冷卻塔節(jié)能技術(shù)應(yīng)用及評(píng)價(jià)

尚海軍，喬 磊，劉圣冠

（西安西熱節(jié)能技術(shù)有限公司，陜西 西安 710054）

冷卻塔節(jié)能技術(shù)應(yīng)用及評(píng)價(jià)

尚海軍，喬 磊，劉圣冠

（西安西熱節(jié)能技術(shù)有限公司，陜西 西安 710054）

提高冷卻塔效率是燃煤電廠節(jié)能降耗的有效措施之一，運(yùn)用節(jié)能技術(shù)對(duì)某電廠冷卻塔進(jìn)行節(jié)能改造，并對(duì)冷卻塔性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，冷卻塔效率達(dá)到105%以上，該節(jié)能技術(shù)可為在役運(yùn)行的大型自然通風(fēng)冷卻塔節(jié)能改造提供參考。

冷卻塔；節(jié)能；效率；測(cè)試

大型燃煤電廠的自然通風(fēng)冷卻塔運(yùn)行多年后，冷卻效率下降明顯，造成循環(huán)水溫度升高，凝汽器真空度下降，機(jī)組發(fā)電煤耗增加，冷卻塔改造提效非常重要［1－3］。

1 機(jī)組概況

填料采用高度為1.0 m的雙向波淋水填料，反射Ⅲ型噴濺裝置。2號(hào)冷卻塔按夏季10%氣象條件設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)熱力性能參數(shù)如下：

循環(huán)水量：59 650 m3／h

干球溫度：23.4℃

濕球溫度：19.3℃

大氣壓：89.09 kPa

相對(duì)濕度：70%

出水溫度：29.2℃

2 節(jié)能評(píng)估及改造方案

2號(hào)冷卻塔運(yùn)行多年，填料結(jié)垢、堵塞嚴(yán)重，除水器老化破碎，噴頭掉落，配水管開(kāi)裂部位較多，導(dǎo)致冷卻塔效率下降。通過(guò)對(duì)冷卻塔現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)估，冷卻塔效率下降約15%。根據(jù)冷卻塔現(xiàn)狀做出如下節(jié)能技術(shù)方案。

其四，小組溝通與合作分析。在學(xué)習(xí)小組研究、分析以及合作交流過(guò)程中，可更好地對(duì)函數(shù)動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題深層次信息進(jìn)行發(fā)掘，在題干給予的各種已知條件推導(dǎo)出相應(yīng)結(jié)論，在條件與問(wèn)題間建立聯(lián)系。

a.選用新型淋水填料

原有雙向波填料結(jié)垢和破損嚴(yán)重，容積散質(zhì)系數(shù)減小，散熱性能下降。雙向波填料冷卻數(shù)為Ω＝1.67λ0.65，S波冷卻數(shù)為Ω＝1.83λ0.59。在相同氣水比λ工況下，S波填料熱力性能優(yōu)于雙向波。故采用S波淋水填料，可有效提升冷卻塔效率。

b.冷卻塔內(nèi)外區(qū)填料不等高增容布置

淋水填料的熱力性能值隨著組裝高度而升高，在自然通風(fēng)冷卻塔常用氣水比的工況條件下，填料高度升高0.5 m，冷卻數(shù)提高25%左右，冷卻塔出塔水溫降低0.7℃左右，填料阻力增加6 Pa［4］。由于冷卻塔外區(qū)相對(duì)中心區(qū)域風(fēng)速高，增加外區(qū)填料高度，除提高冷卻數(shù)外，有利于冷卻塔填料上端面風(fēng)速均勻分布，提高冷卻塔熱力性能。根據(jù)冷卻塔現(xiàn)有條件，內(nèi)區(qū)填料高度仍然保持原有的1 m高度，外區(qū)填料高度增加到1.125 m，填料增加500 m3，有效提高冷卻塔效率。

c.選用全新除水器

原除水器破碎嚴(yán)重，收水率下降約20%，循環(huán)水浪費(fèi)現(xiàn)象加重，更換除水器可大大降低耗水率。新除水器采用BO160／45型，PVC材質(zhì)，該型號(hào)具有使用壽命長(zhǎng)、風(fēng)阻小和收水率高的特點(diǎn)，更換后收水率達(dá)到98%以上。

d.選用TP－Ⅱ型噴濺裝置

原有反射Ⅲ型噴濺裝置填料沖毀嚴(yán)重，影響配水均勻性，降低了冷卻塔熱力性能。反射Ⅲ型噴頭上、下齒盤(pán)間距較小，雜物易堵塞，不易自行清除，影響噴濺效果。TP－Ⅱ型噴濺裝置濺水碟采用半球形底盤(pán)，加大了水流撞擊挑水齒的速度，與挑水齒間形成合理角度，使水流充分濺散成小水滴，呈拋物線型灑向空中。由于濺水碟采用了雙排錐形挑水齒，加大了齒間距離，使水流通過(guò)挑水齒時(shí)，無(wú)法形成水幕，從而降低了通風(fēng)阻力，長(zhǎng)期使用具有良好的濺水效果［5］。故采用TP－Ⅱ型噴濺裝置可有效提高淋水效果，增大冷卻塔效率。

e.配水管修復(fù)

