張學(xué)亮，崔靖梓，2，馮 光，3，李玉良，4

（1 遼寧大唐國際阜新煤制天然氣有限責(zé)任公司，遼寧阜新123000；2 遼寧省煤制天然氣工程技術(shù)研究中心，遼寧阜新123000；3 遼寧省煤制天然氣工程研究中心，遼寧阜新123000；4 遼寧大唐國際阜新煤制天然氣有限責(zé)任公司企業(yè)博士后科研基地，遼寧阜新123000）

隨著人口增加、環(huán)境變化和工業(yè)的增量發(fā)展，水資源越來越短缺，價(jià)格也開始上漲，火力發(fā)電和煤化工企業(yè)作為用水大戶，20上世紀(jì)30年代末開始把冷卻能力比水小的多，但更廉價(jià)、無處不在的空氣作為一次冷卻介質(zhì)，這就是直接空冷技術(shù)。由于其具有經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、換熱性能好等優(yōu)點(diǎn)，所以空冷技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

1 背景及意義

遼寧大唐國際阜新煤制天然氣項(xiàng)目位于遼寧省阜新市，該地區(qū)地處遼寧西部，屬于半干旱地區(qū)，人均占有水資源量439 t，僅是全省人均占有水資源量的1／2，是全國人均占有水資源量的1／5，農(nóng)業(yè)每667 m2占有水資源量149 t，不足全省的1／3，全國的1／12。阜新是一個(gè)資源性缺水城市，是全國40個(gè)嚴(yán)重缺水城市之一，同時(shí)由于地下水資源超采嚴(yán)重，造成地下水水位下降，僅2010年至2011年就缺水2萬3萬噸，今年全市用水量為40.8萬噸，這無疑使水的供需矛盾日益突出。

空冷技術(shù)是一項(xiàng)既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保的方式，與常規(guī)水冷相比較，可以節(jié)約全廠用水的2／3。鑒于阜新市水資源嚴(yán)重匱乏這一現(xiàn)狀，該項(xiàng)目選用具有巨大節(jié)水潛力的直接空冷系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的水冷系統(tǒng)，該項(xiàng)目單套空分裝置每小時(shí)將節(jié)約7204.715×103kg循環(huán)水，每年（運(yùn)行時(shí)間330天）將節(jié)省資金490.0161萬元。

凝汽設(shè)備是凝汽式汽輪機(jī)裝置的主要設(shè)備，其工作性能直接影響整個(gè)汽輪機(jī)裝置的功、熱效率和運(yùn)行可靠性。凝汽器的作用是建立并維持汽輪機(jī)排汽口規(guī)定的高度真空，使蒸汽的排出壓力盡可能的降低，從而使蒸汽在汽輪機(jī)中的可用焓降達(dá)到最大，以提高汽輪機(jī)的循環(huán)熱效率；同時(shí)將在汽輪機(jī)內(nèi)做完功的排汽凝結(jié)成水，再由凝結(jié)水泵送至除氧器，作為供給鍋爐的給水循環(huán)利用；在正常運(yùn)行中，凝汽設(shè)備還有一定的真空除氧作用，除去凝結(jié)水中所含的氧，從而提高凝結(jié)水的質(zhì)量，防止設(shè)備腐蝕。凝氣設(shè)備保證了蒸汽品質(zhì)，減少了設(shè)備的腐蝕，使鍋爐給水得以循環(huán)使用。所以，回收凝結(jié)水對保證鍋爐的正常運(yùn)行和提高汽輪機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性具有重要意義。按冷卻方式分類，凝汽器可以分為兩大類，即水冷式凝汽器和空冷式凝汽器［2］。

水冷式凝汽器是封閉的，其管束側(cè)通循環(huán)冷卻水，管束安裝在封閉殼體內(nèi)。循環(huán)水冷水在管束內(nèi)流動(dòng)，汽輪機(jī)排汽在管束和凝汽器外殼間流動(dòng)。

