冷卻塔節能改造

楊為

(云南大唐國際紅河發電有限責任公司，云南 開遠 661600)

0 前言

某機組為亞臨界、一次中間再熱、單軸、雙缸、雙排汽、反動凝汽式汽輪機，冷卻塔為自然通風冷卻塔，投產已7 年多，部分填料破損堵塞，配水管及噴嘴破損或滲漏，部分除水器變形破損，冷卻能力下降嚴重，目前的冷卻能力已達不到設計要求，對機組運行經濟性有較大影響。

1 改造前狀況

冷卻塔冷卻能力為:86.6%，按風水匹配強化換熱改造平均結果:改造后冷卻能力至少上升20%，目前1 號冷卻塔有較大改造空間。

目前國內已有改造業績的強化換熱技術有三種:均勻進風、人造龍卷風、風水匹配。綜合考慮采用風水匹配強化換熱技術進行改造。

2 改造內容

主要進行冷卻塔塔芯部件的更換及優化布置，將冷卻塔全部填料更換并合理配置，更換全部噴嘴，采用目前行業中最先進的節能旋轉噴濺裝置。更換全部配水管，消除配水管及配水槽的漏點。

2.1 冷卻塔填料更換

循環水在冷卻塔中的熱交換過程，主要是在淋水填料中進行的，填料質量的優劣直接影響冷卻塔長期運行的安全性和經濟性。在本次改造中淋水填料采用能保證本工程水質條件，具有熱力特性好、通風阻力小、阻燃等基本性能的“S”型梯波淋水填料。原塔填料高度為1 m;改造后內圈填料高度為1 m，外圈填料高度為1.25 m。把外圈填料高度加高，因進風口干空氣和風速較大，增加外圍淋水填料與水汽接觸面積，進行熱交換，發揮淋水填料料特性的優點，內圈填料高度低，因濕熱空氣焓差大，這樣能合理分配，使熱交換的效率提高。

1)“S”波填料高度1.25 m 時熱力特性如下:

冷卻數:Ω=2.12λ0.61容積散質系數:Ka=4341g0.6q0.34

2)“S”波填料高度1 m 時熱力特性如下:

冷卻數:Ω=1.81λ0.63容積散質系數:Ka=4721g0.61q0.38

λ－氣水比;g－通風密度，kg/ (m2.s);q－淋水密度，t/ (m2.h)。

從上式可以得出1.25 m 填料熱力性能高于1 m 填料，提高了冷卻效果。

填料標準組裝塊幾何尺寸:1000 (長)×500(寬)×750 (高)mm 和1000 (長)×500 (寬)×500 (高)mm，其中長度、寬度、高度方向允許誤差為±10mm。填料放置在玻璃鋼支架上，分上下兩層，上下層正交錯布置。

2.2 更換配水管道

循環冷卻水在噴水管及配水槽的漏點容易造成霧化效果差及損壞填料等后果，我公司在施工中嚴格進行質量把關，將配水管及配水槽連接部分所有漏點消除，保證了填料不因漏點噴濺而破損，提高了冷卻效果。

2.3 更換噴嘴

將之前的傳統噴頭改為JZ 型冷卻塔節能旋轉噴濺裝置，利用切圓離心旋轉原理，將水細化均勻噴灑并擴大范圍，增加水氣接觸面積，為目前霧化效果最佳的噴嘴。各區域噴嘴的額定流量根據改造前試驗數據進行選擇。

2.4 更換部分損壞除水器

除水器可以解決冷卻塔的漂滴現象，減少對周圍環境的影響，也可以降低循環水的損失，除水器節約了循環水總補水量的10%－15% 。更換損壞的除水器有助于減少漂滴現象對環境的影響，對于節約用水也很有成效。

3 改造成效

冷卻塔幅高每降低1℃，可使機組熱耗降低28.37 kJ/kWh，發電煤耗降低1.08 g/kWh，凝汽器真空提高0.43 kPa，機組出力增加0.9%。冷卻塔幅高(即冷卻塔出水溫度與環境濕球溫度的差值)是表征冷卻塔效率及冷卻能力的主要參數。在相同熱負荷下，冷卻塔幅高越低，說明冷卻塔效率及冷卻能力越高，即冷卻效果越好。

4 結束語

冷卻塔改造后，冷卻效率得到明顯提升，提高了機組真空，保證機組在夏天環境溫度較高的情況下也能帶滿負荷。在節能方面取得了明顯成效，有效降低了生產成本。

［1］胡成強.淺談冷卻塔的節水措施.化工設計.2001，11(6):42～43.

［2］王汝武.熱電廠節能技術及工程事例.化學工業出版社，2004.

［3］冷卻塔驗收測試規程(CECS118:2000).中國工程建設標準化協會.2000.12.