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1、0m2自然通风逆流式冷却塔改造经济性研究DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.17.232 0 前言 目前，自然通风逆流式冷却塔在大型火力发电厂中已经得到广泛的应用，在配水方式设计上也是多种多样，其中虹吸式竖井配水有着其自身的优越性。虹吸式竖井配水可根据冷却塔进水量多少，自动调节为全塔配水或外围配水，这种配水方式均匀性好，冷却效率高，在国内其优越性越来越受到重视。 1 虹吸式竖井配水原理 自然通风冷却塔虹吸式竖井配水主要是通过设在中央竖井内的虹吸装置实现的，虹吸装置由虹吸罩和虹吸堰构成。配水系统由压力主水槽与配水管等构成，压力主水槽直接与中央竖井相连接，分为上主水槽与下
2、主水槽。下主水槽主要为冷却塔外围配水，全年配水运行；上主水槽主要为冷却塔外围配水，在冬季可停止内区供水，故设计成虹吸式进口。运行开始时，竖井水位上升淹没虹吸罩，快速带走虹吸罩内的空气，形成负压区，水流则稳定流入供内区配水的上主水槽；当进塔水量减少后，竖井水位下降，空气进入虹吸罩内，负压状态破坏，供内区配水的上主水槽停止供水，并转换为冷却塔外区配水。 2 滕州热电4号冷却塔概况 滕州热电二期2312MW扩建工程循环水系统为单元制，每台机组配置1座5500m2冷却塔和2台G56sh24型立式双速循环水泵，冷却塔采用虹吸式竖井配水自然通风逆流式冷却塔。 2.1 冷却塔主要设计参数 在额定工况下，运行
3、两台循环水泵，全塔配水，冷却水量40960m3/h。设计10%气象参数：干球温度：29.3；湿球温度：26.5；大气压力：99.7kPa；相对湿度：81%；风速：3m/s；该设计条件下冷却水温为31.96。 2.2 冷却塔主要尺寸及构造 设计淋水面积5500m2，塔总高114.7m，进风口高7.728m，环基中心半径46.369m，喉部高度86.025m，塔筒出口半径26.113m。本系统中压力主水槽直接与中央竖井相连接，分为上主水槽与下主水槽。冷却塔淋水填料为阻燃改进PVC耐寒型差位正弦波填料。填料高度为1.0m，分为上下两层。填料托架为玻璃钢制品。除水器采用PVC塑料型除水器，除水器被设置
4、在水槽顶部标高以上，其底标高为11.598米。虹吸罩内顶标高定为13m，虹吸堰顶标高定为13.4m。 2.3 冷却塔运行存在的问题 4号冷却塔东南区配水管断裂，致使填料损坏坍塌，形成水流短路，严重影响冷却塔换热。冷却塔淋水填料是冷却塔的关健部位，4号冷却水塔平均冷却能力与设计值偏差10%以上，检修期间应对填料进行翻倒，或更换新型高性能的填料。 2.4 改造前性能参数 为了测试冷却塔实际冷却能力，以供冷却塔优化改造参考，滕州热电委托电科院于2011年9月对4号冷却塔进行热力性能试验。 2.5 改造后性能参数 滕州热电利用机组检修的机会，对4号冷却塔配水虹吸装置进行技术改造，同时对损坏坍塌的填料进
5、行修复。改造后，冷却塔虹吸建立良好，配水均匀，总体运行状况良好。 根据实测数据，经计算得出了4号冷却塔的性能参数，4号冷却塔冷却幅高平均为4.86，比改造前的7.7下降了2.84，冷却塔换热能力大幅提高。 表1列出了4号冷却塔的实测冷却能力值，4号冷却塔平均实测冷却能力值为106.93%，超过设计要求。4号冷却塔改造后冷却能力比改造前冷却能力90.77%提高了16.16个百分点。 在设计工况条件下，4号冷却塔改造后出塔水温为31.93，达到出塔水温不高于31.96的设计要求。 3 改造效果及经济性分析 （1）滕州热电在机组检修中对4号冷却塔的虹吸罩进行了技术改造，对损坏的填料及喷嘴进行了大部分更换，冷却效果提高明显，尤其单台循环水泵建立不起虹吸现象得到改观。 （2）4号冷却塔改造后平均实测冷却能力值为106.93%，比改造前的冷却能力90.77%提高了16.16个百分点，达到改造目的。 （3）4号冷却塔折算到改造前试验工况，机组真空约提高0.48kPa，降低热耗约0.5个百分点。按照设计热耗7981kJ/kWh计算，改造后降低热耗约40kJ/kWh，降低供电煤耗约1.625g/kWh。