循环水系统改造及一机双塔运行分析

循环水系统改造及一机双塔运行分析作者：李俊来源：《科技创新与应用》2015年第35期摘要：随着大机机组增多小容量燃煤机组利用小时数下降，机组调停时间增多，机组调停期间调停机组的冷水塔空闲，为利用这一空闲设备某电厂进行了循环水系统改造关键词：汽轮机；循环水；冷水塔1 概述随着大容量火电机组的增加，小容量燃煤机组利用小时数逐渐下降，全年调停时间增加，某330MW燃煤机组未充分利用机组调停期间的冷水塔进行了机组循环水系统的改造。

改造后机组调停期间调停机组的冷水塔并入运行机组，运行机组使用两台冷水塔（以下叫“一机双塔”）。

该电厂两台330MW机组，循环水系统为单元制，配有两座5500m2的冷水塔，双速循环水泵，循环水泵相关数据如表1。

由于该厂冷水塔周维建筑物密布，通风条件不好，改造前同条件下与其他厂相比冷水塔出口水温要高，在两台高速循环水泵运行时冷水塔出口水温要高2.5℃。

该厂冷水塔设计循环水流量是4900吨/小时，虽说两台高速循环水泵循环水额定流量4760吨/小时，但是观察冷水塔调料层上积水，水塔配水操满水溢流。

因此，可以判断两台高速循环水泵运行时的循环水流量要高于冷水塔设计流量。

且从双低速循环水泵向双高速循环水泵切换时冷水塔出水水温没有明显的降低，因此该厂长期也是最多使用双低速泵运行。

2 改造方案该厂进行了循环水互联改造，改造在两台机循环水泵出口母管间和冷水塔进水母管间设置了联络管（联络管直径与循环水母管直径已知均为1.8米），每只联络管设置了两个电动门，为防止电动门不严影响循环水系统隔离检修在两道电动隔离门之间设置放水门，两各冷水塔水池间挖一道联通沟，够宽3.2米，沟深2.5米，联通沟中间设置电动闸板门。

3 改造后效果改造完成后循环水运行方式灵活，改造后机组安全性和经济性均提高。

安全性：改造没有涉及控制系统的改造，循环水原是单元制控制，改造后仍未单元制控制方式，但是当某一台机循环水泵有故障失去备用时可以将循环水系统联络运行并增开临机的循泵，这样可以提高安全性。

冬季循环水双机一塔运行技术许俊锋1,韩洪涛2,胡翠琴3(1.金桥热电厂;2.金山热电厂;3.呼和浩特供电局,内蒙古呼和浩特　010000) 摘　要:本文对北方较寒冷地区在冬季改变循环水塔运行方式的技术进行介绍,在保证机组真空的前提下,有效的解决了供热机组冬季运行端差、过冷度大、水耗大的问题,大大提高机组的经济运行指标,同时解决了冬季循环水塔结冰严重的问题。

并对经济效益进行分析。

关键词:冬季;循环水塔;效益 中图分类号:T M621.9 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)23—0138—02 目前发电企业大力追求节能降耗,降低发电成本,提高效益,全面推进对标管理,生产中不断地探询节能方法是一项长期工作,水冷燃煤发电机组降低煤耗是各项工作中的重要一项,而机组的真空、端差、水耗是影响煤耗的重要因素,不断完善此三项指标意义重大。

