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論文摘要:分析了東北地區(qū)火電廠自然通風(fēng)逆流濕式冷卻塔存在的問題及產(chǎn)生的原因，提出幾項(xiàng)解決問題的主要對策。
1冷卻塔簡介
火電廠冷卻塔的作用是將挾帶廢熱的冷卻水在塔內(nèi)與空氣進(jìn)行熱交換，使廢熱傳輸給空氣并散人大氣。目前，東北各電廠冷卻塔的類型主要有自然通風(fēng)逆流濕式冷卻塔、自然通風(fēng)橫流濕式冷卻塔、機(jī)械通風(fēng)橫流濕式冷卻塔。其中自然通風(fēng)橫流濕式冷卻塔、機(jī)械通風(fēng)橫流濕式冷卻塔各i座，大部分冷卻塔都是自然通風(fēng)逆流濕式冷卻塔。自然通風(fēng)逆流濕式冷卻塔的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)如圖!,2所示。
這種塔型的通風(fēng)筒常采用雙曲線形，用鋼筋混凝上澆筑，其高度已達(dá)}}o多m,熱水由管道通過豎管(豎井)送人熱水分配系統(tǒng)。這種分配系統(tǒng)在平面上呈網(wǎng)狀布置。分槽式配水、管式配水和槽管結(jié)合配水，然后通過噴濺設(shè)備，將水灑到填料上，經(jīng)填料后成雨?duì)盥淙诵钏?冷卻后的水抽走重新使用。塔筒底部為進(jìn)風(fēng)口.用人字柱或交叉柱支撐?？諝鈴倪M(jìn)風(fēng)口進(jìn)人塔體，穿過填料下的雨區(qū).和熱水流動成相反方向流過填料(故稱逆流式)，通過收水器回收空氣中的水滴后，再從塔筒出口排出。
2存在的問題
2.t冷卻水冷卻效果不佳
在調(diào)查研究過程中發(fā)現(xiàn)東北各電廠冷卻塔噴嘴損壞及噴嘴被雜物、淤泥等堵塞情況非常嚴(yán)重，有的地方淋水裝置甚至沒有噴嘴，從而失去了安裝噴嘴的意義，即失去了濺水冷卻的功能;噴嘴部分損壞或者脫落使其它單個(gè)噴嘴水的流速增加從而影響槽內(nèi)水的分配原則;噴嘴堵塞及損壞將會減少塔的冷卻率。例如渾江發(fā)電公司的2#3500澎逆流式冷卻塔，額定工況時(shí)18OOOc/h循環(huán)水流經(jīng)3159個(gè)噴嘴，單個(gè)噴嘴濺水量為5.7t/h，若1個(gè)噴嘴堵塞，則有1.3袱失去了淋水的作用，水流層的厚度變厚，冷卻水冷卻效果下降，冷卻效率降低。由于噴嘴與填料管理不當(dāng)，導(dǎo)致冬季冷卻塔結(jié)冰嚴(yán)重，夏季冷卻效果不良，影響凝汽器運(yùn)行真空值。間接損失大于10'元。
2.2回水f減少，回水率偏低
在調(diào)查研究過程中發(fā)現(xiàn)各電廠冷卻塔收水器安裝之后由于管理不當(dāng)，損壞的、脫落的.隨處可見.從而導(dǎo)致回水率下降。例如3500擴(kuò)逆流式冷卻塔無收水器時(shí)風(fēng)吹損失率為0.3-0.6%。有收水器時(shí)風(fēng)吹損失率為O.i%.若循環(huán)水流量為18OOOt/h時(shí)，如果收水器完善，循環(huán)水1天也有432t被空氣帶走;如果收水器不完善，按無收水器時(shí)風(fēng)吹損失率為0.3%計(jì)算，每天會有1269t水被空氣帶走，從而導(dǎo)致回水量減少.回水率偏低。另外回水量減少，回水率偏低還會使回水中含堿量增高及回水溫度過高，使菌類超標(biāo)，水垢增加，凝汽器腐蝕加劇。為緩解對設(shè)備的不利影響.要定期向循環(huán)水中加酸和二氧化抓等藥品，使運(yùn)行費(fèi)用增加，同時(shí)影響周邊環(huán)境。由于對收水器的重視程度不夠，帶走的水量很大，從而導(dǎo)致循環(huán)水補(bǔ)水量大，加酸量大，補(bǔ)水泵的耗電量大，每年購買酸等化學(xué)原料直接投入就不少于10"元。
2.3塔筒滲漏、凍觸
