火电厂冷却塔存在的间题及主要对策
论文摘要:分析了东北地区火电厂自然通风逆流湿式冷却塔存在的问题及产生的原因，提出几项解决问题的主要对策。
1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人大气。目前，东北各电厂冷却塔的类型主要有自然通风逆流湿式冷却塔、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i座，大部分冷却塔都是自然通风逆流湿式冷却塔。自然通风逆流湿式冷却塔的内外部结构如图!,2所示。
这种塔型的通风筒常采用双曲线形，用钢筋混凝上浇筑，其高度已达} }o多m,热水由管道通过竖管(竖井)送人热水分配系统。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，经填料后成雨状落人蓄水池.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。空气从进风口进人塔体，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。
2存在的问题
2.t冷却水冷却效果不佳
在调查研究过程中发现东北各电厂冷却塔喷嘴损坏及喷嘴被杂物、淤泥等堵塞情况非常严重，有的地方淋水装置甚至没有喷嘴，从而失去了安装喷嘴的意义，即失去了溅水冷却的功能;喷嘴部分损坏或者脱落使其它单个喷嘴水的流速增加从而影响槽内水的分配原则;喷嘴堵塞及损坏将会减少塔的冷却率。例如浑江发电公司的2 # 3 500澎逆流式冷却塔，额定工况时18 OOOc/h循环水流经3 159个喷嘴，单个喷嘴溅水量为5 . 7t/h，若1个喷嘴堵塞，则有1.3袱失去了淋水的作用，水流层的厚度变厚，冷却水冷却效果下降，冷却效率降低。由于喷嘴与填料管理不当，导致冬季冷却塔结冰严重，夏季冷却效果不良，影响凝汽器运行真空值。间接损失大于10’元。
2.2回水f减少，回水率偏低
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3 500扩逆流式冷却塔无收水器时风吹损失率为0.3-0.6%。有收水器时风吹损失率为O.i%.若循环水流量为18 OOOt/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1 269t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抓等药品，使运行费用增加，同时影响周边环境。由于对收水器的重视程度不够，带走的水量很大，从而导致循环水补水量大，加酸量大，补水泵的耗电量大，每年购买酸等化学原料直接投入就不少于10"元。
2.3塔筒渗漏、冻触
当湿空气靠近塔筒内壁时，在冬季，瞬间凝固成的水珠顺塔筒内壁滑下，由于塔筒内壁拆模时遗留的横竖缝凹凸不平，淌下的水滴就层层滞留在缝隙之间，慢慢的由塔筒内壁渗到塔筒外壁。从各电厂塔筒渗漏部位来看.主要分布在塔喉部左右(双曲线塔中部)。冷却塔浇筑完拆模后，塔筒内壁部分地方凹凸不平，是塔筒渗水的主要原因。混凝土渗水的原因在于其内部毛细孔形成了连通的渗水通道，因为水结冰时体积将膨胀’9%，而混凝土的极限变形力只有2%，因此当毛细孔中的水结冰时，经过多次变频冻融，混凝土的强度开始降低，甚至遭到破坏。塔筒拆模遗留的缝隙凹凸不平。现场通常采用亲水泥材料添平凹缝.但亲水泥材料不好找，且易脱落。凸缝不易打平.现场通常采用徐刷防腐漆的方法防止渗水，但由于高空作业，面积大，微孔很难被理盖上.而且水的渗透性很强，很容易从缝隙微孔渗进塔内壁深层，直至从塔筒外璧渗出。在冬季，水从塔筒内壁渗到塔筒深层时，由于塔筒外壁与外部环境都保持在0 `1C .塔筒内壁与湿空气温度高于0℃以下，结果渗到塔筒混凝土内部的水与外壁冷空气相汇于塔壁深层，造成塔筒壁内酥外硬，塔筒内壁年年脱落，最后棵露出钢筋，严重影响塔的寿命。每年东北地区的火力发电厂为防止冷却塔塔筒泄漏腐蚀，需投人资金大于0，元，但是效果并不理想，维修后或多或少都有渗漏。
2.4淋水装f支撑梁及填料横担梁冻融腐蚀
