2×300MW机组循环水塔效率低原因分析及对策

撰文/刘瑞英

■735100 甘肃钢铁职业技术学院 甘肃 嘉峪关



2×300MW机组循环水塔效率低原因分析及对策

撰文/刘瑞英

■735100 甘肃钢铁职业技术学院 甘肃 嘉峪关

本文对冷却塔虹吸内圈不配水的原因进行分析，提出解决方法及预防对策，对于同类故障处理具有借鉴意义。关键词：冷却塔；虹吸装置；出口水温

选题背景

宏晟电热公司的两台冷却塔，都是使用了虹吸配水方式，这种配水方式是利用中央竖井中的一个设置来完成的，这个设置即为虹吸装置，一般的虹吸装置分别由虹吸罩和虹吸堰两部分组成。当机械开始运行，竖井中的水位会随之上升，并逐渐的将虹吸罩淹没，空气也会随着水面的上升被快速的带走，促成负压区的形成，水流会没有间隔的不断流进到上主水槽中。进塔水量减少以后，竖井的水位自然会不断下降，慢慢的空气又会进入到虹吸罩内，这样负压的状态就会遭到破坏，主水槽停止供水，并自动转换成冷却塔外区配水。

循环水冷却塔配水存在的问题

a循环水冷却塔出口水温度偏高，造成机组循环热效率下降

宏晟电热公司冷却塔出现了单台泵运行且是循环运转时，冷却塔的出口处会出现偏高的循环水温，在经过了检查后，我们就会发现，单台水泵形成不断的循环运行，由于冷却泵在外区含有大量配水，而内区只有少量配水（配水大概为内区面积的1/3左右），这就造成冷却塔中的配水，只能有效利用2/3左右，由于虹吸的配水不可能由冷却塔完成，因此就会造成循环水出口温度升高。为了解决这一问题，我们重新对冷却塔配水系统进行了研究，经论证单台循环泵运行水塔内区配水不够的主要原因是由于虹吸堰的高度大于循环泵压头，循环水无法漫过虹吸堰进入水塔内区主水槽，从而导致水塔利用率降低，造成循环水温度不断升高，机组真空偏低。

b新#3、4机冷却塔填料、冷却水喷嘴损坏严重

新#3、4机冷却塔填料和冷却水喷嘴的损坏对冷却泵来说，会有明显的降低效率的影响。当冷却水喷嘴出现损坏时，循环水的温度就会出现明显的上升，冷却的效果会减弱，并且会对冷却塔填料造成严重影响，导致其损坏。在经过分析后我们的得出导致冷却塔填料的最直接原因：由于冷却塔喷嘴的损坏，影响了循环水的雾化程度，使其不能完成良好雾化，导致高速水柱的直接喷射，造成了冷却塔填料的损坏。一旦其损坏就会导致冷却面积的降低，淋水密度的增大，冷却塔对循环水冷却效果差，循环水温度升高，机组的经济性能下降；

改善措施

经过论证我们对新#4机冷却塔竖井内区虹吸配水的虹吸堰下部约2米处开了孔径为800×800mm的孔洞，对孔洞防腐处理后，在水塔内区主水槽入口安装了1000×1200mm的闸阀，将原设计的虹吸配水改为人工配水。这样当环境温度高时开启闸板阀，单台循环泵运行，进入中央竖井的水位上升不用淹没虹吸堰，可直接通过孔洞快速进入内区主水槽，水塔内外区同时发挥作用。冬季，当环境温度低时，为防止水塔内区结冰，可以关闭内区配水闸板阀，供内区配水的主水槽停止供水。同时新#4机塔内部分脱落填料进行修复，增加配水面积，更换损坏的填料和喷嘴，解决由于填料脱落循环水成股流下的缺陷。

实施效果

2010年09月15日～11月08日，分别对新#4、#3机组水塔进行了上述配水改造和填料修复，两台机组启动后凝汽器循环水入口温度有了明显下降，机组真空也有了明显提高，水塔雨淋区域冷却水分布均匀，达到了改造目的。

a新#3、4机水塔改造前所采集相关数据：

（由于在9月15日新#4机小修前新#3、4机有三台循环泵运行，循环水系统为母管制运行，故以下数据为循环水母管制运行时新#4机数据）

b新#4机水塔改造后所采集相关数据：

（9月30日新#4机并网，新#3、4机循环水系统为单元制运行，以下数据为循环水系统单元制运行时新#4机相关数据）

结论

该厂在机组负荷不变、环境温度相差不大情况下，新#4机循环水配水改造后比改造前机组真空至少提高了1.5 KPa。（至少提高1.5 KPa是因为改造前数据为循环水母管制运行情况下所采集，改造后数据为单元制情况下所采集），新#4机循环水配水改造后比改造前凝汽器入口循环水温度下降了大约7℃，凝汽器出口循环水温度下降了大约3℃，低压缸排汽温度下降了大约5℃。通过以上数据得出结论实施循环水配水改造效果明显，具有推广价值。

刘瑞英（1976～），女，工程师，一直从事机械专业的教学工作。

循环水泵母管压力M P a 2 0 1 1 . 0 9 . 1 2 　0 3 ：0 0 　3 0 0 　1 7 . 8 　-7 6 . 3 　2 5 . 2 　3 7 . 4 　4 5 　0 . 1 7 2 0 1 1 . 0 9 . 1 2 　1 7 ：0 0 　3 0 0 　2 1 . 0 　-7 4 . 8 　2 8 . 2 　4 0 . 9 　4 6 　0 . 1 7 2 0 1 1 . 0 9 . 1 3 　2 2 ：0 0 　3 0 0 　1 8 . 9 　-7 5 . 2 　2 8 . 7 　4 1 . 1 　4 6 　0 . 1 7日期　时间　负荷M W环境温度℃真空K P a凝汽器入口温度℃凝汽器出口温度℃低压缸排汽温度℃日期　时间　负荷M W环境温度℃真空K P a凝汽器入口温度℃凝汽器出口温度℃低压缸排汽温度℃水泵母管压力M P a 2 0 1 1 . 1 0 . 0 3 　0 3 ：0 0 　2 9 9 　1 8 . 0 　-7 7 . 6 　1 7 . 8 　3 4 . 7 　3 8 . 9 　0 . 1 3 2 0 1 1 . 1 0 . 0 3 　1 7 ：0 0 　2 9 8 　1 9 . 5 　-7 6 . 0 　2 0 . 5 　3 8 . 2 　4 0 . 0 　0 . 1 3 2 0 1 1 . 1 0 . 0 4 　2 2 ：0 0 　3 0 0 　1 9 . 0 　-7 6 . 1 　2 0 . 8 　3 8 . 2 　4 3 . 0 　0 . 1 3