當(dāng)濕空氣靠近塔筒內(nèi)壁時(shí)，在冬季，瞬間凝固成的水珠順?biāo)矁?nèi)壁滑下，由于塔筒內(nèi)壁拆模時(shí)遺留的橫豎縫凹凸不平，淌下的水滴就層層滯留在縫隙之間，慢慢的由塔筒內(nèi)壁滲到塔筒外壁。從各電廠塔筒滲漏部位來看.主要分布在塔喉部左右(雙曲線塔中部)。冷卻塔澆筑完拆模后，塔筒內(nèi)壁部分地方凹凸不平，是塔筒滲水的主要原因?；炷翝B水的原因在于其內(nèi)部毛細(xì)孔形成了連通的滲水通道，因?yàn)樗Y(jié)冰時(shí)體積將膨脹'9%，而混凝土的極限變形力只有2%，因此當(dāng)毛細(xì)孔中的水結(jié)冰時(shí)，經(jīng)過多次變頻凍融，混凝土的強(qiáng)度開始降低，甚至遭到破壞。塔筒拆模遺留的縫隙凹凸不平?，F(xiàn)場通常采用親水泥材料添平凹縫.但親水泥材料不好找，且易脫落。凸縫不易打平.現(xiàn)場通常采用徐刷防腐漆的方法防止?jié)B水，但由于高空作業(yè)，面積大，微孔很難被理蓋上.而且水的滲透性很強(qiáng)，很容易從縫隙微孔滲進(jìn)塔內(nèi)壁深層，直至從塔筒外璧滲出。在冬季，水從塔筒內(nèi)壁滲到塔筒深層時(shí)，由于塔筒外壁與外部環(huán)境都保持在0`1C.塔筒內(nèi)壁與濕空氣溫度高于0℃以下，結(jié)果滲到塔筒混凝土內(nèi)部的水與外壁冷空氣相匯于塔壁深層，造成塔筒壁內(nèi)酥外硬，塔筒內(nèi)壁年年脫落，最后棵露出鋼筋，嚴(yán)重影響塔的壽命。每年東北地區(qū)的火力發(fā)電廠為防止冷卻塔塔筒泄漏腐蝕，需投人資金大于0，元，但是效果并不理想，維修后或多或少都有滲漏。
2.4淋水裝f支撐梁及填料橫擔(dān)梁凍融腐蝕
由于冬季塔的外圍結(jié)冰嚴(yán)重.使外圍立柱與立柱之間。上部支撐填料的橫梁與橫梁之間都被厚厚的冰包裹，經(jīng)過幾年的冬季交頻凍融，都有不同程度的混凝土脫落，很多地方混凝土里的鋼筋裸露出來，導(dǎo)致鋼筋被腐蝕，威脅到冷卻塔的安全?，F(xiàn)場鋼筋腐蝕嚴(yán)重時(shí)甚至經(jīng)常發(fā)生支撐填料的橫梁拆斷現(xiàn)象，使冷卻塔的填料及鑄鐵網(wǎng)框墜人冷卻塔的蓄水池中，有時(shí)墜物堵塞循環(huán)水泵的人口攔污柵.影響安全生產(chǎn)。
2.5擂式配水的配水擂損壞嚴(yán)貢
從3500礦逆流冷卻塔來看，槽式配水的斷面為矩形，用鋼筋混凝土制成，分主水槽、分水槽及配水槽三級配水。水楷布置原則是配水均勻、水頭損失小、對氣流的阻力小、便于維修。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，槽內(nèi)的水深大于6倍的噴嘴直徑才能保證噴嘴的人口處水面平穩(wěn)，不產(chǎn)生旋渦。目前，東北電廠冷卻塔塔內(nèi)靠外側(cè)配水槽都有不同程度的損壞，已失去分配水的功能，其主要原因是槽內(nèi)的水量減小或斷水，冬季凍融而損壞。
2.6冬季冷卻塔結(jié)冰嚴(yán)重
根據(jù)冷水塔通風(fēng)口淋水區(qū)最外側(cè)的人字柱，將淋水區(qū)劃分為很多個(gè)區(qū)。其中，在冬季淋水區(qū)外側(cè)8處結(jié)冰最嚴(yán)重，其它區(qū)域.長期都是水塔上水量少、氣溫特別低的時(shí)候也結(jié)冰，另外，在塔筒內(nèi)壁，有時(shí)也結(jié)冰，但不嚴(yán)重。結(jié)冰主要原因有琳水密度小、冷卻塔配水方式不盡合理、噴嘴泄水不暢通、水塔負(fù)荷變化較頻繁等。塔外圍結(jié)冰，使槽式配水支撐梁及填料橫旦梁腐蝕，每年各電廠此項(xiàng)維修費(fèi)不少于job元，整個(gè)東北地區(qū)火電廠總投人需1}}元。詳細(xì)論述參見文獻(xiàn)L23。
2.7孟視程度不夠，管理不完善