由于我公司处于北方较寒冷地区,到冬季循环水需求量较小,导致水塔结冰严重,大量的填料被冰块拉掉,造成夏季水塔冷却效果差,凝汽器钢管堵塞,而且造成冬季水耗也偏大。

1　项目的应用前景该运行方式的实施,有效的解决供热机组冬季运行端差、过冷度大、水耗大的问题,大大提高机组的经济运行指标,全面实施推广,效益非凡。

2　项目的意义改变循环水塔运行方式,在保证机组真空的前提下,提高循环水入口温度,降低凝汽器端差及凝结水过冷度,提高机组经济运行指标。

3　项目的具体内容3.1　项目简介我厂2×300M W机组配置2台冷却面积4500m2,填料型式双向波,配水方式单竖井管槽内外区压力配水,XPH型及反射型喷溅装置的冷却水塔,凝汽器采用型号为N-18400的单壳体对分双流程表面换热式,冬季机组在供热方式下运行,额定工况下进入送入炉排面下部的大风舱,然后通过布置在风舱与炉排之间的若干组小风门送入炉膛,锅炉运行中,前排小风门上方为煤粒引燃阶段,风量需求很少,少量细小煤粒通过炉排间隙落入风舱,风舱尾部设有旋转风门及水平推拉门,通过舱内与舱外压差形成了快速气流进行吹灰,由于一次风进入风舱位置在第三排风门后部,吹灰时,高速气流行进路线不经前3排风门下部,致使下部煤粒逐渐堆积,无法清除堆积的煤粒高度过高会损坏调风机构并且有二次燃烧的可能,人工清理工作量很大,建议在风舱前侧引入高压气体,仍利用高速旋转气流将煤粒清空,同时结合省煤器吹灰问题一并考虑。

2×150MW火电机组循环水系统一机双塔技术研究及应用摘要：机力通风冷却塔是发电厂热力循环中重要辅助设备，冷却塔的换热效果制约机组运行的安全经济性，直接影响到电厂的经济效益，是电厂节能降耗不和忽视的关键设备。

为解决机力通风塔冷却效果较差、厂用电率偏高的客观问题，对循环水系统进行一机双塔改造。

改造后，提高机组凝汽器真空，降低发电煤耗，提高了机组运行的经济性。

关键词：机力通风塔；一机双塔；真空；煤耗；厂用电量；经济性一、系统概述某电厂两台机组汽轮机均为东方汽轮机厂生产N150—13.2/535/535型超高压、一次中间再热、单轴、双缸双排汽凝汽式汽轮机。

电厂两台机组采用循环流化床锅炉技术，燃用洗混煤、煤泥、矸石，符合国家节能减排及循环经济的产业政策，具有良好的经济效益和社会效益。

循环水系统采用带冷却塔的二次循环供水系统，两泵一机，循环水泵参数为Q=2.76m3/s，H=21.6m。

水源为淮河水，循环水浊度≦50ppm。

共设置12台机械通风冷却塔，供两台机组，每6台冷却塔对应一台机组，电源电压为380V，每座冷却塔采用一台适合工程特点的高效、合理、安全的可调节高低速的轴流式风机。

因受场地限制，12台冷却塔分两列布置，两列冷却塔之间塔排间距相对较小，热风回流对机械通风冷却塔冷却效果有一定的影响。

二、改造前存在的问题该电厂因地基空层等问题，循环水冷却塔无法使用自然循环式，被迫采用机力通风式冷却塔对循环水进行冷却。

机力通风冷却塔与自然双曲线型冷却塔相比，机力通风塔的风机驱动需要消耗电能，运行费用较大，但其风机可调节风量，使冷却塔的工作比较稳定，不受气候影响。

针对季节性环境温度及循环水温的变化，该电厂机力通风冷却塔在春、夏、秋三季必须保证6台风机全部投运，冬季也至少投运4台风机；并通过调节风机电机高低速运行方式，仍难以满足发电机组工况要求凝汽器真空度需求，直接制约机组运行的安全经济性。

