機力通風冷卻塔淋水填料破損脫落原因分析及預防對策

趙佰千

摘 要：我廠一期為2*600MW亞臨界空冷燃煤機組，2008年投入運行，配置3臺機力通風冷卻塔，介質(zhì)為輔機冷卻水。淋水填料破損脫落直接影響機力通風冷卻塔輔機冷卻水換熱效果，脫落的碎片容易造成設備冷卻器堵塞，從而使設備冷卻器冷卻效果差，影響機組安全、經(jīng)濟運行，我廠#1、#3機力通風冷卻塔淋水填料在2011年已經(jīng)進行全部更換，#2機力通風冷卻塔淋水填料在2016年全部更換。

關鍵詞：冷卻塔；淋水填料；破損脫落；原因分析

中圖分類號：TK223.5 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）11-0044-02

1 概述

（1）淋水填料。淋水填料采用上下交錯兩層布置，填料總高1500mm，每層750mm，材料為輕型塑料填料，波形為S波，填料片材為改性耐高、低溫阻燃型親水性PVC。淋水填料組裝塊應能承受一定的荷載而不變形。填料高度為1.50米。淋水填料片材的規(guī)格為：厚度0.4mm，寬度500mm。（2）收水器。收水器為加筋弧型收水器，收水器片材材質(zhì)為改性PVC，間隔物ABS，拉桿及螺母為PVC，收水器片材厚度≥0.8±0.05mm，收水器的收水效率≥99.98%。（3）配水系統(tǒng)。配水管為UPVC管輕型結(jié)構(gòu)，配水系統(tǒng)采用環(huán)狀布置法蘭連接，配水系統(tǒng)為PVC配水管及噴頭組成，噴嘴采用TPII型噴頭。（4）噴淋裝置。噴頭為旋噴型，材質(zhì)為ABS，噴頭用ABS工程塑料注塑成型，噴頭和配水管采用法蘭連接。（5）填料支承架。填料支承架采用拉擠熱固化一次成型的玻璃鋼拉擠型材，填料支承架承載力在1000kg/m2以上。（6）冷卻塔。冷卻塔型式為開式抽風逆流組合式機械通風冷卻塔，形狀為方形，配水系統(tǒng)為管式壓力配水。冷卻塔共分3臺，每臺參數(shù)如：冷卻塔淋水面積：14m×14m；冷卻水量：3000m3/h；冷卻塔高度：14m；風機直徑：8.53m；淋水填料使用壽命≥10年，收水器使用壽命≥12年，噴頭使用壽命≥10年。（7）冷卻風機。風機葉片為機翼型，在風機的出風側(cè)設置可拆卸的防護網(wǎng)。風筒型式為曲線型風筒，風筒自上而下過渡應圓滑。風筒制作采用模加壓成型工藝，內(nèi)外表面為耐老化進口彩色膠衣樹脂保護層，風筒由數(shù)個單片組成，其中一片帶檢修門，一片帶風機軸孔。

2 機力通風冷卻塔淋水填料破損脫落原因分析

2.1 淋水噴頭脫落、損壞、堵塞

我廠機力通風冷卻塔淋水噴頭為旋噴型，材質(zhì)為ABS。噴頭和配水管采用法蘭連接，由于長時間運行，受水力不斷沖擊以及配水管老化變形，或者噴頭安裝不牢，均會使噴頭根部法蘭螺釘容易脫落，從而造成噴頭脫落；再者，由于長時間運行，噴頭本體變脆，容易造成部分斷裂，灑水不均；還有，若水中有雜質(zhì)或者破損的填料經(jīng)過噴頭時，容易造成噴頭部分堵塞；上述三種現(xiàn)象均會使成股的冷卻水流沖擊淋水填料，由于成股水流沖擊力加大，從而造成淋水填料局部破損，甚至貫穿于整個填料高度，造成淋水填料大量破損。

2.2 機力通風冷卻塔檢修期間造成損壞

由于淋水填料層上方為收水器，風機、減速機，在上述設備檢修時。由于施工不當造成部分填料砸壞或者人為踩壞，造成淋水填料破損。

2.3 機力通風冷卻塔部分部件運行期間脫落撞擊，造成淋水填料損壞

由于日常維護不當，風機葉片緊固螺栓松動、聯(lián)軸器螺栓松動、葉片角度發(fā)生偏移，造成聯(lián)軸器運轉(zhuǎn)、風機運轉(zhuǎn)不平衡，在電機高速運轉(zhuǎn)情況下，容易使聯(lián)軸器發(fā)生扭曲、脫開，葉片脫離輪轂，甚至發(fā)生設備事故，造成淋水填料被撞擊破損。

2.4 防凍管斷裂

我廠機力通風冷卻塔防凍管從輔機冷卻水進水總管引出的支管至塔內(nèi)配水系統(tǒng)的下部（兩側(cè)進風口處），塔體內(nèi)部為UPVC管輕型結(jié)構(gòu)，該管段沒有噴頭，直接在管段下半部設有灑水孔，由于該管段在進風口處，則容易老化變脆，在進風口處冬季溫度較低，進風口區(qū)域水汽容易結(jié)冰，若結(jié)冰達到一定程度，冰塊就會墜落，恰好撞擊在防凍管道上部，造成防凍管道斷裂；另外，防凍管的固定支架失效，造成管道局部受力集中，也容易使管道斷裂。上述兩種情況，運行期間均會使輔機冷卻水大股沖向填料層，造成填料損壞。

