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浅析“两机一塔”与“一机一塔”

发表时间：2020/11/2 来源：《基层建设》2020年第21期作者：程树庭

[导读] 接要：通过对比两种形式的凉水塔，对从运行检修两面优化凉水塔的冷却能力提供参考。

        国电青山热电有限公司热机分部湖北省武汉市 430082
        接要：通过对比两种形式的凉水塔，对从运行检修两面优化凉水塔的冷却能力提供参考。
        关键词：凉水塔；结构形式优劣；冷却效率；日常维护
        我公司老机组循环冷却水采用的是直流供水方式，水源从长江取水均由武钢泵站供给。循环水排水也进入武钢排水系统进入长江。此方式耗水量大，水质差，现在随着老机组拆除，此循环水冷却方式已被淘汰。
        我公司1996年投运的#12机组，循环冷却水方式采用的是三台循环水泵加一座自然通风逆流湿式冷却塔，简称“一机一塔”。2011年投运的#13、#14机组，循环冷却水方式采用的是四台循环水泵加一座自然通风逆流湿式冷却塔，简称“两机一塔”。现接合我们运行检修工作的实际情况，将两种冷却方式作一比较，并通过采集部分时段机组运行参数，将增加凉水塔冷却面积对提升机组效率的效果作出粗浅的分析。
        一、部分工况机组运行参数对比
        2018年5月15日，阴，最高温33℃，最低温25℃
                                                                           表一 #12机、#14机运行，#13机停运

                                                                          表二 #14机单机全塔不同环境温度下的运行状况

        1、在循环水量、凝汽器换热效率等外在条件不变的情况下，循环水进凝汽器的入口温度（视作凉水塔的出口水温）直接影响着汽轮机的排汽压力和真空，进而影响机组的效率。“对300MW机组而言，循环水温每下降1℃，可提高机组真空400-500pa，发电标准煤耗降低1.0-1.5g/kw.h。”(摘自《凉水塔简析》)。从表三中，#14机0点和12点，负荷循环水量等基本不变时，循环水温度差1℃和表四#14机0点和12点，负荷等不变循环水温度差0.6℃时，我们可以看到真空分别差450pa和490pa。另外，我们从表四可看到环境温度降到零度左右时，三台机真空均提升到了98kpa左右。这说明降低凉水塔的出口水温对提高机组效率有重大影响，是节能降耗工作的重要方向。
        2、影响凉水塔出口水温的因素有很多，最主要的因素有两项一是环境温度，二是凉水塔冷却能力。
        “凉水塔的冷却能力以冷却水出水温度与凉水塔进口空气湿球温度的差来衡量。工程上，将凉水塔出水温度与凉水塔进口空气的湿球温度之差称为逼近度，且逼近度越小，凉水塔的冷却能力越强。在极限情况下，逼近度为0。凉水塔的冷却效率，常用冷却效率系数来衡量。它定义为冷却水进出水温差与逼近度和冷却水进出水温差之和的比值，在极限情况下，冷却效率最大，为100％。
        　　冷却效率的计算公式：η=冷却水进出水温差／(逼近度+冷却水进出塔水温差)”（摘自《凉水塔简析》）
        我们以上各表所列环境温度均为干球温度，经查干湿球温差表，取平均为湿球温度比干球温度低1.5℃。并以当日表中最高温度作参考，来粗步计算凉水塔的冷却效率。
        表一、用上面同样的计算方法，我们可算出#13#14机两机全塔运行时的平均逼近度为0.93℃，平均效率为：92.6%。这说明在一定的环境温度和负荷情况下，两机全塔运行，其冷却效率会比一机全塔冷却效率还高，达到一种最佳的运行效果。
        表二、#14机一机全塔运行，5月28日的逼近度约为3.5℃，凉水塔的冷却效率约为76%。而5月30日的逼近度约为0.3℃，凉水塔的冷却效率约为96%。这说明环境温度等对凉水塔的冷却效率影响很大，几天之内，甚至一天之内环境的变化会造成凉水塔冷却效率出现较大变化。
        通过以上粗步计算，对于类似于我公司300MW机组的凉水塔，无论是“两机全塔、一机全塔或一机一塔”，我们可以得出一个凉水塔出水逼近度与凉水塔冷却效率的近似值，即逼近度在2℃左右，凉水塔冷却效率约为85%，逼近度在1℃左右，凉水塔冷却效率约为92%。
        因此对于在运的300MW机组凉水塔，可以通过测量凉水塔出水温度与环境温度的办法，来决定是否需要采取提高冷却面积等措施来提高凉水塔冷却效率和冷却能力。
        结语
        通过以上对凉水塔结构形式的简单对比、凉水塔冷却效率的初步判断、和我公司维护经验的罗列，希望对同样类型的凉水塔的优化改进、运行检修维护带来一定的借鉴意义。
        参考文献：
        [1]《#12、#13、#14机汽轮机检修规程》,编制出版：国电青山热电有限公司《凉水塔简析》,作者：吴明,电力出版社.