火电厂冷却存在的问题及优化设计.doc

内 蒙 古 工 业 大 学 能 动 学 院 科研训练报告专 业： 能源与环境系统工程班 级： 能环11-4学生姓名： 郝明义指导教师： 张 子 敬训练时间： 2015.1.12 ～ 1.18内蒙古工业大学本科生科研训练任务书 学生姓名 郝明义 学 号 7042 班 级 能环11-4 学院 能源与动力工程 专业 能源与环境系统工程 系别 热能与动力工程系 起止日期 2015.1.12 ～ 1.18 指导教师 张子敬 职 称/学 位 副教授/硕士 题目名称 火电厂冷却塔存在的问题及优化设计 科研训练的目的要求： 目的：通过科研训练，专业理论和实践相结合，使学生掌握文献资料的查阅、理解吸收以及综合应用的方法，提高学生分析问题、解决问题的能力。要求：1、通过查阅书籍和网络资源以及社会调研收集课题相关资料；2、熟悉资料并对所研究内容形成整体构思（要有侧重），并进行可行性分析；3、对拟研究题目可能遇到的问题及解决方案提出建议；4、整理所有内容打印成册。成果形式： 依据内容要求，完成2000字以上（正文采用宋体小四）的报告一份，A4纸打印成册。指导教师签章：年月日 系主任签章： 年月日 摘 要 冷却塔是火电厂从事电力生产的重要设施，它是利用水与空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽，蒸汽挥发带走热量达到蒸发散热、对流传热和辐射传热等目的，从而散去工业上或制冷空调中产生的余热，降低水温的蒸发散热装置，以保证系统的正常运行。冷却塔主要由填料、配水系统、通风设备、空气分配装置、 挡水器、集水槽等部分构成。文章分析了当前冷却塔存在的不足与需要解决的问题，还有一些优化分析待论证。关键词： 冷却塔 回水 运行方式第一章 冷却塔简介火电厂冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换, 使废热传输给空气并散入大气。目前,东北各电厂冷却塔的类型主要有自然通风逆流式冷却塔、自然通风横流湿式冷却塔、机械通风横流湿式冷却塔。其中自然通风横流湿式冷却塔、机械通风横流湿式冷却塔各 1 座,大部分冷却塔都是自然风逆流湿式冷却塔。自然通风逆流湿式冷却塔外部结构这种塔型的通风筒常采用双曲线形, 用钢筋混凝土浇筑, 其高度已达 170 m, 热水由管道通过竖管( 竖井) 送入热水分配系统。这种分配系统在平面上呈网状布置,分槽式配水、管式配水和槽管结合配水,然后通过喷溅设备,将水洒到填料上,经填料后成雨状落入蓄水池, 冷却后的水抽走重新使用。塔筒底部为进风口,用人字柱或交叉柱支撑。空气从进风口进入塔体,穿过填料下的雨区,和热水流动成相反方向流过填料(故称逆流式),通过收水器回收空气中的水滴后,再从塔筒出口排出。 图1自然风逆流冷却塔图 冷却塔主要应用于空调冷却系统、冷冻系列、注塑、发电、汽轮机、铝型材加工、工业水冷却等领域，应用最多的为空调冷却、冷冻、塑胶化工行业。划分如下：①空气室温调节类：空调设备、冷库、冷藏室、冷暖空调等；②制造业及加工类：食品业、药业、塑胶业、钢铁厂、石化制品类等；③机械运转降温类： 发电机、汽轮机、空压机、油压机、引擎等。冷却塔存在的主要问题 2.1 效率偏低的问题效率是衡量火电厂冷却塔作业性能的重要指标， 关系着电力生产的有序性。 受到多方面因素的限制，冷却塔在火电厂发电期间的冷却效率偏低，影响了水温调控的成效。其中，冷却塔内部装置出现问题，会直接导致冷却温度控制不足。 如，冷却塔喷嘴损坏或阻塞，导致冷却塔的冷却功能减弱，内部装置结构损坏， 使冷却效率随之降低。 2.2 能耗大的问题冷却塔控制冷却水温阶段也会造成不同的能耗问题，电能消耗过大导致了火电厂生产成本投入的增多。冷却塔能耗问题集中表现在：一是电能消耗，电气自动化是火电厂发电生产的主流趋势，因冷却塔自动调控系统功能不足，执行冷却操作易造成电能耗损过多；二是热能耗损，蒸汽挥发难以起到彻底性的散热效果，热能依旧集中在冷却塔内。 2.3 回水量减少, 回水率偏低的问题在调查研究过程中发现各电厂冷却塔收水器安装之后由于管理不当,损坏的、 脱落的,随处可见, 从而导致回水率下降。例如3500m2 逆流式冷却塔无收水器时风吹损失率为0.3到0.6% ,有收水器时风吹损失率为0.1% ,若循环水流量为18000t/ h 时,如果收水器完善,循环水 1 天也有432t 被空气带走;如果收水器不完善,按无收水器时风吹损失率为0.3%计算,每天会有1269t水被空气带走, 从而导致回水量减少,回水率偏低另外回水量减少,回水率偏低还会使回水中含碱量增高及回水温度过高,使菌类超标,水垢增加,凝汽器腐蚀加剧为缓解对设备的不利影响,要定期向循环水中加酸和二氧化氯等药品,使运行费用增加,同时影响周边环境。 2.4 腐蚀材料的问题钢筋混凝土是冷却