冷却塔节能改造

杨为

(云南大唐国际红河发电有限责任公司，云南 开远 661600)

0 前言

某机组为亚临界、一次中间再热、单轴、双缸、双排汽、反动凝汽式汽轮机，冷却塔为自然通风冷却塔，投产已7 年多，部分填料破损堵塞，配水管及喷嘴破损或渗漏，部分除水器变形破损，冷却能力下降严重，目前的冷却能力已达不到设计要求，对机组运行经济性有较大影响。

1 改造前状况

冷却塔冷却能力为:86.6%，按风水匹配强化换热改造平均结果:改造后冷却能力至少上升20%，目前1 号冷却塔有较大改造空间。

目前国内已有改造业绩的强化换热技术有三种:均匀进风、人造龙卷风、风水匹配。综合考虑采用风水匹配强化换热技术进行改造。

2 改造内容

主要进行冷却塔塔芯部件的更换及优化布置，将冷却塔全部填料更换并合理配置，更换全部喷嘴，采用目前行业中最先进的节能旋转喷溅装置。更换全部配水管，消除配水管及配水槽的漏点。

2.1 冷却塔填料更换

循环水在冷却塔中的热交换过程，主要是在淋水填料中进行的，填料质量的优劣直接影响冷却塔长期运行的安全性和经济性。在本次改造中淋水填料采用能保证本工程水质条件，具有热力特性好、通风阻力小、阻燃等基本性能的“S”型梯波淋水填料。原塔填料高度为1 m;改造后内圈填料高度为1 m，外圈填料高度为1.25 m。把外圈填料高度加高，因进风口干空气和风速较大，增加外围淋水填料与水汽接触面积，进行热交换，发挥淋水填料料特性的优点，内圈填料高度低，因湿热空气焓差大，这样能合理分配，使热交换的效率提高。

1)“S”波填料高度1.25 m 时热力特性如下:

冷却数:Ω=2.12λ0.61容积散质系数:Ka=4341g0.6q0.34

2)“S”波填料高度1 m 时热力特性如下:

冷却数:Ω=1.81λ0.63容积散质系数:Ka=4721g0.61q0.38

λ－气水比;g－通风密度，kg/ (m2.s);q－淋水密度，t/ (m2.h)。

从上式可以得出1.25 m 填料热力性能高于1 m 填料，提高了冷却效果。

填料标准组装块几何尺寸:1000 (长)×500(宽)×750 (高)mm 和1000 (长)×500 (宽)×500 (高)mm，其中长度、宽度、高度方向允许误差为±10mm。填料放置在玻璃钢支架上，分上下两层，上下层正交错布置。

2.2 更换配水管道

循环冷却水在喷水管及配水槽的漏点容易造成雾化效果差及损坏填料等后果，我公司在施工中严格进行质量把关，将配水管及配水槽连接部分所有漏点消除，保证了填料不因漏点喷溅而破损，提高了冷却效果。

2.3 更换喷嘴

将之前的传统喷头改为JZ 型冷却塔节能旋转喷溅装置，利用切圆离心旋转原理，将水细化均匀喷洒并扩大范围，增加水气接触面积，为目前雾化效果最佳的喷嘴。各区域喷嘴的额定流量根据改造前试验数据进行选择。

2.4 更换部分损坏除水器

除水器可以解决冷却塔的漂滴现象，减少对周围环境的影响，也可以降低循环水的损失，除水器节约了循环水总补水量的10%－15% 。更换损坏的除水器有助于减少漂滴现象对环境的影响，对于节约用水也很有成效。

3 改造成效

冷却塔幅高每降低1℃，可使机组热耗降低28.37 kJ/kWh，发电煤耗降低1.08 g/kWh，凝汽器真空提高0.43 kPa，机组出力增加0.9%。冷却塔幅高(即冷却塔出水温度与环境湿球温度的差值)是表征冷却塔效率及冷却能力的主要参数。在相同热负荷下，冷却塔幅高越低，说明冷却塔效率及冷却能力越高，即冷却效果越好。

4 结束语

冷却塔改造后，冷却效率得到明显提升，提高了机组真空，保证机组在夏天环境温度较高的情况下也能带满负荷。在节能方面取得了明显成效，有效降低了生产成本。

［1］胡成强.浅谈冷却塔的节水措施.化工设计.2001，11(6):42～43.

［2］王汝武.热电厂节能技术及工程事例.化学工业出版社，2004.

［3］冷却塔验收测试规程(CECS118:2000).中国工程建设标准化协会.2000.12.