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）

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

火電廠；冷卻塔；優(yōu)化設計

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），靠蒸汽來進行，首先水與空氣的冷熱交換就會產(chǎn)生蒸汽，然后利用蒸汽的揮發(fā)將工業(yè)設備的熱氣散去，冷卻塔制冷空調(diào)中的余熱也被一并帶走，水溫降低以達到散熱的目的，從而保證冷卻塔的正常運行。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，冷卻塔的通風方式有三種：自然通風、機械通風和混合通風；按照水與空氣接觸的不同標準可以進行三種分類：濕式、干式和干濕式；按照熱水和空氣流動的不同標準可以分為：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。設計師和用戶在選擇時，都會綜合上述因素進行反復地思考。

（3）火電廠冷卻塔的結構構造。其構造主要包括如下幾個部分：散熱材、配水系統(tǒng)和收水器、以入風口百葉窗、導風、風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，從而實現(xiàn)不同的運作效果。冷卻塔內(nèi)各系統(tǒng)配合運行實現(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，從而被廣泛運用到需要大型制冷設備的發(fā)電行業(yè)、注塑、材料加工等領域，為我國經(jīng)濟的發(fā)展做出重要貢獻。

2 當前火電廠冷卻塔運行存在的問題

電能需求量的增加，給火電廠帶來的壓力是巨大的，冷卻塔的良好運行不僅僅關系著工業(yè)水的制冷效果，更關系著發(fā)電廠性能的改善。冷卻塔在高負荷運作的過程中，對水溫的調(diào)控會出現(xiàn)一些問題：冷卻效率不夠高，對溫度的冷卻效果不佳；電能和熱能的消耗量大，會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的解決措施，以保證生產(chǎn)的安全穩(wěn)定運行，具體可針對如下幾種問題進行研究：

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

（2）針對抗凍和防滲透問題，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晶體保護，從而抵抗冬季的寒冷和潮濕，改善抗凍防滲的性能。

（3）針對剛才談論的結冰問題，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行努力，還得從塔的內(nèi)部進行優(yōu)化和改造。針對塔內(nèi)容易結冰的地方多淋水，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行問題，當出現(xiàn)用電高峰的時候，火電廠要保證正常的供電，也要調(diào)整冷卻塔的運行模式?？梢詭着_發(fā)電機共用一座冷卻塔，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 如何實現(xiàn)冷卻塔風機的節(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)部結構問題進行了處理，還得對冷卻塔相關的設施設備的構造進行優(yōu)化，以做到有備無患。應該從冷卻塔的關鍵裝置進行優(yōu)化，鑒于風機在整個冷卻系統(tǒng)中的重要作用，就應先從風機著手，對其實施節(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)控器和控制器三個部分），可有效地改善冷卻塔的降溫效果。

（1）結合火電廠的實際生產(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。在運作前，首先可以設定一個供水溫度作為參照，然后在運作時用溫度感應器測試水的實際溫度值，這時安裝的節(jié)能器就能發(fā)揮作用了。當前火電廠一般采用變頻調(diào)速技術，實現(xiàn)對預設溫度和實際溫度之間的差值的自動調(diào)節(jié)，從而有效地提升風機的自動節(jié)能性能。

（2）根據(jù)冷卻塔循環(huán)系統(tǒng)的實際情況安裝監(jiān)控器。冷卻塔的降溫功能，主要靠內(nèi)部的裝置元件協(xié)調(diào)運作進行調(diào)溫，這些非智能部件和裝置沒法對冷卻塔的循環(huán)系統(tǒng)進行實時地監(jiān)控和預警。而對風機進行改造后，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)控風機的振動、油溫和油位的同時，偵測到問題就立刻進行報警，該功能的保證對于冷卻塔風機的安全控制和穩(wěn)定運行是非常重要的。

（3）充分利用現(xiàn)代科技特別是計算機網(wǎng)絡，在風機上安裝控制器，將計算機網(wǎng)絡廣泛用于生產(chǎn)作業(yè)，在安全和節(jié)能控制方面發(fā)揮強大的輔助作用。風機與計算機網(wǎng)絡相互連接，可以方便作業(yè)人員通過計算機對服務器實現(xiàn)監(jiān)控，一方面具備監(jiān)測功能，實現(xiàn)對冷卻塔整體運行的監(jiān)控和跟蹤，當控制器的參數(shù)出現(xiàn)問題時可以及時的反映；另一方面具備管理功能，實現(xiàn)對各種數(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，從而進行及時地補救。

4 結束語

綜上所述，為了解決冷卻塔在火電廠運用方面存在的各種問題，從而滿足實際生產(chǎn)作業(yè)的要求，發(fā)電廠要針對問題進行深入地探討和研究，努力尋求有效的解決方案。一方面重視對冷卻塔自身設施及內(nèi)部構造的優(yōu)化改良，另一方面注重先進技術的結合使用，實現(xiàn)冷卻塔的智能化運作，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]張學軍.電廠冷卻塔防結冰分析[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：機械機電設備。