從各電廠的情況來看，普遍存在對冷卻塔的重視程度不夠問題。一直認(rèn)為冷卻塔結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備不復(fù)雜，出點(diǎn)問題也不會妨礙安全生產(chǎn)，所以平時(shí)投人的精力及物力不夠，可定期投人的資金巨大，但效果卻并不明顯。另外，各電廠很少有一支專業(yè)化的冷卻塔維護(hù)班組，常年進(jìn)行維護(hù)工作，大多數(shù)的電廠都是從事其它工作的人員兼顧冷卻塔，就是有冷卻塔維護(hù)班的電廠，維護(hù)班也不過三、四個(gè)人，只能是看護(hù)水塔，還有多數(shù)單位冷水塔管理的模式是幾個(gè)分廠共同管理，互相推該現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致管理不完善。
3解決問題的主要對策
3.1冷卻水冷卻效果不佳，回水率偏低問順的解決
提高重視程度，設(shè)立冷卻塔維護(hù)班，增加維護(hù)人員，實(shí)行冷卻塔設(shè)備統(tǒng)一管理，統(tǒng)一負(fù)責(zé)，形成專業(yè)化班組，那么因噴嘴損壞及噴嘴被雜物、淤泥等堵塞導(dǎo)致的冷卻水率低的問題.收水器安裝之后管理不當(dāng)、損壞、脫落而導(dǎo)致的回水量減少.回水率偏低問題都會迎刃而解。
3.2凍融、滲翻問皿的解決
3.2.1冷卻塔拆模后將橫豎縫抹平
在拆模后，橫豎縫間隙用鋼絲刷子清刷干凈，再用有一定壓力的自來水沖洗，將積水沽干后，用1:2水泥砂漿壓抹與拆模面相平，形成一個(gè)完整的表面，防止水滯留于此。
3.2.2冷卻塔拆模后要求內(nèi)表面有足夠的光沽度
拆摸后.對內(nèi)表面的蜂窩、麻面、空洞、塌陷等要及時(shí)處理，不能用混凝土或砂漿進(jìn)行表面掩飾處理，這對以后冷卻塔運(yùn)行是有害的。光潔度越高，致密性越好，塔的壽命越長。
3.2.3施工完畢后，內(nèi)壁防腐處理
在冷卻塔澆筑完后，使冷卻塔內(nèi)壁形成一個(gè)光滑的表面，然后進(jìn)行塔內(nèi)壁防腐處理。
3.2.4采用新型混凝土澆筑添加劑，可以防滲抗凍融
目前，市場上有很多新型混凝土澆筑添加劑，諸如凱頓百森新型水泥基滲透結(jié)晶型防水材料等，這些特殊性的化學(xué)物質(zhì)與水作用后，材料中含有的活性化學(xué)物質(zhì)通過載體向混凝土內(nèi)部滲透，在混凝土中形成不容于水的結(jié)晶體，實(shí)現(xiàn)防水抗?jié)B，抗凍融，應(yīng)在東北地區(qū)建筑冷卻塔塔體時(shí)盡t采用新型棍凝土澆筑添加劑。
3.3冷卻塔結(jié)冰問題的解決
通過增加結(jié)冰部位的淋水密度、采用管式配水、防止噴嘴堵塞等辦法，能夠有效地防止冷卻塔冬季結(jié)冰。詳細(xì)論述參見文獻(xiàn)。
3.4合理安排冷卻塔的運(yùn)行方式
目前，由于各個(gè)電廠的機(jī)組滿負(fù)荷發(fā)電的工況不多，為保持凝汽器的最佳真空，力爭達(dá)到機(jī)組的最大經(jīng)濟(jì)效益，導(dǎo)致循環(huán)水上塔水量時(shí)多時(shí)少，影響水槽的配水均勻性，導(dǎo)致諸多問題產(chǎn)生，因此，合理安排冷卻塔的運(yùn)行方式，比如2臺機(jī)組用t座冷卻塔，或1座冷卻水塔內(nèi)圍上水而外圍不上水等方法可以避免水槽配水不均勻，防止水槽結(jié)冰、配水槽損壞等情況的發(fā)生。
4結(jié)束語
東北各電廠冷卻塔存在的諸多問題，都不能忽視，應(yīng)盡力采取諸如本文所述的方法給予解決。否則，不僅在運(yùn)行過程中需投人大量的資金來維護(hù)它，同時(shí)也影響機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和降低冷卻塔的壽命。
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