冷却塔横流式改为逆流式的应用

工业用水与废水

Vol.37

增刊Nov.,2006

冷却塔横流式改为逆流式的应用

杨根山,成乐云

(南化公司动力部,南京

210035)

摘要:将横流式冷却塔通过技术改造成逆流式,在南化公司动力厂首次应用并取得成效,冷却能力提高

了45%以上,是冷却塔提高能力节约投资、行之有效的好方法。

关键词:冷却塔;横流;逆流;循环冷却水中图分类号:TU991.42

文献标识码:B

文章编号:!1009-2455(2006)增刊-0066-02

1冷却塔现状

中国石化南化公司动力厂六循循环水场有3

表1

项目名称

冷却塔设计参数与现状比较

设计参数2500413332.628.699.92512×1610.353.0PVC薄膜8530160

现状2000413332.627～2899.92512×1610.353.0PVC材质Ω板

8530160

台设计处理水量2500m3/h的钢筋混凝土结构薄膜横流式冷却塔,总处理水量为7000m3/h,其始建于1997年,作为动力站区3台220t/h锅炉、2台

单塔处理水量Q/(m3h-1)进塔水温t1/℃出塔水温t2/℃干球温度θ1/℃湿球温度τ1/℃大气压p/kPa

单塔平面基础尺寸/m填料高度/m填料深度/m填料类型风机直径Φ/mm配套功率N/kW

25MW发电机组的配套工程,设计温差为8℃。

六循的设计能力是依据配套装置———动力站区锅炉、汽机产汽、发电负荷的需求来定的,近年来,该循环水装置的冷却能力逐渐降低,而配套的动力站区的发电能力又在逐步提高,原有的循环水装置已经不能满足生产的要求,经测算,总循环水处理量要达9000m3/h。是新建一座冷却塔还是在原有基础上进行挖潜改造成为焦点。经过论证分析,确定对老塔进行挖潜改造,不仅可以减少占地,节约投资,而且能提高冷却能力。

由于六循在原施工安装过程中,填料等未按设计要求进行,加上运行几年来对装置技术维护不到位,造成淋水与配风严重不均,整塔冷却能力大大降低。通过几年的运行情况发现,六循的实际冷却能力仅约6000m3/h,未能达到7000m3/

料功能,达到最大效率的关键。按常规改造方案,通过更换冷却塔填料、喷头等措施,可以提高冷却效果。由于原横流塔的倒梯形,改造成换热效率更高的逆流塔后,在一定高度铺设填料可增加水、气交换的总面积,水量处理能力会有大的提高,经过比较确定,将原横流塔改造成逆流塔后,冷却能力更能提高。具体改造方法如下:

h的额定值,基本情况如表1。

因此,为满足生产的需求,对现有冷却塔进行改造势在必行,关键在于如何选择合理的改造方法,做好高效、节约,实现综合性能的提升。

2.1结构

拆除原塔的填料、淋水、收水器及两侧百叶

窗,为确保外观整齐,利用原百叶窗支架,在两侧的进风口方向,从标高7.8m(相对地面)处向上到原配水池底挂装5mm厚的玻璃钢板,原配水池处用混凝土封堵配水口,本塔即改为尺寸为12m×

2改造方案近年来,

冷却塔的塔芯材料、喷淋装置等都

有了很大发展,做好塔型设计是充分发挥这些材17.6m,进风窗高度约为6m的逆流塔。

利用原塔的气室间,在8.0m标高的平面上设置不锈钢型材填料架,填料支架与混凝土相联接处

收稿日期:2006-10-12

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杨根山,成乐云:冷却塔横流式改为逆流式的应用

采用直接支承,并与混凝土上的预埋件相连接,保证耐腐牢固。填料采用阶梯式PVC薄膜填料层,设置总高度为1.5m,为双层填料布置,以形成细小水滴或薄层水膜。

2.2配水系统

废除原塔池式配水系统,采用管式配水系统,

布水喷头选用由ABS工程塑料制作的单旋流-直流式喷头,其水头损失小,流量系数大,

需用水压

低,对不同压力适应强、喷角大,径向和周向不均匀系数小,布水方便,布置安装清洗方便。

布水系统采用双路主管,主管直径Ф650mm,支管为18根Ф150mm,为保证配水均匀,在支管的另一端设一根Ф250mm的副主管,以保持配水平稳。

2.3收水器

收水器改换成波160-45SJ型,考虑安装中利

用原混凝土框架支撑,安装的收水器与配水系统间距较小,飘水损失较大,经改进,增加一层收水器后,飘水损失降至0.005%。

2.4其它

风机型号及叶片角度、配备电机、风筒等维持

原状,集水池等不作变更。工程改造从2004年4月15日开始,由于生产的需要,3座只能逐台进行实施,至6月14日全部改造完成并投入运行。冷却塔改造前后的外观图见图1、图2。

图1

横流塔(改造前)

图2

逆流塔(改造后)

3能力测试

改造后的逆流冷却塔,填料的换热面积从普通

型结构的逆流塔的12m×16m=192m2提高到了

12m×17.6m=211.2m2,按照预期目标3200m3/h

的冷却能力校核,

改造后的填料淋水密度约为

15.15m3/(m2h),说明改造是可行的。

此外,冷却塔风机叶片的角度在没有调整的情况下,风机的电流值比改造前下降了10A左右,不仅节约了电耗,而且反应出冷却塔改造前的配风存在着严重问题。

为了验证改造后的冷却能力是否提高,通过调整工艺参数接近设计工况,对冷却塔的冷却能力单台进行了测试,结果见表2、表3。

表2

气象条件测定结果

水量/环境风速/大气压力/

大气干球温

大气湿球温

(m3

h-1

)(ms-1

)kPa

度/℃度/℃32601.9～2.599.45～99.6733.6～34.527.0～27.531501.3～1.799.41～99.5833.5～34.227.0～27.52727

0.5～1.1

99.28～99.43

33.0～33.8

26.8～27.5

表3冷却水量测试结果

水量/(m3h-1)

上塔水温/℃

出塔水温/℃

温差/℃326043.834.98.9315043.834.59.32727

44.7

33.2

10.5

从测量结果可以看出,改造后的冷却塔的单塔冷却能力达到近3600m3/h(8℃温差),比原设计冷却能力提高了近45%,比实际冷却能力提高了近80%,取得了很好的经济效果,改造获得成功。

4结论

通过对冷却塔的改造,尤其对早期的横流塔,

由于其占地面积大,改造为逆流塔后,冷却能力至少增加20%(10℃温差)以上,冷却能力得到大大

的提高,机组的发电冷却能力得到满足。

3座冷却塔改造后,冷却能力总量的提高值达

到了原1座冷却塔的实际冷却能力,而改造投资费

用仅为新建1座冷却塔的1/2左右,且施工周期短(可以在1个月内完成)、施工方便(可不影响生产)。这对如何进一步提高冷却塔的能力起到很好的借鉴作用。

作者简介:杨根山(1966-),男,江苏泰州人,高级工程师,(电

子信箱)genshan3@163.com。

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