电厂辅机冷却水由循环水提供，夏季高温天气机力通风冷却塔冷却效果差尤为突出，循环水温升大，难以保证各辅机冷却用户的冷却水温要求，特别是主机润滑油易出现超温现象。

循环水系统空调系统改造施工方案一、前言随着现代社会对能源利用效率的要求不断提高，循环水系统空调系统的改造已成为重要课题。

本文将结合当前循环水系统空调系统的特点和需求，提出一套合理的改造施工方案。

二、现状分析目前循环水系统空调系统存在诸多问题，主要表现在能效低、生产效率不高、维护成本较高等方面。

改造迫在眉睫。

三、改造目标1.提高系统的能源利用效率；2.降低维护成本；3.提高系统的稳定性和安全性。

四、改造方案4.1 系统优化通过对现有系统进行全面的排查和考量，确定系统存在的问题和瓶颈，制定改造方案。

每个环节的改进都要经过专业的计算和验证。

4.2 设备更新根据系统的具体情况，选购适合的新设备，以提高整体的运行效率和降低能耗。

同时，要对设备进行定期检查和维护，确保系统的正常运转。

4.3 控制系统改造提升系统的控制手段，引入先进的控制技术，使系统更加智能化、自动化。

优化控制策略，提高系统的稳定性和响应速度。

4.4 水处理系统改进改良水处理系统，确保水质符合要求，减少管道堵塞和水质问题对系统的影响。

合理运用化学添加剂，延长设备和管道的寿命。

五、施工方案5.1 前期准备在施工前，要做好方案设计和预算，确定施工周期和施工流程，安排好人员和设备。

5.2 施工步骤1.拆除旧设备：根据改造方案，拆除旧设备。

2.安装新设备：根据设计要求，安装新设备，并进行调试。

3.系统改造：按照优化方案对系统进行改造。

4.完善控制系统：对控制系统进行升级和改善。

5.水处理系统改造：对水处理系统进行改进。

六、验收与后续维护6.1 验收在施工完成后，进行系统的验收测试，确保系统达到设计要求。

6.2 后续维护系统投入运行后，要定期进行系统的运行监测和维护保养，及时处理问题和隐患，确保系统的正常运行。

七、总结循环水系统空调系统的改造需要经过认真的规划和实施，本文提出的改造方案旨在提高系统的能效和稳定性，降低维护成本，为建筑空调系统的持续运行提供保障。

中图分类号：tv523 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2016）16-0001-021.技术措施根据最佳背压和凝结水过冷度是最终实现循环水系统优化运行的关键，若采用闭环控制，则由于系统的大滞后和诸多的因素很难保证循环水系统稳定、经济运行。

经过长时间的研究探索，以能量平衡、及流量平衡为基础，采用焓值控制，通过一系列计算，产生循环水流量设定值，实现对循环水系统的流量控制，将大大改善控制系统的动态特性，极大地提高循环水系统自动运行的稳定性和经济性。

低压缸排汽热量：q汽=d×h汽（ne，p汽，t汽）（1）凝结水目标热量：q水=d×h水（ts）（2）凝结水实际热量：q水=d×h水（t水）（3）（6）根据上述能量平衡公式（2）和（6），得出循环水流量控制算法：上述循环水流量计算中关键在于低压缸排汽焓的计算，由于低压缸排汽为湿蒸汽，焓值无法直接计算，初步考虑通过各种工况下热平衡图设计值确定，并进行低压缸排汽压力、温度修正。

2.实施方法1）加装凝结水温度测点，用于凝结水过冷度的控制；2）在dcs中ap236控制器完成循环水优化控制逻辑的组态，以实现对循环水流量的自动控制，并修改、完善原循环泵变频控制画面，增加凝汽器真空修正操作块和凝结水过冷度修正块；3）循环泵变频运行后，跟踪机组的实际情况，调整相关控制参数，使最终循环泵转速的设定值符合预计的要求，以提供运行操作指导；4）在开环运行无故障前提下，投入闭环运行，注意观察凝汽器真空和凝结水过冷度等参数的运行情况，并逐步调整、优化。

5）最终凝汽器真空设定值由效率试验确定。

3.循环泵经济运行调整建议在负荷、入口循环水温一定的情况下，理论上存在一个最佳真空值。

我厂汽轮机额定负荷时的极限真空约4kpa，即凝汽器压力4kpa时，末级叶片膨胀达到极限，如凝汽器压力继续降低，汽轮机效率反而会下降。

此外极限真空值与机组负荷有关，负荷越低，极限真空值越小，结合实际运行情况，以3.5kpa―4kpa作为极限真空值变化的参考范围。

循环冷却水系统运行分析循环冷却水系统使用4台100OT/h冷却塔,保有水量约550T,实际循环量为4000T∕h,现浓缩倍数在1.5-1.6之间，计划运行浓缩倍数在3-4之间，系统材质为铜管、碳钢及不锈钢管，系统未安装监测换热器及挂片，冷却水系统运行温度在28°O32°C之间。

一般当系统处于1.5~1.6倍浓缩倍数时水质为强腐蚀性水质,冷却水为敞开式系统，极易出现微生物的大量繁殖，控制细菌繁殖在冷却系统中为首要任务，水处理的经验表明，良好的循环水处理及管理，对节约水资源、降低运行费用、减少生产运行检修频率、延长设备寿命具有重要影响，可保证工艺生产装置的安全高效运行。

