閻路，周正一

（中國華電科工集團(tuán)有限公司，北京 100160）

鋼混結(jié)構(gòu)和玻璃鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

閻路，周正一

（中國華電科工集團(tuán)有限公司，北京 100160）

以火電廠鋼混結(jié)構(gòu)、玻璃鋼結(jié)構(gòu)機(jī)力冷卻塔為研究對象，從項(xiàng)目施工建設(shè)角度出發(fā)，對其施工周期、維護(hù)保養(yǎng)、建設(shè)投資等方面進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、技術(shù)分析，得出了玻璃鋼結(jié)構(gòu)在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)上具有顯著優(yōu)勢，可廣泛推廣應(yīng)用的結(jié)論。

機(jī)力冷卻塔；玻璃鋼；鋼混結(jié)構(gòu)；施工周期；維護(hù)保養(yǎng)；技術(shù)經(jīng)濟(jì)

0 引言

中國華電科工集團(tuán)有限公司（以下簡稱華電科工）海外工程分公司在印尼有多個(gè)電站建設(shè)項(xiàng)目，在不增加電廠整體工程造價(jià)、安裝和施工成本以及工期的背景下，通過對火電廠機(jī)力冷卻塔的優(yōu)化，采用玻璃鋼結(jié)構(gòu)可極大地提升防腐性能，為電廠的未來運(yùn)行節(jié)約運(yùn)行維護(hù)成本，提高華電科工總承包項(xiàng)目的工程質(zhì)量，為市場開發(fā)工作提供重要技術(shù)支持。本文對印尼某2×30 MW電廠、2×100 MW電廠、2×300 MW電廠機(jī)力冷卻塔鋼混結(jié)構(gòu)和玻璃鋼結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行比較分析。

1 技術(shù)對比分析

通過分析發(fā)現(xiàn)，對于不同容量的機(jī)組，機(jī)力冷卻塔鋼混結(jié)構(gòu)或玻璃鋼結(jié)構(gòu)方案在技術(shù)特點(diǎn)上存在共性，下面對兩種方案進(jìn)行技術(shù)比較。

1.1 熱力效率與占地面積

鋼混結(jié)構(gòu)冷卻塔占地面積大，熱力效率低。由于結(jié)構(gòu)的要求，鋼混結(jié)構(gòu)冷卻塔的梁柱截面均較大（梁的截面最小為200 mm×800 mm，柱子截面最小為400mm×400mm），約占到冷卻塔面積的15%；同時(shí)，梁柱后還有渦流區(qū)存在，進(jìn)一步削減了有效面積。所以，鋼混結(jié)構(gòu)冷卻塔效率較低，完成同樣的熱力任務(wù)，其占地面積要大20%左右。

玻璃鋼拉擠結(jié)構(gòu)冷卻塔占地面積小［1］，熱力效率高［2］，玻璃鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔的梁柱面積相對較小（梁截面為100 mm×40 mm，柱子截面僅為75 mm× 75 mm），約占冷卻塔面積的5%，熱力效率比較高，占地面積也相對較小。

1.2 土建要求及施工周期

鋼混結(jié)構(gòu)冷卻塔干重大，施工周期長，水池施工、鋼混框架施工、冷卻塔安裝工期大約300 d，鋼混結(jié)構(gòu)冷卻塔土建工作量大，且混凝土施工完畢后需保養(yǎng)一段時(shí)間后才能進(jìn)行冷卻塔其他部件的安裝，因此，混凝土冷卻塔施工周期長。此外，混凝土冷卻塔土建施工量大，容易出現(xiàn)尺寸誤差或施工錯(cuò)誤導(dǎo)致二次施工而延長工期。

玻璃鋼拉擠結(jié)構(gòu)冷卻塔重量輕，施工周期短，無鋼混框架。水池施工和冷卻塔安裝工期大約120 d，玻璃鋼塔只需將基礎(chǔ)做好即可，土建施工量少，施工周期短。玻璃鋼塔零件生產(chǎn)、加工自動(dòng)化程度高，尺寸精確，出廠前均在廠內(nèi)進(jìn)行預(yù)組裝。因此，在現(xiàn)場組裝錯(cuò)誤率低，安裝簡便，安裝周期短［3］。

1.3 耐腐蝕及維護(hù)保養(yǎng)

鋼混結(jié)構(gòu)冷卻塔的鋼混結(jié)構(gòu)每2年需進(jìn)行1次維護(hù)保養(yǎng)，做防滲處理，另外，鋼混結(jié)構(gòu)塔需經(jīng)防腐處理才具有較好的抗腐蝕性能。鋼混結(jié)構(gòu)塔內(nèi)構(gòu)件雖為非金屬化設(shè)計(jì)，但仍需對其混凝土部分進(jìn)行保養(yǎng)及維護(hù)。

