机力通风冷却塔淋水填料破损脱落原因分析及预防对策

赵佰千

摘 要：我厂一期为2*600MW亚临界空冷燃煤机组，2008年投入运行，配置3台机力通风冷却塔，介质为辅机冷却水。淋水填料破损脱落直接影响机力通风冷却塔辅机冷却水换热效果，脱落的碎片容易造成设备冷却器堵塞，从而使设备冷却器冷却效果差，影响机组安全、经济运行，我厂#1、#3机力通风冷却塔淋水填料在2011年已经进行全部更换，#2机力通风冷却塔淋水填料在2016年全部更换。

关键词：冷却塔；淋水填料；破损脱落；原因分析

中图分类号：TK223.5 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）11-0044-02

1 概述

（1）淋水填料。淋水填料采用上下交错两层布置，填料总高1500mm，每层750mm，材料为轻型塑料填料，波形为S波，填料片材为改性耐高、低温阻燃型亲水性PVC。淋水填料组装块应能承受一定的荷载而不变形。填料高度为1.50米。淋水填料片材的规格为：厚度0.4mm，宽度500mm。（2）收水器。收水器为加筋弧型收水器，收水器片材材质为改性PVC，间隔物ABS，拉杆及螺母为PVC，收水器片材厚度≥0.8±0.05mm，收水器的收水效率≥99.98%。（3）配水系统。配水管为UPVC管轻型结构，配水系统采用环状布置法兰连接，配水系统为PVC配水管及喷头组成，喷嘴采用TPII型喷头。（4）喷淋装置。喷头为旋喷型，材质为ABS，喷头用ABS工程塑料注塑成型，喷头和配水管采用法兰连接。（5）填料支承架。填料支承架采用拉挤热固化一次成型的玻璃钢拉挤型材，填料支承架承载力在1000kg/m2以上。（6）冷却塔。冷却塔型式为开式抽风逆流組合式机械通风冷却塔，形状为方形，配水系统为管式压力配水。冷却塔共分3台，每台参数如：冷却塔淋水面积：14m×14m；冷却水量：3000m3/h；冷却塔高度：14m；风机直径：8.53m；淋水填料使用寿命≥10年，收水器使用寿命≥12年，喷头使用寿命≥10年。（7）冷却风机。风机叶片为机翼型，在风机的出风侧设置可拆卸的防护网。风筒型式为曲线型风筒，风筒自上而下过渡应圆滑。风筒制作采用模加压成型工艺，内外表面为耐老化进口彩色胶衣树脂保护层，风筒由数个单片组成，其中一片带检修门，一片带风机轴孔。

2 机力通风冷却塔淋水填料破损脱落原因分析

2.1 淋水喷头脱落、损坏、堵塞

我厂机力通风冷却塔淋水喷头为旋喷型，材质为ABS。喷头和配水管采用法兰连接，由于长时间运行，受水力不断冲击以及配水管老化变形，或者喷头安装不牢，均会使喷头根部法兰螺钉容易脱落，从而造成喷头脱落；再者，由于长时间运行，喷头本体变脆，容易造成部分断裂，洒水不均；还有，若水中有杂质或者破损的填料经过喷头时，容易造成喷头部分堵塞；上述三种现象均会使成股的冷却水流冲击淋水填料，由于成股水流冲击力加大，从而造成淋水填料局部破损，甚至贯穿于整个填料高度，造成淋水填料大量破损。

2.2 机力通风冷却塔检修期间造成损坏

由于淋水填料层上方为收水器，风机、减速机，在上述设备检修时。由于施工不当造成部分填料砸坏或者人为踩坏，造成淋水填料破损。

2.3 机力通风冷却塔部分部件运行期间脱落撞击，造成淋水填料损坏

由于日常维护不当，风机叶片紧固螺栓松动、联轴器螺栓松动、叶片角度发生偏移，造成联轴器运转、风机运转不平衡，在电机高速运转情况下，容易使联轴器发生扭曲、脱开，叶片脱离轮毂，甚至发生设备事故，造成淋水填料被撞击破损。

2.4 防冻管断裂

我厂机力通风冷却塔防冻管从辅机冷却水进水总管引出的支管至塔内配水系统的下部（两侧进风口处），塔体内部为UPVC管轻型结构，该管段没有喷头，直接在管段下半部设有洒水孔，由于该管段在进风口处，则容易老化变脆，在进风口处冬季温度较低，进风口区域水汽容易结冰，若结冰达到一定程度，冰块就会坠落，恰好撞击在防冻管道上部，造成防冻管道断裂；另外，防冻管的固定支架失效，造成管道局部受力集中，也容易使管道断裂。上述两种情况，运行期间均会使辅机冷却水大股冲向填料层，造成填料损坏。

