300MW机组凉水塔配水方式改造

周刚，马永兵，彭强国

(华电滕州新源热电有限公司，山东 滕州 277500)

0 引言

华电滕州新源热电有限公司#3机组凉水塔设计采用中央竖井虹吸配水方式。水塔内、外区采用高度不同的进水口，通过设置在中央竖井中的虹吸装置，来实现外区配水和全塔配水方式。冬季采用单台循环水泵低速运行，仅外区配水，夏季单台循环水泵高速运行，实现全塔配水。自机组投产以来，由于虹吸效果差，单台循环水泵高速运行不能实现全塔配水，严重影响了机组的安全和经济运行。

1 启闭机闸板配水方式的原理和特点

中央竖井式凉水塔内区和外区设计采用不同的进水口，通过控制竖井水位来实现外圈配水和全塔配水。外圈进水口标高低于内圈进水口。设计一台和内圈进水口大小相同的闸板和控制闸板启闭机来实现对内圈进水量的调整。冬季将闸板关闭停止内区配水，夏季把闸板打开实现全塔配水。它与虹吸式配水方式相比，启闭机闸板配水方式运行更加可靠，方式更加灵活。在改变运行方式时，需要人工进行调整，增加了操作的工作量。

2 #3凉水塔主要设计参数

华电滕州新源热电有限公司二期扩建2×350 MW机组的循环水系统采用单元制，每台机组配1座5500m2逆流式双曲线自然通风凉水塔。凉水塔进水为中央竖井虹吸式向全塔供水，竖井顶标高13．7m，竖井平面尺寸4．5m ×4．5m，填料安装高度为1．5m，喷溅装置采用XPH改进型喷嘴。内、外围水槽分区供水，外区设计1个1 000mm×2 000mm的进水口，内区进水口尺寸为1 000mm×1 000mm，上进水口下沿与下进水口上沿间隔200mm。供水系统每台机组配置2台各占夏季循环水量50%循环水泵(配双速电动机)，夏季2台高速运行，春秋季2台低速或1台高速1台低速运行，冬季工况为1台运行(高速或低速)1台备用。

3 #3凉水塔改造方案

由于原设计中央竖井中的虹吸装置虹吸效果差，夏季单泵高速运行不能达到设计虹吸高度，在机组大修中对其进行了改造。

将原先的4个虹吸罩拆除并将虹吸堰部分打除，保留虹吸堰池的底部浇筑层和配水槽两侧虹吸堰各500mm，在4个上层分水槽入口处各安装1个HZFP1200×1000的闸门及1台LQC－5T启闭机。考虑到凉水塔内的高湿热环境，选用HT200铸铁闸门、螺杆采用不锈钢螺杆。其他施工中的预埋钢板及闸门框、连接螺柱、螺母、钢板全部采用不锈钢材质。水面以上设备及配件包括启闭机外壳、底座、钢梁和支撑件采用45钢或Q235钢，使用耐海水腐蚀的防腐材料进行防腐处理。启闭机应在各种工况下均能轻松开启，设计时提升力应满足2台循环水泵全开工况提升力要求并留有一定余量。

4 改造后的运行调整

在机组大修后的调试中，对凉水塔的实际运行效果进行了现场试验和调整。由于内、外区配水槽的管路阻力和标高都不同，所以，进入配水槽的水量也不相同。机组单台循环水泵在高速运行时，中央竖井内水位已全部没过内区配水槽的进水口，凉水塔内外区均实现了进水。但由于外区配水槽的管路长，系统阻力大，部分外区配水槽进水量明显减少，甚至有部分外圈出现了无水的现象。

为了保证凉水塔的冷却效果，提高各区喷淋的均匀性，对内区进水槽的4个启闭机闸板进行了调整。通过逐渐关小闸板的方法，减少内区配水槽的进水量，提高中央竖井内的水位，从而提高了凉水塔外区的进水压力和进水量，使凉水塔整体喷淋密度更加均匀，改造后的凉水塔运行调整情况如图1所示。

图1 改造后的凉水塔调整示意图

试验证明，在夏季工况条件下，启闭机闸板仅需开启20%左右，即可实现全塔的均匀配水。

5 改造后的效果

配水方式改造后，循环水的运行方式更加灵活。与中央竖井虹吸式配水方式相比，虽然增加了启闭机和铸铁闸板，增加了维护和调整的工作量，但工作更加可靠，达到了预期效果，改造前、后对比结果见表1。

夏季单台循环水泵即可实现全塔配水，解决了夏季喷淋面积小，循环水温高的问题，循环水温度明显降低，真空度提高了1．5 kPa，有效地提高了机组的经济性。

表1 凉水塔改造前、后技术参数对比

6 结论

启闭机闸板式凉水塔配水方式虽然不及虹吸式配水均匀性好，但对于电厂实际运行来说则更加可靠，现场改造也比较方便，工期较短，调整简单、方便，能有效提高机组运行的经济性和安全性。

［1］翁迅干，陆振铎．自然通风逆流式冷却塔虹吸式竖井配水的探讨［J］．电力建设，2001，22(5):9 －13．