機(jī)力通風(fēng)冷卻塔淋水填料破損脫落原因分析及預(yù)防對策

趙佰千

摘 要：我廠一期為2*600MW亞臨界空冷燃煤機(jī)組，2008年投入運(yùn)行，配置3臺機(jī)力通風(fēng)冷卻塔，介質(zhì)為輔機(jī)冷卻水。淋水填料破損脫落直接影響機(jī)力通風(fēng)冷卻塔輔機(jī)冷卻水換熱效果，脫落的碎片容易造成設(shè)備冷卻器堵塞，從而使設(shè)備冷卻器冷卻效果差，影響機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，我廠#1、#3機(jī)力通風(fēng)冷卻塔淋水填料在2011年已經(jīng)進(jìn)行全部更換，#2機(jī)力通風(fēng)冷卻塔淋水填料在2016年全部更換。

關(guān)鍵詞：冷卻塔；淋水填料；破損脫落；原因分析

中圖分類號：TK223.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）11-0044-02

1 概述

（1）淋水填料。淋水填料采用上下交錯兩層布置，填料總高1500mm，每層750mm，材料為輕型塑料填料，波形為S波，填料片材為改性耐高、低溫阻燃型親水性PVC。淋水填料組裝塊應(yīng)能承受一定的荷載而不變形。填料高度為1.50米。淋水填料片材的規(guī)格為：厚度0.4mm，寬度500mm。（2）收水器。收水器為加筋弧型收水器，收水器片材材質(zhì)為改性PVC，間隔物ABS，拉桿及螺母為PVC，收水器片材厚度≥0.8±0.05mm，收水器的收水效率≥99.98%。（3）配水系統(tǒng)。配水管為UPVC管輕型結(jié)構(gòu)，配水系統(tǒng)采用環(huán)狀布置法蘭連接，配水系統(tǒng)為PVC配水管及噴頭組成，噴嘴采用TPII型噴頭。（4）噴淋裝置。噴頭為旋噴型，材質(zhì)為ABS，噴頭用ABS工程塑料注塑成型，噴頭和配水管采用法蘭連接。（5）填料支承架。填料支承架采用拉擠熱固化一次成型的玻璃鋼拉擠型材，填料支承架承載力在1000kg/m2以上。（6）冷卻塔。冷卻塔型式為開式抽風(fēng)逆流組合式機(jī)械通風(fēng)冷卻塔，形狀為方形，配水系統(tǒng)為管式壓力配水。冷卻塔共分3臺，每臺參數(shù)如：冷卻塔淋水面積：14m×14m；冷卻水量：3000m3/h；冷卻塔高度：14m；風(fēng)機(jī)直徑：8.53m；淋水填料使用壽命≥10年，收水器使用壽命≥12年，噴頭使用壽命≥10年。（7）冷卻風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)葉片為機(jī)翼型，在風(fēng)機(jī)的出風(fēng)側(cè)設(shè)置可拆卸的防護(hù)網(wǎng)。風(fēng)筒型式為曲線型風(fēng)筒，風(fēng)筒自上而下過渡應(yīng)圓滑。風(fēng)筒制作采用模加壓成型工藝，內(nèi)外表面為耐老化進(jìn)口彩色膠衣樹脂保護(hù)層，風(fēng)筒由數(shù)個單片組成，其中一片帶檢修門，一片帶風(fēng)機(jī)軸孔。

2 機(jī)力通風(fēng)冷卻塔淋水填料破損脫落原因分析

2.1 淋水噴頭脫落、損壞、堵塞

我廠機(jī)力通風(fēng)冷卻塔淋水噴頭為旋噴型，材質(zhì)為ABS。噴頭和配水管采用法蘭連接，由于長時間運(yùn)行，受水力不斷沖擊以及配水管老化變形，或者噴頭安裝不牢，均會使噴頭根部法蘭螺釘容易脫落，從而造成噴頭脫落；再者，由于長時間運(yùn)行，噴頭本體變脆，容易造成部分?jǐn)嗔?，灑水不均；還有，若水中有雜質(zhì)或者破損的填料經(jīng)過噴頭時，容易造成噴頭部分堵塞；上述三種現(xiàn)象均會使成股的冷卻水流沖擊淋水填料，由于成股水流沖擊力加大，從而造成淋水填料局部破損，甚至貫穿于整個填料高度，造成淋水填料大量破損。

