冬季空冷岛防冻措施及基本概念
一、直接空冷抽汽供热机组冬季防冻的概念
1. 防冻保护措施的目的：为了防止冬季运行时空冷系统过冷或
冰，避免翅片管束内结冰，杜绝管束冻结损坏设备；
2. 防冻期：当环境温度低于+2℃时，从严格意义上空冷系统已进
入冬季运行期。

机组在遇有启动和停机操作时，必须提前了解
并监视环境气象条件的变化，机组在冬季运行期间，汽轮机的
背压控制值以两个低压缸背压较低值进行控制；
3. 凝结水过冷度：根据直接空冷系统冬季运行的特点，与原有的
（湿冷机组）凝结水“过冷度”概念不同，直接空冷凝结水过
冷度定义为：汽轮机低压缸排汽压力对应的饱和温度与各列下
联箱的凝结水平均温度的差值。

在冬季防冻期间，过冷度作为
重要参数进行监控；
4. 供热期机组负荷：因供热期抽汽供热量较大，而随着环境温度
的下降，供热抽汽量增大的同时空冷岛防冻工作将更加严峻，
所以在供热期机组负荷将以汽轮机进汽量参考，例如：70％额
定负荷（231MW）应以额定主蒸汽量的70％来参考，即710T/h，
以此来进行供热、防冻的参考基本依据。

5. 空冷岛进汽量：凝结水流量与排汽装置补水流量之差即为空冷
岛进汽量，或直接参考空冷岛凝结水回水流量。

6. 管束弹性变形：指换热管束发生弯曲变形，经过调整管束可以
自由恢复；
7. 管束变形：指管束发生永久弯曲，已无法恢复。

此种情况原因
较多，主要原因是空冷岛设计、安装过程中存在不合理，导致
个别管束膨胀、收缩受阻或通流面积不够造成，运行中加强测
温工作，及时提前发现后作为重点监视调整对象，利用运行调
节手段控制管束表面温度，降低管束温差减少管束变形概率；
8. 换热面过冷：指空冷换热管束外表面温度低于排汽温度，但还
在0℃以上。

此时预示着管束冰冻前兆，若不及时采取措施，管
束将很快发生冰冻；
9. 管束冰冻：指空冷换热管束外表面温度低于0℃，此时换热管束
内部已经发生结冰现象，积冰没有阻断管束通流面。

此时立即
采取回暖或其他有效措施，经很快消除，若此时未进行回暖或
其他有效措施或没有发现，冰冻管束将很快冻结，阻断换热管
束汽侧通流面；
10. 管束冻结：空冷换热管束内部积冰已经阻断管束通流面。

此时
已经很难溶开，只能依靠外部措施（如：覆盖电热毯等）消
除；
11. 管束损坏：空冷换热管束内部积冰达到一定数量时，环境温度
进一步下降，积冰膨胀超过管束的膨胀极限，管束裂开。

管束
一旦损坏将无法恢复，运行中只能观望，这将是空冷岛的严重
损坏事故；
12. 换热面大面积冻结：指空冷岛换热面较大面积发生冻结，机组
不能继续运行。

此种情况一旦发生就无法挽回，只能立即停
机，否则会导致空冷岛损坏管束迅速增加的恶性损坏事故；
13. 空冷岛测温：指空冷岛冬季防冻期不间断的测量空冷岛内外换
热面，随时掌握空冷岛换热面温度场、隔离阀严密性的情况，
给空冷岛防冻操作提供直接、有效的调整依据。

空冷岛测温工
作是空冷岛冬季防冻特别是供热工况下的最关键环节，在准确
掌握换热面温度场的前提下，才能作出积极有效的调整。

二、冬季启动空冷系统防冻措施
1） 当环境温度低于＋2℃时，机组在遇有启动和停机操作时，必须提前了解并监视环境气象条件的变化，冬季启动尽量安排在
白天11：00以后启动，但在17：00前机组负荷必须带至空冷岛
最小防冻流量对应的负荷以上；
2） 锅炉点火前,检查主汽门、再热主汽门前疏水、辅汽联箱疏水、轴封母管疏水至排汽装置门关闭，或在保证设备安全的前
提下采取间断疏水；
3） 将1、2、6列空冷系统的抽空气门、蒸汽分配门关闭；
4） 锅炉点火后，尽量用炉侧的空气门、PCV阀及疏水系统进行升温升压；
5） 当主汽压力＞0.8MPa（主汽压力可根据环境温度确定）以上，方可投旁路；
6） 开启低旁（全开），开启高旁50％以上，空冷岛3、4、5列开始进汽；
7） 可根据情况启动3、4、5列的逆→顺流风机；将所有疏水倒至排汽装置；
8） 随着机组负荷增加，根据空冷岛各列凝结水温度、抽真空温度依次投入2、6、1列空冷岛运行；
9） 在冬季启动前应投入空冷岛所有隔离阀的电伴热；
10） 如冬季热态启动，要求升温升压速度较快，应控制旁路的开度；
11） 在机组冲车前，要适当关小低旁，此时必须保证空冷岛的进汽量应在任何时候均大于20％的额定进汽量：674.4×20％＝
134.88t/h，如果不能满足此要求应联系锅炉进一步提高主汽
参数；
三、正常运行中防冻
1） 如果在冬季运行，空冷系统防冻保护在环境温度低于－5℃时才能启动；
2） 保证空冷岛防冻保护正常投入，认真监视空冷岛抽真空温度、凝结水温度、环境温度以及天气预报，发现DCS温度测点异常
时及时联系消缺，确保各温度测点的准确性；
3） 认真监视每一列凝结水温度和抽真空温度的变化；
4） 根据环境温度、供热抽汽量、机组负荷、主蒸汽流量等及时解列空冷隔离列；
5） 当隔离列隔离后，认真检测隔离阀前后温度，发现异常即使联系检修有关专业对隔离阀校对，保证隔离阀的严密性；
6） 若隔离阀漏汽量较大时（根据阀前后温度判别）为防止空冷管束积冰过多损坏设备，执行空冷岛倒列运行方式，确保空冷岛
及换热管束的安全，具体倒列操作及注意事项参考“空冷岛倒
列运行措施”；
7） 巡检时加强空冷散热面温度测量，特别是散热片边角处表面温度，当发现空冷系统有结冰的危险，立即解除空冷自动，降低
空冷风机频率，及时停止逆流风机或倒转，针对过冷管束进行
回暖、溶冰，就地测温人员加强测温；
8） 空冷岛冬季防冻期间无论是何种防冻方式，空冷岛务必24小时不间断测温，保证冬季运行空冷岛的安全运行。