空冷式凝汽器又可分為間接式和直接式凝汽器。間接空冷式凝汽器和水冷式一樣也是封閉的。其把一部分凝結(jié)水送到冷卻塔冷卻后，再循環(huán)送回凝汽器作為凝汽器的冷凝水，與水冷式凝汽器不同的是循環(huán)水使用凝結(jié)水，即使在冷卻塔內(nèi)，也是管束內(nèi)流動(dòng)而不與空氣直接接觸。直接空冷式凝汽器相對于前兩種凝汽器是非封閉的，汽輪機(jī)排出蒸汽在翅片管束內(nèi)流動(dòng)，空氣在翅片管外對蒸汽直接冷卻。為了提高冷卻效果，管束下面裝有風(fēng)扇進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)，或?qū)⒐苁ㄔ谧匀煌L(fēng)塔內(nèi)［3］。由于間接空冷凝汽器系統(tǒng)相對與直接空冷凝汽器系統(tǒng)設(shè)備多、造價(jià)高、維修量大、運(yùn)行難度大且可靠性較差，所以它將只是水冷凝汽器系統(tǒng)和直接空冷凝汽器系統(tǒng)之間的一個(gè)過渡，直接空冷凝汽器是今后發(fā)展的必然方向。

2 空冷系統(tǒng)概述

2.1 空冷系統(tǒng)的流程簡述

直接空冷凝汽器系統(tǒng)（air cooled condenser system，縮寫為ACC）是指汽輪機(jī)的排氣直接與空氣進(jìn)行熱交換，用空氣來冷凝排氣的系統(tǒng)。所需冷卻空氣一般由機(jī)械通風(fēng)供應(yīng)。直接空冷的凝汽設(shè)備稱為空冷凝汽器，簡稱空冷器［4］。

蒸汽在汽輪機(jī)做功后從低壓缸排出的乏汽通過大直徑排汽管道進(jìn)入集液箱，在集液箱中氣液得到分離，蒸汽通過集液箱頂部管道進(jìn)入空冷器，而冷凝液則由底部通過重力的作用流入熱井。

蒸汽由大直徑排氣管道進(jìn)入A型空冷器，借助空冷器下部風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的強(qiáng)制對流，利用流過換熱管束表面的空氣對蒸汽進(jìn)行冷凝，冷凝液進(jìn)入熱井，而空冷器和熱井中的不凝氣通過兩級(jí)抽氣器引入抽氣器冷凝器進(jìn)一步冷凝，冷凝液通過疏水閥進(jìn)入疏水膨脹箱，而抽氣器冷凝器中的不凝氣進(jìn)行大氣排放。

熱井中的冷凝液由凝結(jié)水泵引出，一部分用于抽氣器冷卻器，將來自抽射器的蒸汽進(jìn)一步冷凝；一部分去汽輪機(jī)汽缸的噴淋裝置，以保障汽缸的溫度不會(huì)超標(biāo)；一部分用于水封式安全閥，起到水封的作用；一部分由冷凝液再循環(huán)管線重新進(jìn)入熱井，其余部分由冷凝液外送管線將冷凝液送出界區(qū)，利用冷凝液再循環(huán)管線和外送管線調(diào)節(jié)熱井的液位。見圖1空冷器疏水系統(tǒng)圖。

空冷系統(tǒng)一般由空冷凝汽器系統(tǒng)、排氣管道系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、儀表和控制系統(tǒng)、減溫減壓裝置、隔離閥等組成。

圖1 空冷器疏水系統(tǒng)圖

（1）空冷凝汽器系統(tǒng) 采用恒壓兩段式冷凝，有兩個(gè)凝汽段構(gòu)成，即汽輪機(jī)平排氣先經(jīng)過順流冷凝段 （蒸汽與凝結(jié)水流動(dòng)方向相同），后經(jīng)過逆流冷凝段，這樣可以確保凝結(jié)水在逆流段不斷被加熱，減少了凝結(jié)水的過冷和潛在的冷凍危害，同時(shí)還可以排除凝結(jié)水中額外的溶氧，避免管道內(nèi)部腐蝕。

