李昌明

（重慶迪能冷卻塔有限公司，重慶 401329）

火電廠冷卻塔存在的問題及優(yōu)化策略研究

李昌明

（重慶迪能冷卻塔有限公司，重慶 401329）

電力系統(tǒng)是社會(huì)供電的核心平臺(tái)，發(fā)電廠在該系統(tǒng)中起著關(guān)鍵的作用。近年來社會(huì)用電量不斷增加，僅靠水力發(fā)電已不能滿足需求，火力發(fā)電得到了廣泛地運(yùn)用。生產(chǎn)負(fù)荷的增加給火電廠內(nèi)的生產(chǎn)設(shè)備帶來很大的壓力，由此也造成一系列的問題，特別是火電廠中的冷卻塔設(shè)施。要保證供電的生產(chǎn)質(zhì)量，就得對(duì)存在的問題進(jìn)行分析，并研究解決方案。文章將對(duì)冷卻塔存在的不足與需要解決的問題進(jìn)行分析，并從節(jié)能器、監(jiān)控器和控制器三個(gè)方面探討了如何進(jìn)行冷卻塔風(fēng)機(jī)的節(jié)能及安全控制，以期對(duì)后續(xù)的研究有所幫助。

火電廠；冷卻塔；優(yōu)化設(shè)計(jì)

1 火電廠冷卻塔概述

（1）火電廠冷卻塔的工作原理。冷卻塔是火電廠從事電力生產(chǎn)的重要設(shè)施，其工作主要是將水作為制冷劑（循環(huán)冷卻劑），靠蒸汽來進(jìn)行，首先水與空氣的冷熱交換就會(huì)產(chǎn)生蒸汽，然后利用蒸汽的揮發(fā)將工業(yè)設(shè)備的熱氣散去，冷卻塔制冷空調(diào)中的余熱也被一并帶走，水溫降低以達(dá)到散熱的目的，從而保證冷卻塔的正常運(yùn)行。近年來，隨著供電需求的增加，冷卻塔在火電廠中發(fā)揮了重要的作用，以保證工業(yè)生產(chǎn)和生活的有序和穩(wěn)定。

（2）火電廠冷卻塔的分類。通常冷卻塔的形狀主要有圓形和方型兩種，其應(yīng)用范圍有小有大，小型用于空調(diào)制冷，大型用于工業(yè)冷卻。一般來說，冷卻塔的通風(fēng)方式有三種：自然通風(fēng)、機(jī)械通風(fēng)和混合通風(fēng)；按照水與空氣接觸的不同標(biāo)準(zhǔn)可以進(jìn)行三種分類：濕式、干式和干濕式；按照熱水和空氣流動(dòng)的不同標(biāo)準(zhǔn)可以分為：橫流、逆流、混流三種。噪音問題是衡量冷卻塔品質(zhì)優(yōu)劣的一個(gè)重要因素，超靜音款是最佳的，其次是超低噪和低噪款，普通款的噪音略大。設(shè)計(jì)師和用戶在選擇時(shí)，都會(huì)綜合上述因素進(jìn)行反復(fù)地思考。

（3）火電廠冷卻塔的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。其構(gòu)造主要包括如下幾個(gè)部分：散熱材、配水系統(tǒng)和收水器、以入風(fēng)口百葉窗、導(dǎo)風(fēng)、風(fēng)筒組成的空氣分配裝置、集水池等。各部件之間的不同組合裝配出多種款式的冷卻塔，從而實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)作效果。冷卻塔內(nèi)各系統(tǒng)配合運(yùn)行實(shí)現(xiàn)制冷環(huán)境的良好獲得，就可以保證火電廠的高效發(fā)電。

（4）火電廠冷卻塔的應(yīng)用范圍。近年來火電廠在發(fā)電系統(tǒng)中的地位提升，火力發(fā)電生產(chǎn)量的不斷增多，使得冷卻塔越來越受人們的關(guān)注。冷卻塔的冷卻效果得到了顯著發(fā)揮，成功將水溫過高的問題解決，克服了諸多弊端，從而被廣泛運(yùn)用到需要大型制冷設(shè)備的發(fā)電行業(yè)、注塑、材料加工等領(lǐng)域，為我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。

2 當(dāng)前火電廠冷卻塔運(yùn)行存在的問題

電能需求量的增加，給火電廠帶來的壓力是巨大的，冷卻塔的良好運(yùn)行不僅僅關(guān)系著工業(yè)水的制冷效果，更關(guān)系著發(fā)電廠性能的改善。冷卻塔在高負(fù)荷運(yùn)作的過程中，對(duì)水溫的調(diào)控會(huì)出現(xiàn)一些問題：冷卻效率不夠高，對(duì)溫度的冷卻效果不佳；電能和熱能的消耗量大，會(huì)增加電廠的投入成本；塔筒和塔身的滲漏和腐蝕問題。鑒于上述不足，即效率偏低、電能和熱能消耗量大、滲漏和腐蝕問題，發(fā)電廠需要需要積極探索和研究相應(yīng)的解決措施，以保證生產(chǎn)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，具體可針對(duì)如下幾種問題進(jìn)行研究：

（1）回水系統(tǒng)回水不及時(shí)，就會(huì)直接影響到冷卻塔的循環(huán)，從而制約冷卻效果，因此工作人員平時(shí)就得注意對(duì)噴嘴的雜物和淤泥等進(jìn)行清理，并定期對(duì)塔內(nèi)的舊裝置進(jìn)行檢查和更新。

