火电厂冷却塔存在的问题及优化策略研究

李昌明

（重庆迪能冷却塔有限公司，重庆 401329）

火电厂冷却塔存在的问题及优化策略研究

李昌明

（重庆迪能冷却塔有限公司，重庆 401329）

电力系统是社会供电的核心平台，发电厂在该系统中起着关键的作用。近年来社会用电量不断增加，仅靠水力发电已不能满足需求，火力发电得到了广泛地运用。生产负荷的增加给火电厂内的生产设备带来很大的压力，由此也造成一系列的问题，特别是火电厂中的冷却塔设施。要保证供电的生产质量，就得对存在的问题进行分析，并研究解决方案。文章将对冷却塔存在的不足与需要解决的问题进行分析，并从节能器、监控器和控制器三个方面探讨了如何进行冷却塔风机的节能及安全控制，以期对后续的研究有所帮助。

火电厂；冷却塔；优化设计

1 火电厂冷却塔概述

（1）火电厂冷却塔的工作原理。冷却塔是火电厂从事电力生产的重要设施，其工作主要是将水作为制冷剂（循环冷却剂），靠蒸汽来进行，首先水与空气的冷热交换就会产生蒸汽，然后利用蒸汽的挥发将工业设备的热气散去，冷却塔制冷空调中的余热也被一并带走，水温降低以达到散热的目的，从而保证冷却塔的正常运行。近年来，随着供电需求的增加，冷却塔在火电厂中发挥了重要的作用，以保证工业生产和生活的有序和稳定。

（2）火电厂冷却塔的分类。通常冷却塔的形状主要有圆形和方型两种，其应用范围有小有大，小型用于空调制冷，大型用于工业冷却。一般来说，冷却塔的通风方式有三种：自然通风、机械通风和混合通风；按照水与空气接触的不同标准可以进行三种分类：湿式、干式和干湿式；按照热水和空气流动的不同标准可以分为：横流、逆流、混流三种。噪音问题是衡量冷却塔品质优劣的一个重要因素，超静音款是最佳的，其次是超低噪和低噪款，普通款的噪音略大。设计师和用户在选择时，都会综合上述因素进行反复地思考。

（3）火电厂冷却塔的结构构造。其构造主要包括如下几个部分：散热材、配水系统和收水器、以入风口百叶窗、导风、风筒组成的空气分配装置、集水池等。各部件之间的不同组合装配出多种款式的冷却塔，从而实现不同的运作效果。冷却塔内各系统配合运行实现制冷环境的良好获得，就可以保证火电厂的高效发电。

（4）火电厂冷却塔的应用范围。近年来火电厂在发电系统中的地位提升，火力发电生产量的不断增多，使得冷却塔越来越受人们的关注。冷却塔的冷却效果得到了显著发挥，成功将水温过高的问题解决，克服了诸多弊端，从而被广泛运用到需要大型制冷设备的发电行业、注塑、材料加工等领域，为我国经济的发展做出重要贡献。

2 当前火电厂冷却塔运行存在的问题

电能需求量的增加，给火电厂带来的压力是巨大的，冷却塔的良好运行不仅仅关系着工业水的制冷效果，更关系着发电厂性能的改善。冷却塔在高负荷运作的过程中，对水温的调控会出现一些问题：冷却效率不够高，对温度的冷却效果不佳；电能和热能的消耗量大，会增加电厂的投入成本；塔筒和塔身的渗漏和腐蚀问题。鉴于上述不足，即效率偏低、电能和热能消耗量大、渗漏和腐蚀问题，发电厂需要需要积极探索和研究相应的解决措施，以保证生产的安全稳定运行，具体可针对如下几种问题进行研究：

（1）回水系统回水不及时，就会直接影响到冷却塔的循环，从而制约冷却效果，因此工作人员平时就得注意对喷嘴的杂物和淤泥等进行清理，并定期对塔内的旧装置进行检查和更新。

（2）针对抗冻和防渗透问题，冷却塔的混泥土材料得用高性能的，还得配上添加剂形成结晶体保护，从而抵抗冬季的寒冷和潮湿，改善抗冻防渗的性能。

（3）针对刚才谈论的结冰问题，要保持冷却塔的降温性能。不仅要在混泥土材料配备方面进行努力，还得从塔的内部进行优化和改造。针对塔内容易结冰的地方多淋水，选择管式配水，确保喷嘴的畅通和高效。

（4）就是注意冷却塔的运行问题，当出现用电高峰的时候，火电厂要保证正常的供电，也要调整冷却塔的运行模式。可以几台发电机共用一座冷却塔，或者防止水槽配水不均，以保证水温冷却功能的良好发挥。

3 如何实现冷却塔风机的节能安全控制

火电厂为了优化冷却塔的工作效率，从塔身和塔的内部结构问题进行了处理，还得对冷却塔相关的设施设备的构造进行优化，以做到有备无患。应该从冷却塔的关键装置进行优化，鉴于风机在整个冷却系统中的重要作用，就应先从风机着手，对其实施节能改造及安全控制（改造的内容主要包括节能器、监控器和控制器三个部分），可有效地改善冷却塔的降温效果。

（1）结合火电厂的实际生产要求安装节能器。安装节能器可以控制冷却塔的能耗，防止电能及热能的过度耗损。在运作前，首先可以设定一个供水温度作为参照，然后在运作时用温度感应器测试水的实际温度值，这时安装的节能器就能发挥作用了。当前火电厂一般采用变频调速技术，实现对预设温度和实际温度之间的差值的自动调节，从而有效地提升风机的自动节能性能。

（2）根据冷却塔循环系统的实际情况安装监控器。冷却塔的降温功能，主要靠内部的装置元件协调运作进行调温，这些非智能部件和装置没法对冷却塔的循环系统进行实时地监控和预警。而对风机进行改造后，安装了监控器就能很好地解决上述问题，不仅解决了缺乏监控的问题，还能在监控风机的振动、油温和油位的同时，侦测到问题就立刻进行报警，该功能的保证对于冷却塔风机的安全控制和稳定运行是非常重要的。

（3）充分利用现代科技特别是计算机网络，在风机上安装控制器，将计算机网络广泛用于生产作业，在安全和节能控制方面发挥强大的辅助作用。风机与计算机网络相互连接，可以方便作业人员通过计算机对服务器实现监控，一方面具备监测功能，实现对冷却塔整体运行的监控和跟踪，当控制器的参数出现问题时可以及时的反映；另一方面具备管理功能，实现对各种数据的记录分析和处理，出现问题以后还能有数据可循，从而进行及时地补救。

4 结束语

综上所述，为了解决冷却塔在火电厂运用方面存在的各种问题，从而满足实际生产作业的要求，发电厂要针对问题进行深入地探讨和研究，努力寻求有效的解决方案。一方面重视对冷却塔自身设施及内部构造的优化改良，另一方面注重先进技术的结合使用，实现冷却塔的智能化运作，减少操作工人的工作量，将冷却塔的性能发挥到最佳，为火电厂的有序供电提供保障。

[1]车斌文,黄天开.热电厂循环冷却水系统改造[J].冶金丛刊,2003,(6):27-29.

[2]张学军.电厂冷却塔防结冰分析[J].黑龙江电力,2012,(10).

TM621

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1671-3818（2016）04-0034-02

李昌明（1980-），男，重庆人，助理工程师，研究方向：机械机电设备。