冷却塔节能技术应用及评价

尚海军，乔 磊，刘圣冠

（西安西热节能技术有限公司，陕西 西安 710054）

冷却塔节能技术应用及评价

尚海军，乔 磊，刘圣冠

（西安西热节能技术有限公司，陕西 西安 710054）

提高冷却塔效率是燃煤电厂节能降耗的有效措施之一，运用节能技术对某电厂冷却塔进行节能改造，并对冷却塔性能进行评价，冷却塔效率达到105%以上，该节能技术可为在役运行的大型自然通风冷却塔节能改造提供参考。

冷却塔；节能；效率；测试

大型燃煤电厂的自然通风冷却塔运行多年后，冷却效率下降明显，造成循环水温度升高，凝汽器真空度下降，机组发电煤耗增加，冷却塔改造提效非常重要［1－3］。

1 机组概况

填料采用高度为1.0 m的双向波淋水填料，反射Ⅲ型喷溅装置。2号冷却塔按夏季10%气象条件设计，设计热力性能参数如下：

循环水量：59 650 m3／h

干球温度：23.4℃

湿球温度：19.3℃

大气压：89.09 kPa

相对湿度：70%

出水温度：29.2℃

2 节能评估及改造方案

2号冷却塔运行多年，填料结垢、堵塞严重，除水器老化破碎，喷头掉落，配水管开裂部位较多，导致冷却塔效率下降。通过对冷却塔现状进行评估，冷却塔效率下降约15%。根据冷却塔现状做出如下节能技术方案。

其四，小组沟通与合作分析。在学习小组研究、分析以及合作交流过程中，可更好地对函数动点问题深层次信息进行发掘，在题干给予的各种已知条件推导出相应结论，在条件与问题间建立联系。

a.选用新型淋水填料

原有双向波填料结垢和破损严重，容积散质系数减小，散热性能下降。双向波填料冷却数为Ω＝1.67λ0.65，S波冷却数为Ω＝1.83λ0.59。在相同气水比λ工况下，S波填料热力性能优于双向波。故采用S波淋水填料，可有效提升冷却塔效率。

b.冷却塔内外区填料不等高增容布置

淋水填料的热力性能值随着组装高度而升高，在自然通风冷却塔常用气水比的工况条件下，填料高度升高0.5 m，冷却数提高25%左右，冷却塔出塔水温降低0.7℃左右，填料阻力增加6 Pa［4］。由于冷却塔外区相对中心区域风速高，增加外区填料高度，除提高冷却数外，有利于冷却塔填料上端面风速均匀分布，提高冷却塔热力性能。根据冷却塔现有条件，内区填料高度仍然保持原有的1 m高度，外区填料高度增加到1.125 m，填料增加500 m3，有效提高冷却塔效率。

c.选用全新除水器

原除水器破碎严重，收水率下降约20%，循环水浪费现象加重，更换除水器可大大降低耗水率。新除水器采用BO160／45型，PVC材质，该型号具有使用寿命长、风阻小和收水率高的特点，更换后收水率达到98%以上。

d.选用TP－Ⅱ型喷溅装置

原有反射Ⅲ型喷溅装置填料冲毁严重，影响配水均匀性，降低了冷却塔热力性能。反射Ⅲ型喷头上、下齿盘间距较小，杂物易堵塞，不易自行清除，影响喷溅效果。TP－Ⅱ型喷溅装置溅水碟采用半球形底盘，加大了水流撞击挑水齿的速度，与挑水齿间形成合理角度，使水流充分溅散成小水滴，呈抛物线型洒向空中。由于溅水碟采用了双排锥形挑水齿，加大了齿间距离，使水流通过挑水齿时，无法形成水幕，从而降低了通风阻力，长期使用具有良好的溅水效果［5］。故采用TP－Ⅱ型喷溅装置可有效提高淋水效果，增大冷却塔效率。

e.配水管修复

原有配水管破损漏水严重，对冷却塔配水系统的均匀性影响较大，造成冷空气短路，严重影响冷却塔热力性能。配水管修复后，可提升冷却塔效率。

3 改造后冷却效率评价

西安西热节能技术有限公司根据上述方案对2号冷却塔进行节能技术改造，改造后进行冷却塔性能测试。冷却塔的考核采用冷却水温对比法，根据冷却塔设计条件，将实测有效工况点数据代入经过校核的热力计算程序，计算获得设计条件下冷却塔出塔水温，将进出塔水温差与实测出塔水温差进行比较，得到冷却塔实际冷却效率。计算公式如下：

式中η——冷却塔实际冷却能力，%；

t1－t2c——冷却塔实际水温差，℃；

Δtd——设计条件下计算水温差，℃。

双泵运行试验数据及冷却能力考核评价结果见表1。

2号塔在双泵运行条件下，实际冷却效率平均值为105.3%。冷却塔改造后出塔水温下降1℃，机组煤耗降低1.998 g／kWh。

表1 冷却能力考核评价表

4 结束语

自然通风冷却塔改造提效是燃煤机组节能降耗的有效途径之一，冷却塔节能技术改造首先应对冷却塔的运行状况充分评估，找出影响冷却塔效率的关键因素，制定确实可行的技术方案，使改造后的冷却塔效率超过原设计效率。西安西热节能技术有限公司成功对2号冷却塔节能技术改造的案例说明，对于投运多年，冷却效率下降明显的在役冷却塔，通过对塔芯部件节能优化改造，冷却塔冷却能力明显提高，出塔水温下降1℃，机组煤耗降低1～2 g／kWh。

［1］陈文奇，田宝刚，赵日超.冷却塔经济运行探讨［J］.东北电力技术，2007，28（11）：49－52.

［2］李 岚，李敬生.提高冷却塔冷却能力的一些方法［J］.东北电力技术，2002，23（5）：15－18.

［3］杨剑永，张 武.大型机组冷却塔节能潜力分析［J］.东北电力技术，2010，31（6）：1－5.

［4］胡三季，陈玉玲.不同高度淋水填料的热力机阻力性能试验［J］.工业用水与废水，2005，36（2）：76－78.

［5］胡三季，陈玉玲.自然通风冷却塔节能改造［J］.热力发电，2004，33（12）：44－47.

Application and Evaluation on Energy Saving Technology of Cooling Tower

SHANG Hai⁃jun，QIAO Lei，LIU Sheng⁃guan
（Xian TPRI Energy Conservation Technology Co.，Ltd.，Xi'an，Shaanxi 710054，China）

Improving tower efficiency is one of effective measures for a thermal power，plant to energy saving.The paper provides an energy saving transformation.The test indicates the cooling capability reach 105%and above.The paper offers a reference for impro⁃ving the efficiency of running tower.

Cooling tower；Energy saving；Cooling efficiency；Test

TU279.7＋41

A

1004－7913（2016）08－0042－02

尚海军（1973—）男，硕士，高级工程师，主要从事火力发电设备节能改造技术研究工作。

2016－05－20）