（2）排氣管道系統(tǒng) 指從汽輪機(jī)的排氣裝置出口到連接各空冷凝汽器的蒸汽分配管之間的管道。管道系統(tǒng)嚴(yán)密，管道之間的連接要求采用焊接，轉(zhuǎn)彎處的彎管內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流板，管道系統(tǒng)中要有防止振動(dòng)和熱膨脹的措施，管道的表面也要進(jìn)行防腐。

（3）凝結(jié)水系統(tǒng) 經(jīng)過空冷凝汽器凝結(jié)的水通過凝結(jié)水管道收集到熱井中，然后通過凝結(jié)水泵送入凝結(jié)水系統(tǒng)。

（4）抽真空系統(tǒng) 將空冷凝汽器中不能凝結(jié)的氣體抽出，以便保持系統(tǒng)的真空狀態(tài)，要求嚴(yán)密不漏氣，且在運(yùn)行過程中始終保持運(yùn)行。

（5）清洗系統(tǒng) 設(shè)置清洗系統(tǒng)的目的是為了防止落在空冷器表面的灰塵影響其散熱效果和腐蝕作用。

（6）儀表和控制系統(tǒng) 直接空冷系統(tǒng)的控制在集中控制室中完成。室內(nèi)設(shè)置分散控制系統(tǒng)（DCS）中設(shè)獨(dú)立的控制器對直接空冷系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控?？刂葡到y(tǒng)以計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的CRT及鍵盤為中心，實(shí)現(xiàn)直接空冷系統(tǒng)的正常啟動(dòng)、運(yùn)行工況的監(jiān)視和調(diào)整以及實(shí)現(xiàn)異常工況的報(bào)警和緊急事故的處理［4］。

2.2 空冷器的工作原理

蒸汽在汽輪機(jī)做功后從低壓缸排出的蒸汽通過大直徑排汽管道進(jìn)入A型凝汽器頂部的蒸汽分配管，然后從蒸汽分配管進(jìn)入順流管束，順流管束一般稱為冷凝管束或K管束，通過軸流風(fēng)機(jī)強(qiáng)制空氣流過換熱管束表面，帶走了管內(nèi)蒸汽的冷凝潛熱，在順流管束中可以冷凝大部分蒸汽，產(chǎn)生的凝結(jié)水與蒸汽同向流入管束下部聯(lián)箱。部分未凝結(jié)的蒸汽和不凝性氣體經(jīng)管束下部聯(lián)箱進(jìn)入逆流管束，逆流管束一般稱為冷卻管束或D管束，聯(lián)箱中的蒸汽由逆流管束下部進(jìn)入，并在向上流動(dòng)的過程中被強(qiáng)制流過換熱管束表面的空氣冷凝，逆流管束中的凝結(jié)水流動(dòng)方向與蒸汽相反，凝結(jié)水向下流入管束下部聯(lián)箱。凝結(jié)水在重力作用下由管束下部聯(lián)箱通過凝結(jié)水管道自流進(jìn)入排汽裝置下部熱井，同時(shí)不凝性氣體從逆流管束上部的抽氣口被抽真空系統(tǒng)抽出進(jìn)一步冷凝，其余不凝氣排入大氣。另外，排汽管道的疏水以及其它的疏水通過自流進(jìn)入排汽裝置下部熱井，見圖2空冷器工作原理圖［5］。