玻璃鋼拉擠結(jié)構(gòu)冷卻塔耐腐蝕能力強(qiáng)，玻璃鋼能抵抗酸、堿、鹽、海水、未經(jīng)處理的污水、腐蝕性土壤或地下水及眾多化學(xué)流體的侵蝕。同時(shí)，玻璃鋼結(jié)構(gòu)塔梁、柱塔頂平臺(tái)以及主要支撐結(jié)構(gòu)都以擠拉玻璃鋼桁架構(gòu)成，因此其耐腐蝕性極強(qiáng)，即使在酸性水或海水條件下也無需做防腐處理。塔平臺(tái)也可使用熱鍍鋅鋼制成，防腐性能良好［4］。塔內(nèi)構(gòu)件采用非金屬化設(shè)計(jì)，設(shè)備使用期間不需要人工維護(hù)或保養(yǎng)。

1.4 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度

鋼混結(jié)構(gòu)冷卻塔可根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際地質(zhì)條件及客戶提出的抗風(fēng)、抗震要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

玻璃鋼拉擠結(jié)構(gòu)冷卻塔所有部件均采用螺栓螺母連接、固定。可根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際地質(zhì)條件及客戶提出的抗風(fēng)抗震要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時(shí)采用ANSYS專用設(shè)計(jì)軟件復(fù)核。

1.5 技術(shù)參數(shù)比較

鋼混結(jié)構(gòu)冷卻塔、玻璃鋼拉擠結(jié)構(gòu)冷卻塔技術(shù)參數(shù)比較見表1。

表1 技術(shù)參數(shù)比較

2 經(jīng)濟(jì)對比分析

經(jīng)濟(jì)比較分析見表2?？偼顿Y上，印尼某2×30 MW電廠玻璃鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔675萬元，比鋼混結(jié)構(gòu)冷卻塔總投資低220萬元；某2×100 MW電廠機(jī)力冷卻塔玻璃鋼結(jié)構(gòu)方案總投資984萬元，比鋼混結(jié)構(gòu)低338萬元；某2×300MW燃煤電站項(xiàng)目玻璃鋼結(jié)構(gòu)方案總投資1150萬元，比鋼混結(jié)構(gòu)低435萬元。

表2 經(jīng)濟(jì)比較分析

鋼混結(jié)構(gòu)冷卻塔（混凝土面板）混凝土需定期保養(yǎng)，塔內(nèi)鋼件需定期防腐，傳動(dòng)部件和混凝土需定期保養(yǎng)，維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用略高。

玻璃鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔塔內(nèi)部件均采用非金屬化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)部件無需維護(hù)，傳動(dòng)部件需定期保養(yǎng)，維護(hù)及保養(yǎng)費(fèi)用均較少，維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用低。

3 結(jié)論

通過對印尼某2×30 MW電廠、某2×100 MW電廠、某2×300 MW電廠機(jī)力冷卻塔鋼混結(jié)構(gòu)和玻璃鋼結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行分析比較，發(fā)現(xiàn)玻璃鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔具有占地面積小、施工周期短、耐腐蝕易保養(yǎng)等優(yōu)勢。3個(gè)電廠項(xiàng)目在同樣的冷卻能力下，玻璃鋼結(jié)構(gòu)總投資費(fèi)用較混凝土結(jié)構(gòu)可節(jié)省20%～30%?？紤]后期的運(yùn)行能耗、補(bǔ)水加藥和維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用，全玻璃鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔的效率和性價(jià)比要比傳統(tǒng)的鋼混結(jié)構(gòu)冷卻塔高出很多。玻璃鋼結(jié)構(gòu)機(jī)力冷卻塔不增加設(shè)備價(jià)格，可縮短施工工期，降低機(jī)力冷卻塔維護(hù)費(fèi)用，增強(qiáng)項(xiàng)目總體盈利能力，在不同機(jī)組電站工程建設(shè)中可以廣泛推廣應(yīng)用。

［1］北京市雙橋玻璃鋼廠.玻璃鋼冷卻塔［J］.北京節(jié)能，1993（2）：46.

［2］成仲蓮.廣塑－300型逆流式玻璃鋼冷卻塔通過技術(shù)鑒定［J］.廣州化工，1980（4）：18.

［3］崔恩文，祁慶元.玻璃鋼冷卻塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其鋼結(jié)構(gòu)的作用［C］//中國科技協(xié)會(huì).西部大開發(fā)科教先行與可持續(xù)發(fā)展——中國科協(xié)2000年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集，2000.

［4］夏之鑫.熱浸鍍鋅鋼材用涂料［J］.涂料工業(yè)，1980，10（3）：38－43.

［5］玻璃纖維增強(qiáng)塑料冷卻塔：GB/T 7190—2008［S］.

（本文責(zé)編：白銀雷）

TU 279.7＋41

B

1674－1951（2016）10－0051－02

閻路（1993—），男，河南固始人，助理工程師，從事火力發(fā)電廠技術(shù)管理方面的工作（E-mail：yanl＠chec.com.cn）。

2016－08－02；

2016－09－14

周正一（1963—），男，重慶人，高級工程師（教授級），工學(xué)碩士，從事國內(nèi)外火電廠EPC及BOT項(xiàng)目技術(shù)管理工作（E-mail：zhouzy＠chec.com.cn）。