2.2 機(jī)力通風(fēng)冷卻塔檢修期間造成損壞

由于淋水填料層上方為收水器，風(fēng)機(jī)、減速機(jī)，在上述設(shè)備檢修時。由于施工不當(dāng)造成部分填料砸壞或者人為踩壞，造成淋水填料破損。

2.3 機(jī)力通風(fēng)冷卻塔部分部件運(yùn)行期間脫落撞擊，造成淋水填料損壞

由于日常維護(hù)不當(dāng)，風(fēng)機(jī)葉片緊固螺栓松動、聯(lián)軸器螺栓松動、葉片角度發(fā)生偏移，造成聯(lián)軸器運(yùn)轉(zhuǎn)、風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不平衡，在電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，容易使聯(lián)軸器發(fā)生扭曲、脫開，葉片脫離輪轂，甚至發(fā)生設(shè)備事故，造成淋水填料被撞擊破損。

2.4 防凍管斷裂

我廠機(jī)力通風(fēng)冷卻塔防凍管從輔機(jī)冷卻水進(jìn)水總管引出的支管至塔內(nèi)配水系統(tǒng)的下部（兩側(cè)進(jìn)風(fēng)口處），塔體內(nèi)部為UPVC管輕型結(jié)構(gòu)，該管段沒有噴頭，直接在管段下半部設(shè)有灑水孔，由于該管段在進(jìn)風(fēng)口處，則容易老化變脆，在進(jìn)風(fēng)口處冬季溫度較低，進(jìn)風(fēng)口區(qū)域水汽容易結(jié)冰，若結(jié)冰達(dá)到一定程度，冰塊就會墜落，恰好撞擊在防凍管道上部，造成防凍管道斷裂；另外，防凍管的固定支架失效，造成管道局部受力集中，也容易使管道斷裂。上述兩種情況，運(yùn)行期間均會使輔機(jī)冷卻水大股沖向填料層，造成填料損壞。

2.5 收水器破損

若收水器大面積破損，冬季，大量水汽迅速結(jié)冰敷掛在風(fēng)筒周邊，若結(jié)冰達(dá)到一定程度，冰塊就會墜落，砸壞淋水填料。

2.6 淋水填料制作工藝不當(dāng)

若在淋水填料組裝過程中，粘接工藝差，使用材料性能差，運(yùn)行期間就會造成淋水填料開膠，淋水填料片相互分離，造成損壞。

2.7 冬季除冰不當(dāng)

冬季，機(jī)力通風(fēng)冷卻塔周邊（淋水填料層底部）大量結(jié)冰，若除冰不及時，大塊冰依靠自身重量墜落，造成部分淋水填料隨冰塊下落池中。

2.8 淋水填料使用壽命超期

我廠淋水填料使用壽命≥10年，收水器使用壽命≥12年，噴頭使用壽命≥10年，若超過使用年限，淋水填料老化、脆裂，造成不同程度損壞、脫落。

3 針對機(jī)力通風(fēng)冷卻塔淋水填料破損脫落的解決對策與預(yù)防措施

3.1 及時捕捉輔機(jī)冷卻水中的淋水填料，提高輔機(jī)冷卻水品質(zhì)