2.5 收水器破損

若收水器大面積破損，冬季，大量水汽迅速結(jié)冰敷掛在風筒周邊，若結(jié)冰達到一定程度，冰塊就會墜落，砸壞淋水填料。

2.6 淋水填料制作工藝不當

若在淋水填料組裝過程中，粘接工藝差，使用材料性能差，運行期間就會造成淋水填料開膠，淋水填料片相互分離，造成損壞。

2.7 冬季除冰不當

冬季，機力通風冷卻塔周邊（淋水填料層底部）大量結(jié)冰，若除冰不及時，大塊冰依靠自身重量墜落，造成部分淋水填料隨冰塊下落池中。

2.8 淋水填料使用壽命超期

我廠淋水填料使用壽命≥10年，收水器使用壽命≥12年，噴頭使用壽命≥10年，若超過使用年限，淋水填料老化、脆裂，造成不同程度損壞、脫落。

3 針對機力通風冷卻塔淋水填料破損脫落的解決對策與預防措施

3.1 及時捕捉輔機冷卻水中的淋水填料，提高輔機冷卻水品質(zhì)

（1）為了避免破損的淋水填料通過輔機冷卻水系統(tǒng)進入設備冷卻器，造成冷卻器冷卻效果差，甚至冷卻器堵塞，必須將輔機冷卻水進行充分過濾，我廠從輔機冷卻水池至輔機冷卻水泵入口共設有兩道濾網(wǎng)，第一道濾網(wǎng)設置在輔機冷水池出口，第二道濾網(wǎng)設置在輔機冷卻水泵入口前2米處；再者，確保兩道濾網(wǎng)質(zhì)量完好且無破損孔洞，濾網(wǎng)孔距尺寸合適，（太小易引起泵入口流量不足，孔距過大難以起到過濾作用）。根據(jù)我廠實際情況，2013年我們將第二道濾網(wǎng)有原來孔距尺寸20*20mm（兩層），直接將孔距改為10*10mm的濾網(wǎng)，過濾效果較好。（2）加強第二道濾網(wǎng)的清理次數(shù)，將濾網(wǎng)清理作為定期工作，及時清理干凈濾網(wǎng)吸附的淋水填料碎片等雜物。（3）第二道濾網(wǎng)在清理時及時檢查濾網(wǎng)質(zhì)量，第一道濾網(wǎng)在機組雙停期間進行檢查，確保無破損；濾網(wǎng)框架與固定濾網(wǎng)導向槽盒需要完全吻合，否則運行期間，淋水水填料碎片等雜物通過濾網(wǎng)框架邊界漏入輔機冷卻水泵入口，從而進入冷卻器設備。（4）機組雙停期間，及時清理輔機冷卻水池，將池底破碎淋水填料一次性清理干凈。

3.2 加強日常維護

（1）定期檢查淋水噴頭：噴頭和配水管連接是否松動，噴頭根部法蘭螺釘是否脫落；噴頭本體部分是否完好無斷裂；噴頭是否堵塞；由于機力通風冷卻塔內(nèi)淋水噴頭容易脫落、損壞、堵塞。避免成股的冷卻水流沖擊淋水填料，由于成股水流沖擊力加大，從而造成淋水填料局部破損。（2）設備檢修期間，做好檢修防護措施，避免由于施工不當造成部分填料砸壞或者人為踩壞。（3）加強設備運行期間檢查，每季度對機力通風冷卻塔每臺風機葉片螺栓、聯(lián)軸器螺栓復緊、葉片角度復查，防止發(fā)生設備事故，造成淋水填料被撞擊破損。（4）做好防凍工作，避免防凍管損壞、淋水填料破損。為防止壁流水沿進風窗流下時產(chǎn)生大的冰塊，將進風窗內(nèi)壁做斜面處理，使壁流水及時流出防止結(jié)凍；環(huán)境溫度較低時可短時反轉(zhuǎn)風機，當機力通風冷卻塔進風口存在冰幕時，使機力通風冷卻塔內(nèi)氣流反向流動，利用機力通風冷卻塔內(nèi)熱空氣化解冰幕。（5）每季度檢查防凍管固定支架，確保無脫落、松動。（6）每季度進行檢查收水器是否存在破損，收水器片組間隙超標情況，若有及時更換處理。（7）若更換淋水填料，組裝過程中，提高粘接施工工藝差，確保使用材料質(zhì)量合格，且在回裝期間做好填料防護，防止新淋水填料人為損壞，并在輔機冷卻水池水層面上做好防護措施，防止淋水填料碎片落入水池內(nèi)。（8）冬季，機力通風冷卻塔周邊（淋水填料層底部）需要及時除冰，禁止產(chǎn)生大塊冰，防止大冰塊依靠重力墜壞淋水填料；（9）淋水填料、噴頭、收水器若超過使用年限，及時做好更換計劃，防止大面積淋水填料損壞。更換期間，在淋水填料底部和頂部各增加兩層竹格柵填料，竹格柵填料耐水壓沖刷，抗拉能力強于PVC填料。

4 結(jié)語

基于機力通風冷卻塔在電力行業(yè)的廣泛使用，機力通風冷卻塔的換熱效率以及使用壽命直接影響著當今時代提出企業(yè)生產(chǎn)降本增效的成果。實踐證明，上述總結(jié)出的預防對策，大大減少了設備冷卻器堵塞頻率，降低了設備維修工作量，對延長機力通風冷卻塔淋水填料使用壽命、提高輔機冷卻水水質(zhì)具有較大推廣意義。