在順流管束中，蒸汽從配汽總管向下流動(dòng)，冷凝水的流動(dòng)方向與蒸汽的流動(dòng)方向一致，冷凝液膜較薄，傳熱效果好，汽阻也小。但是在低負(fù)荷或在低溫條件下，在翅片管底部的凝結(jié)水可能出現(xiàn)過冷卻現(xiàn)象，這將增加凝結(jié)水的含氧量，并且可能發(fā)生凝結(jié)水的凍結(jié)，導(dǎo)致管子破裂。

在逆流管束中，蒸汽由翅片管底部進(jìn)入，蒸汽流動(dòng)方向與凝結(jié)水流動(dòng)方向相反，這樣可避免凝結(jié)水的過冷現(xiàn)象，避免凍結(jié)。由于冷凝液膜較厚，因而傳熱系數(shù)較低，汽阻較大。為提高傳熱性能，防止凝結(jié)水的凍結(jié)，空冷器管束以順流為主，輔以逆流，兩者的面積配比為95∶5或67∶33［6］。

圖2 空冷器工作原理圖

凝汽器下部的冷空氣通過風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，穿過換熱管束進(jìn)行強(qiáng)制對流，風(fēng)機(jī)通過變頻器調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速改變空氣流量，所有風(fēng)機(jī)可以110%超速運(yùn)行。在低負(fù)荷或低環(huán)境溫度時(shí)，可通過改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速或運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)以減少換熱量。

3 空冷器在低溫環(huán)境下應(yīng)用

空氣冷卻器與水冷卻器不同，受環(huán)境氣溫的影響比較大。環(huán)境氣溫不僅晝夜有變化，而且一年冬夏之間溫差的變化很劇烈。特別是在冬季，空冷器在低溫環(huán)境中使用會(huì)遇到較大困難，主要集中在空冷器的設(shè)計(jì)缺陷以及操作不當(dāng)以致在低溫環(huán)境中管內(nèi)流體容易發(fā)生凝固、堵塞和凍結(jié)等現(xiàn)象。

遼寧大唐國際阜新煤制天然氣項(xiàng)目位于遼寧省阜新市新邱區(qū)，該地區(qū)屬北溫帶大陸季風(fēng)氣候，其主要特點(diǎn)是：春季干旱多風(fēng)，夏季干燥，秋季降溫較快，溫差較大，冬季嚴(yán)寒少雪，最低氣溫可達(dá)－30.9℃。據(jù)調(diào)查2011年該地區(qū)5個(gè)月份的氣溫在0℃以下，見圖3。這將對空冷器的操作帶來很大難度，防凍保護(hù)將成為空冷器使用的首要任務(wù)。

圖3 2011年阜新地區(qū)月度平均氣溫曲線圖

3.1 空冷器的凍凝原因

在規(guī)定的最低管壁溫度下，管壁溫度接近介質(zhì)的臨界工藝溫度，再加上空冷器各管排熱負(fù)荷分配不均勻，蒸汽流量偏低，空氣在意外的情況下進(jìn)入系統(tǒng)的真空部分，長時(shí)間運(yùn)行系統(tǒng)中不凝氣集聚太多，以致在低溫環(huán)境中管內(nèi)流體容易發(fā)生凝固、堵塞和凍結(jié)等現(xiàn)象。臨界工藝溫度包括凝固點(diǎn)、傾注點(diǎn)、結(jié)蠟點(diǎn)、露點(diǎn) （如果冷凝引起的腐蝕）、水合狀及其它可能出現(xiàn)操作困難的溫度［7］。

蒸汽全凝器在單程易發(fā)生蒸汽從上排管出口端（較熱）到下排管出口端 （較冷）的回流。這通常導(dǎo)致不凝氣的雜質(zhì)在靠近較低換熱管出口端聚集。不凝物的存在導(dǎo)致功能降低及較冷換熱管內(nèi)冷凝物的過渡冷卻和可能凍結(jié)，也可能出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。在穩(wěn)定條件下，空冷器底部和頂部排管以及冷空氣相接觸的先后次序不同，各排管的蒸汽冷凝區(qū)和冷卻區(qū)分配是不一樣的。如圖4空冷器的蒸汽冷凝圖所示，由于底部排管首先同冷空氣接觸，如果最上面的管排，冷凝在管束末端終止，則在底排管束中間某一點(diǎn)終止，其余管長形成冷卻區(qū)。冷凝液急劇過冷卻，在低溫下就很可能引起凍結(jié)。

