冷却塔的节能潜力分析

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1、新疆电力行业专业技术监督工作会议论文浅谈冷却塔的节能潜力分析朱高来张玉杰（华电新疆发电有限公司哈密发电分公司）【摘要】研究冷却塔热力性能与机组经济性的关系，论述了自然通风冷却塔填料特性，散热面积和循环水量对出塔水温的影响，分析导致冷却塔热力性能缺陷的主要原因，揭示冷却塔出口水温对各类机组热经济性的影响值。为火力电厂的节能降耗提供参考研究。【关键词】冷却塔热力性能节能诊断随着经济意识的增强，节能降耗已经越来越引起人们的高度重视。发电厂的热力系统及设备的节能给电厂运行和经营带来明显的经济效益。目前，节能降耗主要集中于三大主

2、要设备和复杂系统，经过理论研究和广泛应用，已经取得很大经济效益。但是长期以来我们对循环水系统中冷却塔缺乏足够的重视。一方面，认为凝结器循环水入口温度为环境因素的单值函数；另一方面，他的维护比较繁重复杂，由于缺乏对冷却塔节能潜力的认识，甚至许多电厂忽略冷却塔维护和监督，导致塔的冷却能力降低。见表1本文针对自然通风冷却塔的节能潜力和热力性能影响因素进行分析讨论，以其对发电厂优化运行和检修维护有所帮助和参考。表1因冷却塔使用问题造成的电能大约损失问题总损失（GW·h/a）热效率低于设计值0.30填料损坏0.15结冰0.05其

3、他0.88总计1.381冷水塔节能潜力分析1.1循环水1ºC温差并存在的节能潜力冷却塔的工作过程是循环水从凝结器中吸收排气热量，以温度t1送入冷水塔经由压力管道分流至配水槽，热水通过喷溅装置散成细小均匀的水珠洒落到淋水填料上，，沿填料层高度和深度与冷空气以蒸发，传导和对流等方式完成热交换。空气吸收热量和水分，其温度和湿度逐渐增加接近饱和状态由塔顶逸出，冷却后的循环水以温度t2返回凝结器。由此可见，冷却塔的出塔水温直接影响汽轮机的排气压力和循环热效率。运行的电厂中，冷水塔经常在偏离设计条件的环境下工作，出塔水温高于设计值

4、导致真空下降，机组经济性降低。表2给出6种型号机组因为塔的冷却能力降低造成出塔水温升高1ºC对机组经济性能影响。表2出塔水温升高1ºC的经济性变化机组容量（MW）2550125200300350机组负荷（MW）2550125200300350效率降低（%）0.4540.3810.310.3280.230.242煤耗率增加（g/KW.h）1.941.521.0331.1070.7980.738热耗率增加（KJ/KW.h）56.8644.8430.2832.4423.3921.63煤耗量增加（t/a）34053690415

5、5016761808由此可见，运行电厂凝结器循环水进口温度升高1ºC伴随的节能潜力。目前大多数冷水塔缺少性能检测，因热负荷增加或检修维护不当致使冷却塔出力不足，出口温度偏高是普遍现象。例如我公司135MW机组循环水淤泥浑浊，淋水填料严重结垢，出塔水温比相同条件下设计温度升高4º新疆电力行业专业技术监督工作会议论文C，这台机组每年因此而损失的标准煤约达2706t，仅此一项经济损失约达55万元（煤价按200元/t）。1.1淋水填料对出塔水温的影响循环水散热过程与塔内空气分布，水分布和淋水填料的性能密切相关，淋水填料性能的优

6、略直接影响冷却塔的运行经济性。淋水填料因其热力性能和阻力特性的差异，带来了不同的冷却能力。如表3所示，在相同的实验条件下，结构不同的淋水填料对出塔水温影响值。表3淋水填料对出塔水温的影响序号材料型号及规格（mm）出塔水温t2（ºC）1塑料斜折波XZB-33-60L=160032.19塑料斜折波XZB-33-60L=96032.812塑料斜梯波S=30，L=150032.81塑料斜梯波S=30，L=100033.563塑料斜梯波S=21，L=150032.43塑料斜梯波S=21，L=100033.154塑料折波S=30，

7、L=150033.23塑料折波S=30，L=100033.655塑料梯形波T25-60，L=150032.18塑料梯形波S25-60，L=100033.296塑料折波50x20-60,L=150032.89塑料折波50x20-60,L=100033.667塑料复合波L=150032.09塑料复合波L=100033.328塑料折斜波混合L=(1000+400)33.089塑料折梯波混合L=(1000+200)33.0910水断绝格网板G16x50-50，L=150033.29注冷却塔入口温度31.4ºC表3所列数值揭示填

8、料的如下特性：（1）几何形状相同的填料在厚度和间距不同时，水温相差0.42~0.70ºC；（2）填料形状对水温的影响达1.14ºC；（3）塑料填料换热性能优于水泥格网板。因此选择性能优良的淋水填料能降低出塔水温且有较小的通风阻力。据文献[3]介绍，无论顺流还是逆流的冷却塔该换高性能的薄膜填料能导致冷却水降低5~8ºC，对于现存的冷