原有配水管破損漏水嚴(yán)重，對(duì)冷卻塔配水系統(tǒng)的均勻性影響較大，造成冷空氣短路，嚴(yán)重影響冷卻塔熱力性能。配水管修復(fù)后，可提升冷卻塔效率。

3 改造后冷卻效率評(píng)價(jià)

西安西熱節(jié)能技術(shù)有限公司根據(jù)上述方案對(duì)2號(hào)冷卻塔進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造，改造后進(jìn)行冷卻塔性能測(cè)試。冷卻塔的考核采用冷卻水溫對(duì)比法，根據(jù)冷卻塔設(shè)計(jì)條件，將實(shí)測(cè)有效工況點(diǎn)數(shù)據(jù)代入經(jīng)過(guò)校核的熱力計(jì)算程序，計(jì)算獲得設(shè)計(jì)條件下冷卻塔出塔水溫，將進(jìn)出塔水溫差與實(shí)測(cè)出塔水溫差進(jìn)行比較，得到冷卻塔實(shí)際冷卻效率。計(jì)算公式如下：

式中η——冷卻塔實(shí)際冷卻能力，%；

t1－t2c——冷卻塔實(shí)際水溫差，℃；

Δtd——設(shè)計(jì)條件下計(jì)算水溫差，℃。

雙泵運(yùn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)及冷卻能力考核評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表1。

2號(hào)塔在雙泵運(yùn)行條件下，實(shí)際冷卻效率平均值為105.3%。冷卻塔改造后出塔水溫下降1℃，機(jī)組煤耗降低1.998 g／kWh。

表1 冷卻能力考核評(píng)價(jià)表

4 結(jié)束語(yǔ)

自然通風(fēng)冷卻塔改造提效是燃煤機(jī)組節(jié)能降耗的有效途徑之一，冷卻塔節(jié)能技術(shù)改造首先應(yīng)對(duì)冷卻塔的運(yùn)行狀況充分評(píng)估，找出影響冷卻塔效率的關(guān)鍵因素，制定確實(shí)可行的技術(shù)方案，使改造后的冷卻塔效率超過(guò)原設(shè)計(jì)效率。西安西熱節(jié)能技術(shù)有限公司成功對(duì)2號(hào)冷卻塔節(jié)能技術(shù)改造的案例說(shuō)明，對(duì)于投運(yùn)多年，冷卻效率下降明顯的在役冷卻塔，通過(guò)對(duì)塔芯部件節(jié)能優(yōu)化改造，冷卻塔冷卻能力明顯提高，出塔水溫下降1℃，機(jī)組煤耗降低1～2 g／kWh。

［1］陳文奇，田寶剛，趙日超.冷卻塔經(jīng)濟(jì)運(yùn)行探討［J］.東北電力技術(shù)，2007，28（11）：49－52.

［2］李 嵐，李敬生.提高冷卻塔冷卻能力的一些方法［J］.東北電力技術(shù)，2002，23（5）：15－18.

［3］楊劍永，張 武.大型機(jī)組冷卻塔節(jié)能潛力分析［J］.東北電力技術(shù)，2010，31（6）：1－5.

［4］胡三季，陳玉玲.不同高度淋水填料的熱力機(jī)阻力性能試驗(yàn)［J］.工業(yè)用水與廢水，2005，36（2）：76－78.

［5］胡三季，陳玉玲.自然通風(fēng)冷卻塔節(jié)能改造［J］.熱力發(fā)電，2004，33（12）：44－47.

Application and Evaluation on Energy Saving Technology of Cooling Tower

SHANG Hai?jun，QIAO Lei，LIU Sheng?guan
（Xian TPRI Energy Conservation Technology Co.，Ltd.，Xi'an，Shaanxi 710054，China）

Improving tower efficiency is one of effective measures for a thermal power，plant to energy saving.The paper provides an energy saving transformation.The test indicates the cooling capability reach 105%and above.The paper offers a reference for impro?ving the efficiency of running tower.

Cooling tower；Energy saving；Cooling efficiency；Test

TU279.7＋41

A

1004－7913（2016）08－0042－02

尚海軍（1973—）男，碩士，高級(jí)工程師，主要從事火力發(fā)電設(shè)備節(jié)能改造技術(shù)研究工作。

2016－05－20）