由于冬季塔的外围结冰严重.使外围立柱与立柱之间。上部支撑填料的横梁与横梁之间都被厚厚的冰包裹，经过几年的冬季交频冻融，都有不同程度的混凝土脱落，很多地方混凝土里的钢筋裸露出来，导致钢筋被腐蚀，威胁到冷却塔的安全。现场钢筋腐蚀严重时甚至经常发生支撑填料的横梁拆断现象，使冷却塔的填料及铸铁网框坠人冷却塔的蓄水池中，有时坠物堵塞循环水泵的人口拦污栅.影响安全生产。
2.5擂式配水的配水擂损坏严贡
从3 500矿逆流冷却塔来看，槽式配水的断面为矩形，用钢筋混凝土制成，分主水槽、分水槽及配水槽三级配水。水楷布置原则是配水均匀、水头损失小、对气流的阻力小、便于维修。根据试验结果，槽内的水深大于6倍的喷嘴直径才能保证喷嘴的人口处水面平稳，不产生旋涡。目前，东北电厂冷却塔塔内靠外侧配水槽都有不同程度的损坏，已失去分配水的功能，其主要原因是槽内的水量减小或断水，冬季冻融而损坏。
2.6冬季冷却塔结冰严重
根据冷水塔通风口淋水区最外侧的人字柱，将淋水区划分为很多个区。其中，在冬季淋水区外侧8处结冰最严重，其它区域.长期都是水塔上水量少、气温特别低的时候也结冰，另外，在塔筒内壁，有时也结冰，但不严重。结冰主要原因有琳水密度小、冷却塔配水方式不尽合理、喷嘴泄水不畅通、水塔负荷变化较频繁等。塔外围结冰，使槽式配水支撑梁及填料横旦梁腐蚀，每年各电厂此项维修费不少于job元，整个东北地区火电厂总投人需1}}元。详细论述参见文献L23。
2.7孟视程度不够，管理不完善
从各电厂的情况来看，普遍存在对冷却塔的重视程度不够问题。一直认为冷却塔结构简单，设备不复杂，出点问题也不会妨碍安全生产，所以平时投人的精力及物力不够，可定期投人的资金巨大，但效果却并不明显。另外，各电厂很少有一支专业化的冷却塔维护班组，常年进行维护工作，大多数的电厂都是从事其它工作的人员兼顾冷却塔，就是有冷却塔维护班的电厂，维护班也不过三、四个人，只能是看护水塔，还有多数单位冷水塔管理的模式是几个分厂共同管理，互相推该现象严重，导致管理不完善。
3解决问题的主要对策
3.1冷却水冷却效果不佳，回水率偏低问顺的解决
提高重视程度，设立冷却塔维护班，增加维护人员，实行冷却塔设备统一管理，统一负责，形成专业化班组，那么因喷嘴损坏及喷嘴被杂物、淤泥等堵塞导致的冷却水率低的问题.收水器安装之后管理不当、损坏、脱落而导致的回水量减少.回水率偏低问题都会迎刃而解。
3.2冻融、渗翻问皿的解决
3.2.1冷却塔拆模后将横竖缝抹平
在拆模后，横竖缝间隙用钢丝刷子清刷干净，再用有一定压力的自来水冲洗，将积水沽干后，用1:2水泥砂浆压抹与拆模面相平，形成一个完整的表面，防止水滞留于此。
3.2.2冷却塔拆模后要求内表面有足够的光沽度
拆摸后.对内表面的蜂窝、麻面、空洞、塌陷等要及时处理，不能用混凝土或砂浆进行表面掩饰处理，这对以后冷却塔运行是有害的。光洁度越高，致密性越好，塔的寿命越长。
3.2.3施工完毕后，内壁防腐处理
在冷却塔浇筑完后，使冷却塔内壁形成一个光滑的表面，然后进行塔内壁防腐处理。
3.2.4采用新型混凝土浇筑添加剂，可以防渗抗冻融
目前，市场上有很多新型混凝土浇筑添加剂，诸如凯顿百森新型水泥基渗透结晶型防水材料等，这些特殊性的化学物质与水作用后，材料中含有的活性化学物质通过载体向混凝土内部渗透，在混凝土中形成不容于水的结晶体，实现防水抗渗，抗冻融，应在东北地区建筑冷却塔塔体时尽t采用新型棍凝土浇筑添加剂。
3.3冷却塔结冰问题的解决
通过增加结冰部位的淋水密度、采用管式配水、防止喷嘴堵塞等办法，能够有效地防止冷却塔冬季结冰。详细论述参见文献。
3.4合理安排冷却塔的运行方式
目前，由于各个电厂的机组满负荷发电的工况不多，为保持凝汽器的最佳真空，力争达到机组的最大经济效益，导致循环水上塔水量时多时少，影响水槽的配水均匀性，导致诸多问题产生，因此，合理安排冷却塔的运行方式，比如2台机组用t座冷却塔，或1座冷却水塔内围上水而外围不上水等方法可以避免水槽配水不均匀，防止水槽结冰、配水槽损坏等情况的发生。
4结束语
东北各电厂冷却塔存在的诸多问题，都不能忽视，应尽力采取诸如本文所述的方法给予解决。否则，不仅在运行过程中需投人大量的资金来维护它，同时也影响机组运行的经济性和降低冷却塔的寿命。
