热回流在空冷塔的危害及应对方法

空冷散热器布置不当或者环境条件发生变化会导致热回流的产生，特别是在炎热夏季的高温时段，热回流的产生增加了风机入口温度，使得系统背压急剧升高，甚至导致系统跳闸停机。

据有关报道[22]，南非Matimba燃煤空冷电厂是装有6×665MW直接空冷机组，全厂总容量约4GW的特大电厂，电厂机组空冷平台高度45m，配汽管中心标高54m。每台机组配48台φ9.14m的空冷风机群，共288台风机。当6台机组全部投入运行时，风机群从0～45m空间吸入环境冷空气，再由45～54m空间层将热空气排向环境大气中，在正常风向、风速的条件下，热空气流场受到热浮力作用便扩散到高空大气中。同时电厂空冷塔是经过风洞试验确定其朝向、标高和布置的，并且在45m标高平台上，迎风侧装有10m的挡风墙。当全厂装有4台机组时，投产几年运行良好。然而，在1992年6号机组投产后，在夏季出现大于6m/s西南风（锅炉侧吹来），穿过炉间通道，风速增高时间短促，正吹在配汽管顶部上空，把热气流压下造成热风回流，迫使汽轮机背压急剧上升，直至背压保护跳闸而停机。受危害的仅仅是两端机组（1号和6号机），虽然在一年中这种情况只有2%，但从1991年1月至1992年9月的20个月中，损失发电量约3.38亿k W·h。国电电力大同发电有限责任公司第二发电厂2×600MW直接空冷系统是国家发展和改革委员会“十一五”节水示范项目，直接空冷系统由德国GEA能源技术有限公司整塔供货。国电电力大同发电有限责任公司第二发电厂7号空冷机组于2005年4月21日顺利完成168h满负荷试运，8号空冷机组于2005年7月22日顺利通过试运行，比计划工期提前201天。两台直接空冷机组的提前投产发电，对山西省和京津唐地区的经济建设发挥了积极作用。然而直接空冷机组于2005年7月，在环境温度37.7℃时，汽轮机背压最高曾达55kPa，被迫降至52kPa，因大风从炉后侧吹过，塔下形成热回流而发生机组跳闸事故。

山西漳山发电公司2×300MW直接空冷系统燃煤机组所在地区2005年6月22日17点12分，突起大风，风速在15～16m/s，风向为东北风，属雷阵雨前的大风，汽轮机背压发生大幅度的波动，背压由17点30分的44.2kPa降至17点42分的64.9kPa；机组负荷由254MW降至223MW，机组保护动作，而后跳闸停机，直至18点17分机组再启动并网。(www.xing528.com)

由此可见，在炎热夏季高温时段，空冷机组背压突然升高或变化，环境大风引起的热回流是主要的原因之一。如何避免或减小热风回流带来的危害，弄清影响热回流的因素，同时定量分析塔下热回流的大小，给出热回流的评价方法，对空冷塔的设计具有重要的指导意义和工程应用价值。