圖4 空冷器的蒸汽冷凝圖

圖5 空冷器不凝氣聚集產(chǎn)生問題示意圖

圖5空冷器不凝氣聚集產(chǎn)生問題示意圖說明了空冷器因不凝氣聚集所產(chǎn)生的問題。由于第二排管冷凝的蒸汽量較第一排少，這樣，第二排具有較低的壓力降。出口管箱的壓力等于入口管箱減去流體流過第二排管時(shí)的壓力降，所以出口管箱的壓力超過第一排的出口壓力。這樣，導(dǎo)致蒸汽進(jìn)入第一排管的兩端，不凝氣在第一排管末端聚集，一直延伸到管長AB。等到第一排末端壓力等于出口管箱的壓力，第一排管的蒸汽才排入出口管箱。由于第一排管只有較少的帶有不凝氣的蒸汽流過，AB這段管壁變冷了。當(dāng)冷凝水流過這段管子時(shí)，冷凝水就可能凍結(jié)。避免這種情況的措施是幫助減少或消除回流進(jìn)較冷換熱管的蒸汽量［1］。

3.2 防止流體在管內(nèi)凝固和凍結(jié)的措施

（1）采用防凍性能優(yōu)異的單排管換熱元件同時(shí)對管內(nèi)流體進(jìn)行均勻分配，避免產(chǎn)生偏流現(xiàn)象。如增加管束和接管數(shù)目、對接管進(jìn)行合理的布局等。本項(xiàng)目空冷凝汽器設(shè)有2根2100 mm的匯流管，同時(shí)蒸汽分配管內(nèi)部進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，使蒸汽分布均勻。

（2）調(diào)整送風(fēng)量，采用自動(dòng)調(diào)校風(fēng)機(jī)和百葉窗，在氣溫變化時(shí)，調(diào)節(jié)通風(fēng)量，高溫時(shí)增加送風(fēng)量，而在低溫時(shí)，應(yīng)減少送風(fēng)量。此外在正常運(yùn)行過程中，對管束的風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)從而對汽輪機(jī)的排氣壓力進(jìn)行控制，通過調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速從22.5 Hz調(diào)整到全速50 Hz，從而達(dá)到對風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。但值得注意的是，在氣溫較低、系統(tǒng)的溫度和壓力不匹配的時(shí)候，不要試圖以較高的風(fēng)量降低ACC內(nèi)的壓力，這樣只會(huì)導(dǎo)致冷凝液被進(jìn)一步過冷。

（3）在配汽管路上設(shè)置電動(dòng)蝶閥，在冬季啟動(dòng)或負(fù)荷低的情況下，切除某列，減小實(shí)際換熱面積。

（4）在管束下面裝設(shè)蒸汽盤管，蒸汽盤管只在設(shè)備啟動(dòng)、停止和間歇運(yùn)行下使用。在低溫環(huán)境中工作的空冷器，蒸汽盤管和百葉窗是非常必要的。前者用于設(shè)備的啟動(dòng)和停車，后者用于調(diào)節(jié)工藝流體的出口溫度。蒸汽盤管可采用翅片管或光管，應(yīng)布滿管束的迎風(fēng)面積。盤管包括入口和出口管箱、管子 ［傾斜度為每英尺管長 （3／16）（1／4）英寸］。疏水閥應(yīng)布置在盡可能接近盤管。蒸汽流量通常在入口用一個(gè)小閥來調(diào)節(jié)，蒸汽盤管的疏水器應(yīng)能在任何情況下都能排出全部蒸汽凝結(jié)水。