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1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人大气。目前，东北各电厂冷却塔的类型主要有自然通风逆流湿式冷却塔、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i座，大部分冷却塔都是自然通风逆流湿式冷却塔。自然通风逆流湿式冷却塔的内外部结构如图!,2所示。
这种塔型的通风筒常采用双曲线形，用钢筋混凝上浇筑，其高度已达} }o多m,热水由管道通过竖管(竖井)送人热水分配系统。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，经填料后成雨状落人蓄水池.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。空气从进风口进人塔体，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。
2存在的问题
2.t冷却水冷却效果不佳
在调查研究过程中发现东北各电厂冷却塔喷嘴损坏及喷嘴被杂物、淤泥等堵塞情况非常严重，有的地方淋水装置甚至没有喷嘴，从而失去了安装喷嘴的意义，即失去了溅水冷却的功能;喷嘴部分损坏或者脱落使其它单个喷嘴水的流速增加从而影响槽内水的分配原则;喷嘴堵塞及损坏将会减少塔的冷却率。例如浑江发电公司的2 # 3 500澎逆流式冷却塔，额定工况时18 OOOc/h循环水流经3 159个喷嘴，单个喷嘴溅水量为5 . 7t/h，若1个喷嘴堵塞，则有1.3袱失去了淋水的作用，水流层的厚度变厚，冷却水冷却效果下降，冷却效率降低。由于喷嘴与填料管理不当，导致冬季冷却塔结冰严重，夏季冷却效果不良，影响凝汽器运行真空值。间接损失大于10’元。
2.2回水f减少，回水率偏低
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3 500扩逆流式冷却塔无收水器时风吹损失率为0.3-0.6%。有收水器时风吹损失率为O.i%.若循环水流量为18 OOOt/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1 269t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抓等药品，使运行费用增加，同时影响周边环境。由于对收水器的重视程度不够，带走的水量很大，从而导致循环水补水量大，加酸量大，补水泵的耗电量大，每年购买酸等化学原料直接投入就不少于10"元。
2.3塔筒渗漏、冻触
当湿空气靠近塔筒内壁时，在冬季，瞬间凝固成的水珠顺塔筒内壁滑下，由于塔筒内壁拆模时遗留的横竖缝凹凸不平，淌下的水滴就层层滞留在缝隙之间，慢慢的由塔筒内壁渗到塔筒外壁。从各电厂塔筒渗漏部位来看.主要分布在塔喉部左右(双曲线塔中部)。冷却塔浇筑完拆模后，塔筒内壁部分地方凹凸不平，是塔筒渗水的主要原因。混凝土渗水的原因在于其内部毛细孔形成了连通的渗水通道，因为水结冰时体积将膨胀’9%，而混凝土的极限变形力只有2%，因此当毛细孔中的水结冰时，经过多次变频冻融，混凝土的强度开始降低，甚至遭到破坏。塔筒拆模遗留的缝隙凹凸不平。现场通常采用亲水泥材料添平凹缝.但亲水泥材料不好找，且易脱落。凸缝不易打平.现场通常采用徐刷防腐漆的方法防止渗水，但由于高空作业，面积大，微孔很难被理盖上.而且水的渗透性很强，很容易从缝隙微孔渗进塔内壁深层，直至从塔筒外璧渗出。在冬季，水从塔筒内壁渗到塔筒深层时，由于塔筒外壁与外部环境都保持在0 `1C .塔筒内壁与湿空气温度高于0℃以下，结果渗到塔筒混凝土内部的水与外壁冷空气相汇于塔壁深层，造成塔筒壁内酥外硬，塔筒内壁年年脱落，最后棵露出钢筋，严重影响塔的寿命。每年东北地区的火力发电厂为防止冷却塔塔筒泄漏腐蚀，需投人资金大于0，元，但是效果并不理想，维修后或多或少都有渗漏。
2.4淋水装f支撑梁及填料横担梁冻融腐蚀