9） 冬季供热期间，机组负荷应换算为汽轮机进汽量参考，供热期供热机组负荷不得低于70％额定负荷，即主蒸汽量不得低于
710T/h左右，在供热期间无论何种运行方式，空冷岛进汽量不
得低于150T/h（-20℃三列运行），否则必须申请增加负荷或
降低供热抽汽量。

10） 当环境温度进一步降低时，必须提高空冷岛进汽量，以确保空冷岛的设备安全运行，任何工况、环境下坚决杜绝空冷岛设备
损坏事故发生，各值必须提高空冷岛防冻的安全意识。

11） 冬季运行期间，机组阻塞背压参照“阻塞背压曲线”进行调节。

四、冬季机组故障甩负荷空冷防冻措施
1） 机组因故甩负荷，此时应迅速关闭或确认关闭1、2、6列蒸汽分配门，并关闭其抽空气门，开启旁路，进行空冷岛防冻，同时用旁路调整锅炉主汽参数，若锅炉参数维持不住或灭火且炉侧蒸汽参数突
降，应立即停机，迅速切断进入排汽装置所有汽源，停止空冷岛所有风机运行；
2） 如机组因故打闸，此时应开启旁路，根据旁路开度逐次关闭1、2、6列蒸汽隔离门和抽真空隔离阀。

盘车投入后，立即破坏真空，停止轴封，汽轮机闷缸，立即关闭旁路阀，将进入排汽装置的疏水全部关闭，检查关闭1、2、6列空冷岛的进汽隔离阀，打开抽真空旁路阀；
3） 锅炉灭火，主汽流量迅速下降，此时空冷岛会很快结冰，如果此时开启旁路系统会造成主汽参数地很快下降；因此，在冬季锅炉灭火后迅速关闭1、2、6列蒸汽隔离阀，3、4、5列进入防冻模式运行，维持机组带初负荷运行；若无法满足空冷岛系统防冻要求且有结冰危险时，应立即打闸，切断空冷岛所有进汽。

五、冬季机组停运空冷防冻措施
1） 随着负荷的下降应按顺序停止风机运行并退出空冷岛自动控制模式；
2） 当机组负荷降至66MW时，根据情况依次关闭空冷岛1、2、6列的蒸汽隔离阀和抽真空隔离阀；
3） 汽机打闸后关闭主、再热管疏水、辅汽联箱疏水、轴封系统疏水，切断空冷岛所有进汽；
4） 盘车投入后，立即破坏真空，停止轴封，汽轮机闷缸，开启抽真空旁路阀。

5） 停机后仔细复查排汽装置疏水系统，防止残余蒸汽进入空冷岛结冰；
6） 机组停运后，要定期对真空泵进行启动运行，防止真空泵入口结冰而影响启动或冻坏设备。

六、机组和空冷岛系统无论是在任何运行方式下或任何工况下各值班人
员务必做 好以下工作：
1） 空冷岛测温人员熟知“电业安全操作规程”，测温期间提高防止人身伤害的安全意识，坚决杜绝人身伤亡事故发生。

2） 接班前根据当天班次、环境气象情况做好空冷岛防冻事故预想，并检查工器具完整、完好且无故障；
3） 值班期间认真抄录报表，对参数变化正确认真进行分析判断，否则值长组织人员进行异常参数分析；
4） 当班期间做好定期巡检工作，仔细进行空冷岛换热面测温工作，并将测量结果认真加以比对，发现异常及时汇报；
5） 当机组低负荷运行、环境降温、刮风、下雪等，抽汽供热量增大，应适当增加供热机组进汽量等手段防止发生管束内结冰甚至冻坏事故，同时增加巡检次数和就地测温范围，认真做好防冻工作。