300MW机组冷却塔热力效果分析及技术改进_刘涛
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300MW 机组
冷却塔热力效果分析及技术改进
刘 涛1,胡三季2,陈玉玲2
1.华能杨柳青热电有限责任公司,天津 300380
2.西安热工研究院有限公司,陕西西安710032
作者简介: 刘涛(1970-),男,天津人,1992年毕业于华北电力大学,工学学士,工程师,华能杨柳青热电有限责任公司策划部汽机专工,主要从事
电厂汽轮机系统技术管理。
E -m ail :taoliutianjin @
华能杨柳青发电有限责任公司三期工程为亚临界2×300M W 、中间再热、单轴双缸双排汽、单抽式凝汽
式汽轮机组(编号5号、6号),每台机组各配用1台N -17990-1型凝汽器和1座5000m 2自然通风冷却塔,于1999年投入运行。
1 冷却塔
冷却塔总高度110m ,淋水面积5000m 2,设计出塔水温为31.88℃。
采用扩大单元制供水,每台机组配置2台循环水泵,机组间设置联络阀可实行二机三泵二塔运行方式。
每座塔配有3根进水母管,冷却水经母管分送到3个竖井内,再由竖井分别送至主水槽、
分水槽及配水管。
6号冷却塔(6号塔)改进前采用多层流喷溅装置,全塔共装喷溅装置4068套,其中喷嘴口径为d 34m m 的1424套,d 38mm 的2644套。
除水器为PVC 材料的BO -160/45型,由于塔内部分除水器变形损坏,将小部分除水器更换为弧片可调式。
淋水填料为差位正弦波型,组装块尺寸1000mm ×500m m ×500mm (长×宽×高),填料组装块由铸铁托架支撑,上下交错排列放置,总高度1m 。
6号塔经过近10年的运行,因大部分淋水填料损坏,喷溅装置底盘掉落,配水管堵头出现裂纹,除水器变形等,增加了冷却塔的通风阻力,使冷却塔的冷却能力降低,导致夏季出塔水温升高,影响机组的真空。
2 淋水填料
冷却塔的热量70%以上是靠淋水填料散发的,淋水填料的好坏直接影响冷却塔的冷却效果,淋水填料
破损、堵塞都会使散热能力降低。
由于6号塔淋水填料顶部和喷溅装置的距离已固定,无法用增加淋水填
料的组装高度来提高淋水填料的散热能力,因此在不改变淋水填料组装高度的情况下,选择热力性能良好的淋水填料,也是一种行之有效的方法。
为此,选用了斜折波、S 波、双斜波型淋水填料进行热力及阻力性能、出塔水温、机组真空度及省煤量计算,结果表明斜折波型淋水填料较为适宜。
在全年平均气象参数工况条件下,6号塔采用斜折波淋水填料,出塔水温可降低1.33℃。
3 喷溅装置
在冷却塔中,喷溅装置的散热量约占整个冷却塔散热量的15%。
喷溅装置喷洒水滴细小而均匀,才能更好地发挥淋水填料的作用。
6号塔原选用的多层流喷溅装置的溅水均匀分布系数逊于TP -Ⅱ型喷溅装置,虽然这两种喷溅装置都采用的是收缩型喷嘴,流量系数均为0.92,但是多层流喷溅装置喷洒半径比TP -Ⅱ型小,溅水均匀分布系数比TP -Ⅱ型大。
经计算,在水头压力为0.8m ,喷头口径为d 32mm 时,多层流喷溅装置溅水半径为1.1m ,溅水均匀分布系数为0.96;TP -Ⅱ型喷溅装置溅水半径为1.6m ,溅水均匀分布系数为0.202。
另外,通过水力学计算,6号塔原选用的喷溅装置喷头口径偏大,致使塔中心区无配水而形成“干区”,造成局部气温较低,风速较大。
一机二泵运行工况时,塔内气温最高值为39.82℃,最低值为28.96℃,二者相差10.86℃;二机三泵运行工况时,塔内气温最高值41.5℃,最低值30.11℃,二者相差11.39℃,说明6号塔的配风、配水很不均匀,直接
影响冷却塔的冷却效果。
经重新计算,6号塔改进时选用TP-Ⅱ型喷溅装置;所用喷头口径d30mm的1424套,d34mm的2644套。