由于冬季塔的外围结冰严重.使外围立柱与立柱之间。上部支撑填料的横梁与横梁之间都被厚厚的冰包裹，经过几年的冬季交频冻融，都有不同程度的混凝土脱落，很多地方混凝土里的钢筋裸露出来，导致钢筋被腐蚀，威胁到冷却塔的安全。现场钢筋腐蚀严重时甚至经常发生支撑填料的横梁拆断现象，使冷却塔的填料及铸铁网框坠人冷却塔的蓄水池中，有时坠物堵塞循环水泵的人口拦污栅.影响安全生产。
2.5擂式配水的配水擂损坏严贡
从3 500矿逆流冷却塔来看，槽式配水的断面为矩形，用钢筋混凝土制成，分主水槽、分水槽及配水槽三级配水。水楷布置原则是配水均匀、水头损失小、对气流的阻力小、便于维修。根据试验结果，槽内的水深大于6倍的喷嘴直径才能保证喷嘴的人口处水面平稳，不产生旋涡。目前，东北电厂冷却塔塔内靠外侧配水槽都有不同程度的损坏，已失去分配水的功能，其主要原因是槽内的水量减小或断水，冬季冻融而损坏。
2.6冬季冷却塔结冰严重
根据冷水塔通风口淋水区最外侧的人字柱，将淋水区划分为很多个区。其中，在冬季淋水区外侧8处结冰最严重，其它区域.长期都是水塔上水量少、气温特别低的时候也结冰，另外，在塔筒内壁，有时也结冰，但不严重。结冰主要原因有琳水密度小、冷却塔配水方式不尽合理、喷嘴泄水不畅通、水塔负荷变化较频繁等。塔外围结冰，使槽式配水支撑梁及填料横旦梁腐蚀，每年各电厂此项维修费不少于job元，整个东北地区火电厂总投人需1}}元。详细论述参见文献L23。
2.7孟视程度不够，管理不完善
从各电厂的情况来看，普遍存在对冷却塔的重视程度不够问题。一直认为冷却塔结构简单，设备不复杂，出点问题也不会妨碍安全生产，所以平时投人的精力及物力不够，可定期投人的资金巨大，但效果却并不明显。另外，各电厂很少有一支专业化的冷却塔维护班组，常年进行维护工作，大多数的电厂都是从事其它工作的人员兼顾冷却塔，就是有冷却塔维护班的电厂，维护班也不过三、四个人，只能是看护水塔，还有多数单位冷水塔管理的模式是几个分厂共同管理，互相推该现象严重，导致管理不完善。
3解决问题的主要对策
3.1冷却水冷却效果不佳，回水率偏低问顺的解决
提高重视程度，设立冷却塔维护班，增加维护人员，实行冷却塔设备统一管理，统一负责，形成专业化班组，那么因喷嘴损坏及喷嘴被杂物、淤泥等堵塞导致的冷却水率低的问题.收水器安装之后管理不当、损坏、脱落而导致的回水量减少.回水率偏低问题都会迎刃而解。
3.2冻融、渗翻问皿的解决
3.2.1冷却塔拆模后将横竖缝抹平
在拆模后，横竖缝间隙用钢丝刷子清刷干净，再用有一定压力的自来水冲洗，将积水沽干后，用1:2水泥砂浆压抹与拆模面相平，形成一个完整的表面，防止水滞留于此。
3.2.2冷却塔拆模后要求内表面有足够的光沽度
拆摸后.对内表面的蜂窝、麻面、空洞、塌陷等要及时处理，不能用混凝土或砂浆进行表面掩饰处理，这对以后冷却塔运行是有害的。光洁度越高，致密性越好，塔的寿命越长。
3.2.3施工完毕后，内壁防腐处理
在冷却塔浇筑完后，使冷却塔内壁形成一个光滑的表面，然后进行塔内壁防腐处理。
3.2.4采用新型混凝土浇筑添加剂，可以防渗抗冻融
目前，市场上有很多新型混凝土浇筑添加剂，诸如凯顿百森新型水泥基渗透结晶型防水材料等，这些特殊性的化学物质与水作用后，材料中含有的活性化学物质通过载体向混凝土内部渗透，在混凝土中形成不容于水的结晶体，实现防水抗渗，抗冻融，应在东北地区建筑冷却塔塔体时尽t采用新型棍凝土浇筑添加剂。
3.3冷却塔结冰问题的解决
通过增加结冰部位的淋水密度、采用管式配水、防止喷嘴堵塞等办法，能够有效地防止冷却塔冬季结冰。详细论述参见文献。
3.4合理安排冷却塔的运行方式
目前，由于各个电厂的机组满负荷发电的工况不多，为保持凝汽器的最佳真空，力争达到机组的最大经济效益，导致循环水上塔水量时多时少，影响水槽的配水均匀性，导致诸多问题产生，因此，合理安排冷却塔的运行方式，比如2台机组用t座冷却塔，或1座冷却水塔内围上水而外围不上水等方法可以避免水槽配水不均匀，防止水槽结冰、配水槽损坏等情况的发生。
4结束语
东北各电厂冷却塔存在的诸多问题，都不能忽视，应尽力采取诸如本文所述的方法给予解决。否则，不仅在运行过程中需投人大量的资金来维护它，同时也影响机组运行的经济性和降低冷却塔的寿命。
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