（5）冬季采用順流換熱，夏季采用逆流換熱，如圖6。在冬季高溫工藝流體首先和冷流體接觸，由于流體溫度高、黏度小，不易凝固，當(dāng)流體溫度下降后，而空氣已經(jīng)被加熱，再接觸時(shí)就沒有凝固的危害了。但是這樣會(huì)使傳熱溫差減少，需要增加傳熱面積。在夏季需將流動(dòng)方向切換，改為逆流換熱。

（6）采用分段冷凝的方法，如采用主冷凝器和輔助冷凝器的串聯(lián)系統(tǒng)。另外要合理選擇管內(nèi)蒸汽流速和管長，冷凝長度過長，容易引起凝結(jié)水的過冷和凍結(jié)。

圖6 空冷器的逆流及順流換熱圖

本項(xiàng)目空冷器分成兩部分：主冷凝器和輔助冷凝器，采用合理的順流與逆流面積比，兩者的面積比例為67∶33，主冷凝器采用大蒸汽流量，以抵消各管排的不等熱負(fù)荷和不等壓力降的影響，而且采用順流方式。輔助冷凝器主要冷凝冷卻余下的氣體和不凝氣，按余下的蒸汽量來選取管子的數(shù)目，而且采用逆流方式。

（7）在實(shí)際工作條件下，要對壁溫進(jìn)行計(jì)算，在任何情況下，管壁溫度要高于液體的凝固點(diǎn)。對逆流管束，最低管壁溫度發(fā)生在與冷空氣相接觸的底排管。一般壁溫為冷卻介質(zhì)的傾點(diǎn)溫度再加上10℃。

（8）在空冷器啟動(dòng)階段，由于ACC本身就是一個(gè)冷卻設(shè)備，其設(shè)計(jì)一般是根據(jù)當(dāng)?shù)刈顭岬臈l件進(jìn)行設(shè)計(jì)。但是這樣的條件在溫度下降到很低的時(shí)候就存在這樣的問題：當(dāng)環(huán)境溫度在－25℃以下時(shí)，ACC的防凍條件是必須在內(nèi)部保持有一個(gè)足夠的熱量，否則系統(tǒng)將會(huì)處于冷凍的狀態(tài)。但是汽輪機(jī)的暖機(jī)狀態(tài)的流量和這個(gè)時(shí)候ACC的允許最小流量有一個(gè)較大的差異，這個(gè)差異就是ACC啟動(dòng)階段凍管的主要原因。本項(xiàng)目設(shè)置了旁路減溫減壓裝置就是為這個(gè)問題而設(shè)置的子系統(tǒng)，以便在冬季啟動(dòng)或低負(fù)荷的情況下，對空冷器補(bǔ)汽，保證進(jìn)汽量。

鑒于在使用ACC啟動(dòng)旁路的時(shí)候ACC處于凍管的臨界狀態(tài)，具體的操作步驟為：首先打開旁路蒸汽隔離閥，開啟旁路蒸汽減壓閥，5 min之內(nèi)手動(dòng)投入最大流量同時(shí)根據(jù)溫度變化的狀態(tài)調(diào)節(jié)減溫水閥控制后蒸汽溫度，然后調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)輸出控制冷凝液溫度要接近系統(tǒng)壓力對應(yīng)的飽和溫度，最后調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力到汽輪機(jī)的允許壓力。

