刚刚辞别的2017年，对于我们每一个人来说都有太多的精彩瞬间，对于五彩湾电厂来说也是如此。
2017年10月，中央电视台大型纪录片《超级工程之纵横中国》第二集在央视一套和九套播出，五彩湾电厂共出镜117秒，成为唯一出镜的火力发电厂。央视作为国家最权威的媒体，最大的媒体平台，五彩湾电厂又有何魅力吸引到了央视的关注呢?让我们一起走进这家央视眼中的超级工程--神华国神五彩湾电厂。
如何在戈壁上建造大型火力发电厂呢?
答案就是央视纪录片《超级工程》着重展示的哈蒙氏间接空冷技术。五彩湾电厂位于古尔班通古特沙漠，显然水资源成为这里最稀缺最宝贵的资源，这也是五彩湾电厂敢于在西北高寒地区首次应运哈蒙氏间接空冷技术的动力所在。然而，做出这个决定是需要巨大勇气的，其必须要面对两大难题：一是如何提升换热效率，使其空气冷却的效率满足机组额定负荷;二是如何解决在五彩湾地区冬季零下40摄氏度的极端气候中防冻的问题。那么，五彩湾电厂是如何击败这两大“强敌”成功应运哈蒙氏间接空冷系统的呢?
首先，让小编先为大家简单科普下什么是哈蒙氏间接空冷系统。哈蒙氏间接空冷系统是指带表面式凝汽器的间接空冷系统，与海勒式间接空冷系统所不同的是冷却水与汽轮机排汽不相混合，进行表面换热，这样可以满足大容量机组对锅炉给水水质较高的要求。该系统与常规的湿冷系统基本相同，不同之处是用空冷塔代替湿冷塔，用不锈钢凝汽器代替钛管凝汽器，用除盐水代替自然状态水(例如海水、湖水、江水等)，用密闭式循环冷却水系统代替敞开式循环冷却水系统。如下图所示：
哈蒙氏间接空冷系统的原理图
哈蒙氏间接空冷系统扇段结构示意图
该厂两台350MW超临界间接空冷燃煤发电机组每台对应一座自然通风冷却塔,塔内平均分布六个换热扇区,每个扇区由22个冷却三角组成，直立布置于冷却塔周圈。循环水系统按照单元制布置，每台机组配3台循环水泵，1套独立的进水/出水循环水管道, 2个高位膨胀水箱和6个地下储水箱，2台补水泵、2台充水泵等主要设备，间冷系统布置如上图所示
那么如何才能让哈蒙氏间接空冷系统在攻克“恐寒症”的同时又提高散热效率，在极端气候条件下依然高效顺畅运行呢?答案一：“定制版”的散热器。
既然是冷却系统，散热就是其唯一的使命，而散热效率就是其最重要的“绩效”。相比国内普遍采用的湿冷系统，空气冷却虽然节省了大量的水，但其散热效率一直“为人诟病”，低效率就意味着高成本，解决散热器的散热效率问题是必须迈过的坎。
为了解决这一难题，五彩湾电厂与空冷系统厂家携手进行了攻关，根据传热学理论(Q=K.A.^t)为一期项目“私人订制”了一款采用的铝管铝翅片的管翅式换热器。该种散热器相对于钢管钢翅片热浸锌的散热器具有以下优点：
一是较高的传热系数。换热器的材质为纯铝，具有较高的导热系数铝经过特殊的加强型表面钝化处理具有高耐蚀性。铝的密度低，只有钢的34.5%。具有较高的比强度，是一种太空金属。在同样的风阻条件下，该种散热器的传热系数比普通散热器提升了5%。
图为散热器基本原理图
二是拥有较低的风阻。间冷系统的冷却介质就是空气，风阻高意味着冷却介质流动少，传热系数再高热效率也无法提升。因此，五彩湾电厂与散热器厂家应用尖端的风洞实验台来开发管外的翅片片型，并应用先进的计算流体力学工具来分析空气通过翅片的阻力。在同样传热系数下其散热器比钢管钢翅片热浸锌的散热器阻力下降8%。
此外，防冻在间冷散热器的设计上是一个“棘手”的问题。五彩湾电厂技术人员与厂家对散热器发生冻结的现象进行了深入研究，其结论非常出乎意料：散热器中结冻发生时的温度往往要比0℃更低，但结冻只要一发生将会扩展的非常迅速。根据这些研究的成果，五彩湾电厂技术人员不断修正原有的防冻设计程序。在进行散热器的校核设计时，充分考虑五彩湾地区极限低温的工况，尽量保证换热器的冬天运行。其次在散热器的运行上进行严密的监视，当气温，来流风速，以及回水温度使“结冻函数”达到某一阙值时，立即进行扇区放水操作。为散热器配备了更加严密可靠的仪表和阀门以及先进的“防结冻”控制算法。
答案二：间接空冷系统防冻措施。在采用专门设计的散热器以提高换热效率和先进的“防结冻”控制算法后，剩下的事儿显然就要靠实际操作间接空冷系统的运行人员了。在实际运行过程中，由于极端恶劣的气候和各类难以预料的复杂工况随时会“造访”，间冷扇段在启动、运行、停运都会面临不同的运行环境，光靠先进的设计还远远不能达到100%防冻。为解决这一问题，五彩湾电厂运行人员多次在冬季零下40摄氏度的外部环境中进行间冷系统的各类操作，最终总结出了一套应对冬季间冷系统四类不同工况以及七类紧急情况的“终极秘籍”--《哈蒙氏间接空冷系统防冻措施》。
运行人员在检查间冷系统
该措施详细规定了对间冷系统在冬季启动、运行、停运等工况下的防冻措施，以及对间冷系统发生扇区管束温度测点异常下降、扇区发生泄漏、间冷塔内管道冻结、间冷除盐水补水管道冻结、部分百叶窗故障无法调节或不同步导致关闭不严、部分管束水循环破坏冻结、某扇区充水时其它运行扇区排空立管液位急剧下降等七类紧急情况的应对措施。其中，该厂2名员工制定的《间接空冷预暖防冻系统》荣获国家实用新型专利。
【间接空冷防冻预暖系统】专利证书
有了稳定又高效的空气冷却系统，在戈壁滩上建电厂再也难不倒电力建设者了。据了解，在五彩湾电厂成功运用该项技术后，打消了同行业的疑虑，准东地区先后有20余台同类型机组采用了哈蒙氏间接空冷技术，也使得煤电产业成为准东经济技术开发区最重要的支柱产业之一。
