钢混结构和玻璃钢结构冷却塔技术经济比较

阎路，周正一

（中国华电科工集团有限公司，北京 100160）

钢混结构和玻璃钢结构冷却塔技术经济比较

阎路，周正一

（中国华电科工集团有限公司，北京 100160）

以火电厂钢混结构、玻璃钢结构机力冷却塔为研究对象，从项目施工建设角度出发，对其施工周期、维护保养、建设投资等方面进行经济、技术分析，得出了玻璃钢结构在经济、技术上具有显著优势，可广泛推广应用的结论。

机力冷却塔；玻璃钢；钢混结构；施工周期；维护保养；技术经济

0 引言

中国华电科工集团有限公司（以下简称华电科工）海外工程分公司在印尼有多个电站建设项目，在不增加电厂整体工程造价、安装和施工成本以及工期的背景下，通过对火电厂机力冷却塔的优化，采用玻璃钢结构可极大地提升防腐性能，为电厂的未来运行节约运行维护成本，提高华电科工总承包项目的工程质量，为市场开发工作提供重要技术支持。本文对印尼某2×30 MW电厂、2×100 MW电厂、2×300 MW电厂机力冷却塔钢混结构和玻璃钢结构方案进行比较分析。

1 技术对比分析

通过分析发现，对于不同容量的机组，机力冷却塔钢混结构或玻璃钢结构方案在技术特点上存在共性，下面对两种方案进行技术比较。

1.1 热力效率与占地面积

钢混结构冷却塔占地面积大，热力效率低。由于结构的要求，钢混结构冷却塔的梁柱截面均较大（梁的截面最小为200 mm×800 mm，柱子截面最小为400mm×400mm），约占到冷却塔面积的15%；同时，梁柱后还有涡流区存在，进一步削减了有效面积。所以，钢混结构冷却塔效率较低，完成同样的热力任务，其占地面积要大20%左右。

玻璃钢拉挤结构冷却塔占地面积小［1］，热力效率高［2］，玻璃钢结构冷却塔的梁柱面积相对较小（梁截面为100 mm×40 mm，柱子截面仅为75 mm× 75 mm），约占冷却塔面积的5%，热力效率比较高，占地面积也相对较小。

1.2 土建要求及施工周期

钢混结构冷却塔干重大，施工周期长，水池施工、钢混框架施工、冷却塔安装工期大约300 d，钢混结构冷却塔土建工作量大，且混凝土施工完毕后需保养一段时间后才能进行冷却塔其他部件的安装，因此，混凝土冷却塔施工周期长。此外，混凝土冷却塔土建施工量大，容易出现尺寸误差或施工错误导致二次施工而延长工期。

玻璃钢拉挤结构冷却塔重量轻，施工周期短，无钢混框架。水池施工和冷却塔安装工期大约120 d，玻璃钢塔只需将基础做好即可，土建施工量少，施工周期短。玻璃钢塔零件生产、加工自动化程度高，尺寸精确，出厂前均在厂内进行预组装。因此，在现场组装错误率低，安装简便，安装周期短［3］。

1.3 耐腐蚀及维护保养

钢混结构冷却塔的钢混结构每2年需进行1次维护保养，做防渗处理，另外，钢混结构塔需经防腐处理才具有较好的抗腐蚀性能。钢混结构塔内构件虽为非金属化设计，但仍需对其混凝土部分进行保养及维护。

玻璃钢拉挤结构冷却塔耐腐蚀能力强，玻璃钢能抵抗酸、碱、盐、海水、未经处理的污水、腐蚀性土壤或地下水及众多化学流体的侵蚀。同时，玻璃钢结构塔梁、柱塔顶平台以及主要支撑结构都以挤拉玻璃钢桁架构成，因此其耐腐蚀性极强，即使在酸性水或海水条件下也无需做防腐处理。塔平台也可使用热镀锌钢制成，防腐性能良好［4］。塔内构件采用非金属化设计，设备使用期间不需要人工维护或保养。

1.4 结构强度

钢混结构冷却塔可根据当地实际地质条件及客户提出的抗风、抗震要求进行结构设计。

玻璃钢拉挤结构冷却塔所有部件均采用螺栓螺母连接、固定。可根据当地实际地质条件及客户提出的抗风抗震要求进行结构设计，同时采用ANSYS专用设计软件复核。

1.5 技术参数比较

钢混结构冷却塔、玻璃钢拉挤结构冷却塔技术参数比较见表1。

表1 技术参数比较

2 经济对比分析

经济比较分析见表2。总投资上，印尼某2×30 MW电厂玻璃钢结构冷却塔675万元，比钢混结构冷却塔总投资低220万元；某2×100 MW电厂机力冷却塔玻璃钢结构方案总投资984万元，比钢混结构低338万元；某2×300MW燃煤电站项目玻璃钢结构方案总投资1150万元，比钢混结构低435万元。

表2 经济比较分析

钢混结构冷却塔（混凝土面板）混凝土需定期保养，塔内钢件需定期防腐，传动部件和混凝土需定期保养，维护保养费用略高。

玻璃钢结构冷却塔塔内部件均采用非金属化设计，结构部件无需维护，传动部件需定期保养，维护及保养费用均较少，维护保养费用低。

3 结论

通过对印尼某2×30 MW电厂、某2×100 MW电厂、某2×300 MW电厂机力冷却塔钢混结构和玻璃钢结构方案进行分析比较，发现玻璃钢结构冷却塔具有占地面积小、施工周期短、耐腐蚀易保养等优势。3个电厂项目在同样的冷却能力下，玻璃钢结构总投资费用较混凝土结构可节省20%～30%。考虑后期的运行能耗、补水加药和维护保养费用，全玻璃钢结构冷却塔的效率和性价比要比传统的钢混结构冷却塔高出很多。玻璃钢结构机力冷却塔不增加设备价格，可缩短施工工期，降低机力冷却塔维护费用，增强项目总体盈利能力，在不同机组电站工程建设中可以广泛推广应用。

［1］北京市双桥玻璃钢厂.玻璃钢冷却塔［J］.北京节能，1993（2）：46.

［2］成仲莲.广塑－300型逆流式玻璃钢冷却塔通过技术鉴定［J］.广州化工，1980（4）：18.

［3］崔恩文，祁庆元.玻璃钢冷却塔的结构设计及其钢结构的作用［C］//中国科技协会.西部大开发科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会论文集，2000.

［4］夏之鑫.热浸镀锌钢材用涂料［J］.涂料工业，1980，10（3）：38－43.

［5］玻璃纤维增强塑料冷却塔：GB/T 7190—2008［S］.

（本文责编：白银雷）

TU 279.7＋41

B

1674－1951（2016）10－0051－02

阎路（1993—），男，河南固始人，助理工程师，从事火力发电厂技术管理方面的工作（E-mail：yanl＠chec.com.cn）。

2016－08－02；

2016－09－14

周正一（1963—），男，重庆人，高级工程师（教授级），工学硕士，从事国内外火电厂EPC及BOT项目技术管理工作（E-mail：zhouzy＠chec.com.cn）。