（9）采用變頻調(diào)節(jié)，保證電動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。在凝結(jié)水收集管中凝結(jié)水溫度偏低的情況下，執(zhí)行 “順流防凍保護(hù)”程序；此外必須對冷凝液溫度進(jìn)行檢測，測量設(shè)備是放在凝結(jié)水管線的熱電阻，并且需設(shè)置并執(zhí)行防凍程序，當(dāng)所有測定值中的1個(gè)測定值低于30℃時(shí)，報(bào)警器將啟動(dòng)，同時(shí)變頻電機(jī)強(qiáng)制在手動(dòng)模式下運(yùn)行，當(dāng)測定值繼續(xù)下降到25℃時(shí)，將會(huì)強(qiáng)制停止所有的變頻驅(qū)動(dòng)器和電動(dòng)機(jī)，當(dāng)其測定值下降到20℃時(shí)，并且延時(shí)5 min之后，汽輪機(jī)將會(huì)跳車從而避免額外的蒸汽進(jìn)入系統(tǒng)。而當(dāng)溫度測定值都達(dá)到30℃時(shí)連鎖將解除。

（10）空冷器設(shè)置一系列的防凍保護(hù)，如果下聯(lián)箱凝結(jié)水溫度過冷，順流凝汽器防凍保護(hù)將啟動(dòng)；如果抽真空管溫度過冷，逆流凝汽器防凍保護(hù)將啟動(dòng)，在逆流管束抽汽口溫度偏低的情況下，執(zhí)行 “逆流防凍保護(hù)”程序，環(huán)境溫度低時(shí)，各列逆流風(fēng)機(jī)順序執(zhí)行運(yùn)行、停止、反轉(zhuǎn)、停止、運(yùn)行的“回暖保護(hù)”程序，形成內(nèi)部熱風(fēng)循環(huán)。

（11）凝結(jié)水自排空，采用大截面管道；對易凍設(shè)備如凝結(jié)水管路、抽真空管路及含有汽液的室外儀表等進(jìn)行保溫，必要時(shí)加伴熱設(shè)施，此外對不易保溫的設(shè)備如射汽抽氣器、凝結(jié)水泵、疏水泵等應(yīng)盡量設(shè)置于汽機(jī)房或泵房內(nèi)。

（12）冬季啟動(dòng)時(shí)，采用先逆流、再順流，先中間列、再兩邊列的啟動(dòng)方式；停止時(shí)，先停兩邊列、再停中間列，先停順流風(fēng)機(jī)、再停逆流風(fēng)機(jī)。此外還應(yīng)注意當(dāng)凝結(jié)水溫度偏低時(shí)，將排汽壓力設(shè)定值提高，逆流抽汽溫度偏低時(shí)，開啟啟動(dòng)抽氣器，此外避免個(gè)別風(fēng)機(jī)高速運(yùn)行，采用多臺(tái)風(fēng)機(jī)低速運(yùn)行，使熱負(fù)荷均勻分布。

（13）在低溫度、低負(fù)荷的情況下，加強(qiáng)對空冷器的監(jiān)視，如凝結(jié)水水位、凝結(jié)水溫度、抽氣溫度、排汽壓力、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、管束壁溫等。如負(fù)荷不變，凝結(jié)水水位下降以及環(huán)境溫度、負(fù)荷不變，排汽壓力升高，均可能局部凍結(jié)，需要進(jìn)行就地檢查。此外就地檢查，發(fā)現(xiàn)金屬表面溫度低于零度，或部分管束出現(xiàn)彎曲變形；可提高排汽壓力，降低凍結(jié)處風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速 （如為逆流單元可反轉(zhuǎn)）。

4 結(jié) 論

遼寧大唐國際阜新煤制天然氣項(xiàng)目空分裝置選用具有巨大節(jié)水潛力的直接空冷系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的水冷系統(tǒng)，從空冷器發(fā)展現(xiàn)狀為出發(fā)點(diǎn)，以空冷器系統(tǒng)的流程及工作原理為突破口，并以空冷器在低溫環(huán)境中使用所遇到的問題為重點(diǎn)，詳細(xì)闡述了空冷系統(tǒng)的凍堵原因，同時(shí)提出了解決防止流體在管內(nèi)凝固和凍結(jié)的方法，為空分裝置空冷系統(tǒng)的順利開車奠定了理論基礎(chǔ)。

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