水处理主要是稳定循环水的水质，使冷却水对金属和设备的结垢及腐蚀控制在标准范围内，这就要求我们要有先进的监测水段，随时掌握水质变化，有良好的水质变化预判断能力，提供优异的化学水处理药品及丰富的水处理运行管理经验。

一、循环水质的控制1、结垢控制冷却水通过换热器传热表面时，会发生如下反应：Ca2++2HCO3-→CaC03+C02十H20Mg2++2HCO3-→Mg(OH)2+2C02同时，冷却水通过冷却塔则相当于一个曝气过程，溶解在水中的C02会逸出，水的pH值会升高，此时重碳酸盐在碱性条件下会发生如下的反应：Ca(HC03)2+20H-CaC03+2H20+C032-当水中溶有氯化钙时，还会发生如下的置换反应：CaC12+CO32-->CaCO3+2Cl-如水中溶有适量的磷酸盐时，磷酸根将与钙离子生成磷酸钙，其反应为：2PO43-+3Ca2÷→Ca3(P04)2上述一系列反应中生成的碳酸钙和磷酸钙均属微溶性盐，它们的溶解度比氯化钙和重碳酸钙要小得多。

碳酸钙等水垢从水中析出的过程，就是微溶性盐从溶液中结晶沉淀的一种过程，按结晶动力学观点，认为结晶的过程首先是发生晶核，形成少量的微晶粒，然后这种微小的晶体在溶液中由于热运动(布朗运动)不断地相互碰撞，和金属器壁也不断地进行碰撞，碰撞的结果就提供了晶体生长的机会，使小晶体不断变成了大晶体，也就是说要形成碳酸钙层垢，碳酸钙小晶粒在溶液中必须按一种特有的次序集合或排列才能形成。

1、结垢天然水中溶解有各种盐类，如重碳酸盐、碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐等。

当天然水作为补充水进入循环水系统后，经蒸发浓缩，水中离子浓度增加， PH 值和温度等因素发生变化，导致离子过饱和而生成水垢。

最常见的水垢成份是CaCO 。

CaCO 在水中的溶解度很小，而且3 3碳酸钙的溶解度与普通的盐类不同，它的溶解度随着温度的升高反而降低。

也就是说，随着温度升高， CaCO 结垢倾向增大。

3通过加入阻垢剂，由于阻垢剂的螯合增溶等作用，提高了 CaCO3 等盐类物质的溶解度；同时阻垢剂能够改变晶格结构，降低了结垢倾向，从而达到阻垢的目的。

但是，加入阻垢剂并不等于彻底消除了结垢。

还需要通过排污，控制浓缩倍数，从而使结垢离子控制在一定含量之内才干使循环水系统不结垢。

排污和控制浓缩倍数是循环水管理必不可少的。

2、腐蚀循环冷却水要解决的第二大问题是金属设备的腐蚀，金属(碳钢、等各种杂质，不锈钢、铜等)表面与水接触，而水中含有溶解氧和 CO2由于电位差而产生电化学反应，从而使金属发生腐蚀损坏。

腐蚀的结果导致以下几个问题：(1) 缩短设备寿命；(2) 腐蚀产物形成污垢，降低换热效率；(3) 因换热器破漏导致非预期停车。

循环水系统中控制金属腐蚀的有效方法之一是添加缓蚀剂。

通过在循环水中添加缓蚀剂，就能有效地降低循环水系统中金属设备的腐蚀速度。

水中的氯离子和硫酸根均属腐蚀性离子，特殊是氯离子会破坏金属表面形成的钝化膜，它能穿过细孔而产生点蚀，特殊有污垢存在时，由于垢下是一个贫氧区，故成阳极，而水中Cl-可以扩散进入阳极区，生成金属氧化物，即Fe→ Fe 2++ 2e 、 Fe2+ + 2Cl- →FeCl ，而金属3氧化物又可进一步水解产生 HCl，这又使铁的溶解度加剧，这样垢下小孔中 pH 不断下降，FeCl +2H O→Fe(OH) +2H Cl 故小孔中溶液不断2 2 2酸化，又促进腐蚀，故氯离子还有自催化的特性，降低工业水中氯离子含量，对改善设备腐蚀状况有一定的作用。