4 除水器
6号塔内的大部分除水器已损坏变形,除水器损坏变形影响除水效率,使塔的飘滴损失水量增加;除水器变形使除水器阻力增大,影响塔内通风,从而影响塔的冷却效果。
从节水或降低出塔水温角度出发,6号塔的除水器更换为新的BO-160/45型除水器。
5 6号塔改造前后的热力效果及经济性
(1)热力性能 改进前实测热力性能方程式Ψ= 1.51λ0.64(Ψ为冷却数;λ为汽水比),改进后实测热力性能方程式Ψ=1.88λ0.58,在采用常用气水比(λ=0.5～0.6)工况条件下,6号塔改进后冷却数提高了27%～30%。
(2)实测冷却能力 改进前实测冷却能力值为89.89%,改进后实测冷却能力值为118.3%,提高了28.1%。
(3)设计工况下出塔水温 改进前出塔水温为32.54℃,改进后出塔水温为31.39℃,降低1.15℃。
(4)塔内风温、风速分布 塔内风温均方根误差范围改进前为2.842～4.213℃,改进后为0.505～0.580℃;塔内风速均方根误差范围改进前为0.312～0.835m/s,改进后为0.039～0.041m/s,说明塔内配风、配水状况明显改善。
(5)经济性 冷却塔改进后,在4月份～10月份气象参数工况下运行,机组真空值可提高0.397～0.503kPa,平均煤耗降低约1.24g/(kW·h)。
以机组年运行5000h计,可节约标准煤1860t。
综上所述,冷却塔实施技术改进后,冷却能力明显提高,彻底解决了机组夏季低真空运行的问题,保证了机组夏季运行的安全性及经济性。
6号塔经过技术改进,降低了机组煤耗,1年即可收回改进费用。
[参 考 文 献]
[1] 华北电力设计院.天津华能杨柳青发电厂三期工程5000
m2双曲线自然通风冷却塔运行总说明[Z].1997.
[2] 华北电力设计院.天津华能杨柳青发电厂三期工程5000
m2冷却塔淋水装置布置图卷册说明[Z].1997.
[3] 国家电力公司热工研究院.华能杨柳青发电厂5号机组
5000m2自然通风冷却塔热力性能考核试验报告[R].
1999.
[4] 国家电力公司热工研究院.逆流式冷却塔不同高度的塑
料淋水填料热力及阻力性能试验报告[R].2002.
[5] 西安热工研究院有限公司.天津华能杨柳青热电有限责
任公司6号5000m2自然通风冷却塔热力性能诊断试验
报告[R].2007.
[6] 西安热工研究院有限公司.天津华能杨柳青热电有限责
任公司6号5000m2自然通风冷却塔改造后热力性能诊
断试验报告[R].2008.
(上接第95页)
[参 考 文 献]
[1] 姚立人.凝汽器传热分析与节能途径[J].热力发电,2002
(4).
[2] 金三林.中国节能降耗的形势与对策[J].学习时报,2007
(4).
[3] 望亭电厂.300M W火电发电机组汽轮机运行技术[M].
北京:中国电力出版社,2002.
[4] 杨世铭.传热学[M].北京:高等教育出版社,1997.
[5] 张国强.流体力学[M].北京:机械工业出版社,2006.
[6] 国家经贸委电力司.电力技术标准汇编[M].北京:水利
电力出版社,2002.
[7] 张明智.凝汽器真空度下降的分析与处理[J].电力科学
与工程,2003(1).
[8] 齐复东,贾树本.电站凝汽设备和冷却系统[M].北京:水
利电力出版社,1990.
[9] 陈胜利.江苏华电扬州发电有限公司7号汽轮机组热力
性能诊断试验报告[R].西安热工研究院有限公司,
2006.
[10] 马义伟.SEZ1600-1280/1000型循环水泵改造的性能报
告[R].上海K SB厂,2007.
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