（2）針對(duì)抗凍和防滲透問題，冷卻塔的混泥土材料得用高性能的，還得配上添加劑形成結(jié)晶體保護(hù)，從而抵抗冬季的寒冷和潮濕，改善抗凍防滲的性能。

（3）針對(duì)剛才談?wù)摰慕Y(jié)冰問題，要保持冷卻塔的降溫性能。不僅要在混泥土材料配備方面進(jìn)行努力，還得從塔的內(nèi)部進(jìn)行優(yōu)化和改造。針對(duì)塔內(nèi)容易結(jié)冰的地方多淋水，選擇管式配水，確保噴嘴的暢通和高效。

（4）就是注意冷卻塔的運(yùn)行問題，當(dāng)出現(xiàn)用電高峰的時(shí)候，火電廠要保證正常的供電，也要調(diào)整冷卻塔的運(yùn)行模式?？梢詭着_(tái)發(fā)電機(jī)共用一座冷卻塔，或者防止水槽配水不均，以保證水溫冷卻功能的良好發(fā)揮。

3 如何實(shí)現(xiàn)冷卻塔風(fēng)機(jī)的節(jié)能安全控制

火電廠為了優(yōu)化冷卻塔的工作效率，從塔身和塔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)問題進(jìn)行了處理，還得對(duì)冷卻塔相關(guān)的設(shè)施設(shè)備的構(gòu)造進(jìn)行優(yōu)化，以做到有備無患。應(yīng)該從冷卻塔的關(guān)鍵裝置進(jìn)行優(yōu)化，鑒于風(fēng)機(jī)在整個(gè)冷卻系統(tǒng)中的重要作用，就應(yīng)先從風(fēng)機(jī)著手，對(duì)其實(shí)施節(jié)能改造及安全控制（改造的內(nèi)容主要包括節(jié)能器、監(jiān)控器和控制器三個(gè)部分），可有效地改善冷卻塔的降溫效果。

（1）結(jié)合火電廠的實(shí)際生產(chǎn)要求安裝節(jié)能器。安裝節(jié)能器可以控制冷卻塔的能耗，防止電能及熱能的過度耗損。在運(yùn)作前，首先可以設(shè)定一個(gè)供水溫度作為參照，然后在運(yùn)作時(shí)用溫度感應(yīng)器測(cè)試水的實(shí)際溫度值，這時(shí)安裝的節(jié)能器就能發(fā)揮作用了。當(dāng)前火電廠一般采用變頻調(diào)速技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)設(shè)溫度和實(shí)際溫度之間的差值的自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而有效地提升風(fēng)機(jī)的自動(dòng)節(jié)能性能。

（2）根據(jù)冷卻塔循環(huán)系統(tǒng)的實(shí)際情況安裝監(jiān)控器。冷卻塔的降溫功能，主要靠?jī)?nèi)部的裝置元件協(xié)調(diào)運(yùn)作進(jìn)行調(diào)溫，這些非智能部件和裝置沒法對(duì)冷卻塔的循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)地監(jiān)控和預(yù)警。而對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造后，安裝了監(jiān)控器就能很好地解決上述問題，不僅解決了缺乏監(jiān)控的問題，還能在監(jiān)控風(fēng)機(jī)的振動(dòng)、油溫和油位的同時(shí)，偵測(cè)到問題就立刻進(jìn)行報(bào)警，該功能的保證對(duì)于冷卻塔風(fēng)機(jī)的安全控制和穩(wěn)定運(yùn)行是非常重要的。

（3）充分利用現(xiàn)代科技特別是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，在風(fēng)機(jī)上安裝控制器，將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)廣泛用于生產(chǎn)作業(yè)，在安全和節(jié)能控制方面發(fā)揮強(qiáng)大的輔助作用。風(fēng)機(jī)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相互連接，可以方便作業(yè)人員通過計(jì)算機(jī)對(duì)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，一方面具備監(jiān)測(cè)功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)冷卻塔整體運(yùn)行的監(jiān)控和跟蹤，當(dāng)控制器的參數(shù)出現(xiàn)問題時(shí)可以及時(shí)的反映；另一方面具備管理功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種數(shù)據(jù)的記錄分析和處理，出現(xiàn)問題以后還能有數(shù)據(jù)可循，從而進(jìn)行及時(shí)地補(bǔ)救。

4 結(jié)束語

綜上所述，為了解決冷卻塔在火電廠運(yùn)用方面存在的各種問題，從而滿足實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)的要求，發(fā)電廠要針對(duì)問題進(jìn)行深入地探討和研究，努力尋求有效的解決方案。一方面重視對(duì)冷卻塔自身設(shè)施及內(nèi)部構(gòu)造的優(yōu)化改良，另一方面注重先進(jìn)技術(shù)的結(jié)合使用，實(shí)現(xiàn)冷卻塔的智能化運(yùn)作，減少操作工人的工作量，將冷卻塔的性能發(fā)揮到最佳，為火電廠的有序供電提供保障。

[1]車斌文,黃天開.熱電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)改造[J].冶金叢刊,2003,(6):27-29.

[2]張學(xué)軍.電廠冷卻塔防結(jié)冰分析[J].黑龍江電力,2012,(10).

TM621

A

1671-3818（2016）04-0034-02

李昌明（1980-），男，重慶人，助理工程師，研究方向：機(jī)械機(jī)電設(shè)備。