（1）為了避免破損的淋水填料通過輔機(jī)冷卻水系統(tǒng)進(jìn)入設(shè)備冷卻器，造成冷卻器冷卻效果差，甚至冷卻器堵塞，必須將輔機(jī)冷卻水進(jìn)行充分過濾，我廠從輔機(jī)冷卻水池至輔機(jī)冷卻水泵入口共設(shè)有兩道濾網(wǎng)，第一道濾網(wǎng)設(shè)置在輔機(jī)冷水池出口，第二道濾網(wǎng)設(shè)置在輔機(jī)冷卻水泵入口前2米處；再者，確保兩道濾網(wǎng)質(zhì)量完好且無破損孔洞，濾網(wǎng)孔距尺寸合適，（太小易引起泵入口流量不足，孔距過大難以起到過濾作用）。根據(jù)我廠實際情況，2013年我們將第二道濾網(wǎng)有原來孔距尺寸20*20mm（兩層），直接將孔距改為10*10mm的濾網(wǎng)，過濾效果較好。（2）加強(qiáng)第二道濾網(wǎng)的清理次數(shù)，將濾網(wǎng)清理作為定期工作，及時清理干凈濾網(wǎng)吸附的淋水填料碎片等雜物。（3）第二道濾網(wǎng)在清理時及時檢查濾網(wǎng)質(zhì)量，第一道濾網(wǎng)在機(jī)組雙停期間進(jìn)行檢查，確保無破損；濾網(wǎng)框架與固定濾網(wǎng)導(dǎo)向槽盒需要完全吻合，否則運(yùn)行期間，淋水水填料碎片等雜物通過濾網(wǎng)框架邊界漏入輔機(jī)冷卻水泵入口，從而進(jìn)入冷卻器設(shè)備。（4）機(jī)組雙停期間，及時清理輔機(jī)冷卻水池，將池底破碎淋水填料一次性清理干凈。

3.2 加強(qiáng)日常維護(hù)

（1）定期檢查淋水噴頭：噴頭和配水管連接是否松動，噴頭根部法蘭螺釘是否脫落；噴頭本體部分是否完好無斷裂；噴頭是否堵塞；由于機(jī)力通風(fēng)冷卻塔內(nèi)淋水噴頭容易脫落、損壞、堵塞。避免成股的冷卻水流沖擊淋水填料，由于成股水流沖擊力加大，從而造成淋水填料局部破損。（2）設(shè)備檢修期間，做好檢修防護(hù)措施，避免由于施工不當(dāng)造成部分填料砸壞或者人為踩壞。（3）加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行期間檢查，每季度對機(jī)力通風(fēng)冷卻塔每臺風(fēng)機(jī)葉片螺栓、聯(lián)軸器螺栓復(fù)緊、葉片角度復(fù)查，防止發(fā)生設(shè)備事故，造成淋水填料被撞擊破損。（4）做好防凍工作，避免防凍管損壞、淋水填料破損。為防止壁流水沿進(jìn)風(fēng)窗流下時產(chǎn)生大的冰塊，將進(jìn)風(fēng)窗內(nèi)壁做斜面處理，使壁流水及時流出防止結(jié)凍；環(huán)境溫度較低時可短時反轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)，當(dāng)機(jī)力通風(fēng)冷卻塔進(jìn)風(fēng)口存在冰幕時，使機(jī)力通風(fēng)冷卻塔內(nèi)氣流反向流動，利用機(jī)力通風(fēng)冷卻塔內(nèi)熱空氣化解冰幕。（5）每季度檢查防凍管固定支架，確保無脫落、松動。（6）每季度進(jìn)行檢查收水器是否存在破損，收水器片組間隙超標(biāo)情況，若有及時更換處理。（7）若更換淋水填料，組裝過程中，提高粘接施工工藝差，確保使用材料質(zhì)量合格，且在回裝期間做好填料防護(hù)，防止新淋水填料人為損壞，并在輔機(jī)冷卻水池水層面上做好防護(hù)措施，防止淋水填料碎片落入水池內(nèi)。（8）冬季，機(jī)力通風(fēng)冷卻塔周邊（淋水填料層底部）需要及時除冰，禁止產(chǎn)生大塊冰，防止大冰塊依靠重力墜壞淋水填料；（9）淋水填料、噴頭、收水器若超過使用年限，及時做好更換計劃，防止大面積淋水填料損壞。更換期間，在淋水填料底部和頂部各增加兩層竹格柵填料，竹格柵填料耐水壓沖刷，抗拉能力強(qiáng)于PVC填料。

4 結(jié)語

基于機(jī)力通風(fēng)冷卻塔在電力行業(yè)的廣泛使用，機(jī)力通風(fēng)冷卻塔的換熱效率以及使用壽命直接影響著當(dāng)今時代提出企業(yè)生產(chǎn)降本增效的成果。實踐證明，上述總結(jié)出的預(yù)防對策，大大減少了設(shè)備冷卻器堵塞頻率，降低了設(shè)備維修工作量，對延長機(jī)力通風(fēng)冷卻塔淋水填料使用壽命、提高輔機(jī)冷卻水水質(zhì)具有較大推廣意義。