真空值是影响汽轮机经济运行的主要指标，而真空系统严密性是影响汽轮机真空的重要原因之一。真空严密性下降，汽轮机的真空下降，会对运行机组造成的不利影响，一是其真空下降，机组效率下降；二是空气漏入凝结水中会使凝结水溶氧升高，腐蚀汽轮机、锅炉设备，影响机组的安全运行；三是机组在寒冷季节运行时，当环境温度低于+2℃时将导致凝结水结冰，使空冷换热管束损坏，加速空冷系统的漏空，所以在汽轮机运行过程中，真空是一项非常重要的参数，～直受到格外的关注。
因真空系统的漏空气量与负荷有关，负荷不同，处于真空状态的设备、系统范围不同，凝汽器内的真空也不同，漏空气量也不同，而且相同的空气漏入量，在负荷不同时真空下降的速度也不一样。
直接空冷系统真空系统体积庞大，300MW机组真空系统容积是相同容量湿冷机组真空容积的5-6倍，要保持与湿冷机组相同的空气漏入量，对如此庞大的直接空冷凝汽器的严密性要求应严格得多。
除了上面所论述的负荷和系统范围外，直接空冷机组还存在着受环境温度、大气压力、冷却风机转速、当时的气象条件（如风速、风向等）的影响。按照常规的湿冷机组的试验方法，将负荷稳定维持在80%额定负荷下进行试验时，直接空冷机组还要受到在试验过程中上述条件变化的影响，直接影响了直接空冷机组的严密性试验的结果，所以直接空冷机组真空严密性试验不宜采用湿冷机组的验收指标和试验方法。
4试验方法步骤和注意事项
1)因真空严密性试验受外界室外气象条件（如大风，雷陈雨等）影响较大，而且在进行真空严密性试验时，机组背压将大幅变化，所以在进行真空严密性试验时尽量选择室外气象条件相对较好的情况下进行。
2)考虑到真空系统的漏空气量与机组负荷有关，试验时应保持机组有功负荷不低于240MW（80%额定负荷）且稳定。投入AGC控制的机组，在试验过程中应解除AGC，同时将机炉协调控制(CCS)解除，将机组切换为DEH的“阀位”控制方式，稳定锅炉燃烧工部及机前参数，保证汽轮机的进汽量不变。由于直接空冷系统的真空容积庞大，为真实反映空冷凝汽器的漏入空气，建议在每次试验时负荷应一致，主蒸汽流量保持不变，以便于进行后续的严密性分析和比较。
3)空冷机组运行背压受到冷却风机转速变化的影响，为了减少空冷风机转速变化对试验结果的干扰，空冷风机必须根据当时负荷，解除转速自动调整，在试验期间应保持某一个固定转速运行。如果在试验过程中，风机始终处于“背压”控制方式，则在试验过程中随着背压的升高，风机转速将自动加大，测量计算出的严密性试验的结果将比实际值偏低，不能如实地反映真实系统的严密情况。
4)低压轴封供汽压力对真空严密性试验的结果有直接影响，为了尽可能真实地反映严密性，建议在实验前将低压轴封的供汽压力尽量提高至最高允许压力，以便于最大限度地减少从汽轮机低压轴封漏入空冷凝汽器的空气量，这个压力应根据不同机组的轴封系统特点决定。
5)在试验期间，为了保证直接空冷机组的安全运行，应根据机组的背压运行曲线将机组背压控制在安全的范围内，同时应留出足够的安全裕量。
由于在试验期间机组背压总体趋势是升高的，同时还受到在试验期间环境气象条件的干扰。在恶劣气候条件下（如室外突然大风），机组在几分钟内背压会突然直线上升幅值达到15kPa以上，所以在试验时应对当时的气象条件进行分析，尽可能在气象条件好的时段进行试验，同时应比汽机跳闸背压留出至少25kPa的安全背压裕量，一般进行空冷严密性试验时机组背压应不高于30KPa。
6)在试验前，应检查确认备用真空泵处于良好备用状态，备用真空泵启动试验正常，然后进行试验前的机组运行参数的记录。
7)真空严密性试验期间应记录的参数有：当时的大气压力；环境温度{当时的风向、风速：试验期间的负荷；低压轴封供汽压力：新蒸汽及再蒸汽的压力、温度以及流量；空冷风机的转速等。
8)试验前的参数记录完成后，停止运行真空泵。
9)由于直接空冷凝汽器内的真空体积相当大，所有真空泵停止运行后，机组背压一般不会马上变化，所以应等待一段时间，待背压开始上升后正式开始试验。严密性较好的机组从停止真空泵运行到背压开始上升的时间一般有1—2min的延时；同时，在背压升高的前几分钟，其下降速度往往不准确，所以建议记录开始时间应从停止真空泵运行后的5min开始，每30秒记录一次各相关参数。
10)试验过程中应维持主汽温度、汽压稳定并严密监视各轴承振动、低压缸排汽温度、轴向位移、差胀等参数的变化。
11)湿冷机组严密性试验的方法规定共做5min，以后3min的背压平均上升速度作为试验结果。我们建议，直接空冷机组在背压允许的安全范围内，进行试验的时间应适当长一些，收集尽可能多的参数，以便于对其整理分析后得出修正后的试验结果。同时，由于气象条件等不确定因素的干扰，我们建议试验一般进行15分钟，以后10分钟的背压平均上升速度作为试验结果，取较长时间的平均值作为原始的试验依据。
5真空严密性试验验收标准
目前国内尚未制订出直接空冷机组真空严密性试验的相关标准。目前我国对湿冷机组真空严密性试验的标准是“真空下降率小于400Pa/nun为合格”，真空系统在同样的空气漏入率（容积率）的情况下，湿冷机组真空严密性的影响要比直接空冷系统真空严密性的影响小得多。直接空冷机组的真空系统十分庞大，而且由于排汽管道和空冷散热元件都是焊接结构，原则上不应漏气，故机组容许的漏空气量应与水冷机组大致相同，设计上抽真空设备通常也是按HEI标准的漏气量配置。因此，作为真空严密性验收标准的平均每分钟真空下降值，对于直接空冷机组应按真空系统容积增大的比例相应缩小。一般直接空冷机组的真空系统容积约为水冷机组的3-4倍。据此，直接空冷机组真空严密性的验收标准，建议为平均每分钟真空下降值不大于100 Pa。如果真空下降值大于上述数值，说明真空系统有额外的漏量，应进行真空找漏，除检查汽轮机组通常易漏的部位外，还须对空冷系统找漏，主要是各焊口、人孔门、爆破膜等接口。
三门峡富通新能源科技有限公司销售风机、离心风机、轴流风机等风机设备。