2.5 收水器破损

若收水器大面积破损，冬季，大量水汽迅速结冰敷挂在风筒周边，若结冰达到一定程度，冰块就会坠落，砸坏淋水填料。

2.6 淋水填料制作工艺不当

若在淋水填料组装过程中，粘接工艺差，使用材料性能差，运行期间就会造成淋水填料开胶，淋水填料片相互分离，造成损坏。

2.7 冬季除冰不当

冬季，机力通风冷却塔周边（淋水填料层底部）大量结冰，若除冰不及时，大块冰依靠自身重量坠落，造成部分淋水填料随冰块下落池中。

2.8 淋水填料使用寿命超期

我厂淋水填料使用寿命≥10年，收水器使用寿命≥12年，喷头使用寿命≥10年，若超过使用年限，淋水填料老化、脆裂，造成不同程度损坏、脱落。

3 针对机力通风冷却塔淋水填料破损脱落的解决对策与预防措施

3.1 及时捕捉辅机冷却水中的淋水填料，提高辅机冷却水品质

（1）为了避免破损的淋水填料通过辅机冷却水系统进入设备冷却器，造成冷却器冷却效果差，甚至冷却器堵塞，必须将辅机冷却水进行充分过滤，我厂从辅机冷却水池至辅机冷却水泵入口共设有两道滤网，第一道滤网设置在辅机冷水池出口，第二道滤网设置在辅机冷却水泵入口前2米处；再者，确保两道滤网质量完好且无破损孔洞，滤网孔距尺寸合适，（太小易引起泵入口流量不足，孔距过大难以起到过滤作用）。根据我厂实际情况，2013年我们将第二道滤网有原来孔距尺寸20*20mm（两层），直接将孔距改为10*10mm的滤网，过滤效果较好。（2）加强第二道滤网的清理次数，将滤网清理作为定期工作，及时清理干净滤网吸附的淋水填料碎片等杂物。（3）第二道滤网在清理时及时检查滤网质量，第一道滤网在机组双停期间进行检查，确保无破损；滤网框架与固定滤网导向槽盒需要完全吻合，否则运行期间，淋水水填料碎片等杂物通过滤网框架边界漏入辅机冷却水泵入口，从而进入冷却器设备。（4）机组双停期间，及时清理辅机冷却水池，将池底破碎淋水填料一次性清理干净。

3.2 加强日常维护

（1）定期检查淋水喷头：喷头和配水管连接是否松动，喷头根部法兰螺钉是否脱落；喷头本体部分是否完好无断裂；喷头是否堵塞；由于机力通风冷却塔内淋水喷头容易脱落、损坏、堵塞。避免成股的冷却水流冲击淋水填料，由于成股水流冲击力加大，从而造成淋水填料局部破损。（2）设备检修期间，做好检修防护措施，避免由于施工不当造成部分填料砸坏或者人为踩坏。（3）加强设备运行期间检查，每季度对机力通风冷却塔每台风机叶片螺栓、联轴器螺栓复紧、叶片角度复查，防止发生设备事故，造成淋水填料被撞击破损。（4）做好防冻工作，避免防冻管损坏、淋水填料破损。为防止壁流水沿进风窗流下时产生大的冰块，将进风窗内壁做斜面处理，使壁流水及时流出防止结冻；环境温度较低时可短时反转风机，当机力通风冷却塔进风口存在冰幕时，使机力通风冷却塔内气流反向流动，利用机力通风冷却塔内热空气化解冰幕。（5）每季度检查防冻管固定支架，确保无脱落、松动。（6）每季度进行检查收水器是否存在破损，收水器片组间隙超标情况，若有及时更换处理。（7）若更换淋水填料，组装过程中，提高粘接施工工艺差，确保使用材料质量合格，且在回装期间做好填料防护，防止新淋水填料人为损坏，并在辅机冷却水池水层面上做好防护措施，防止淋水填料碎片落入水池内。（8）冬季，机力通风冷却塔周边（淋水填料层底部）需要及时除冰，禁止产生大块冰，防止大冰块依靠重力坠坏淋水填料；（9）淋水填料、喷头、收水器若超过使用年限，及时做好更换计划，防止大面积淋水填料损坏。更换期间，在淋水填料底部和顶部各增加两层竹格栅填料，竹格栅填料耐水压冲刷，抗拉能力强于PVC填料。

4 结语

基于机力通风冷却塔在电力行业的广泛使用，机力通风冷却塔的换热效率以及使用寿命直接影响着当今时代提出企业生产降本增效的成果。实践证明，上述总结出的预防对策，大大减少了设备冷却器堵塞频率，降低了设备维修工作量，对延长机力通风冷却塔淋水填料使用寿命、提高辅机冷却水水质具有较大推广意义。