火電廠冷卻塔存在的問題及優化策略研究

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）

電力系統是社會供電的核心平臺，發電廠在該系統中起著關鍵的作用。近年來社會用電量不斷增加，僅靠水力發電已不能滿足需求，火力發電得到了廣泛地運用。生產負荷的增加給火電廠內的生產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。要保證供電的生產質量，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，并從節能器、監控器和控制器三個方面探討了如何進行冷卻塔風機的節能及安全控制，以期對后續的研究有所幫助。

火電廠；冷卻塔；優化設計

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的重要設施，其工作主要是將水作為制冷劑（循環冷卻劑），靠蒸汽來進行，首先水與空氣的冷熱交換就會產生蒸汽，然后利用蒸汽的揮發將工業設備的熱氣散去，冷卻塔制冷空調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揮了重要的作用，以保證工業生產和生活的有序和穩定。

（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，小型用于空調制冷，大型用于工業冷卻。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優劣的一個重要因素，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，從而實現不同的運作效果。冷卻塔內各系統配合運行實現制冷環境的良好獲得，就可以保證火電廠的高效發電。

（4）火電廠冷卻塔的應用范圍。近年來火電廠在發電系統中的地位提升，火力發電生產量的不斷增多，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電行業、注塑、材料加工等領域，為我國經濟的發展做出重要貢獻。

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水的制冷效果，更關系著發電廠性能的改善。冷卻塔在高負荷運作的過程中，對水溫的調控會出現一些問題：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，以保證生產的安全穩定運行，具體可針對如下幾種問題進行研究：

（1）回水系統回水不及時，就會直接影響到冷卻塔的循環，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，還得從塔的內部進行優化和改造。針對塔內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，當出現用電高峰的時候，火電廠要保證正常的供電，也要調整冷卻塔的運行模式?？梢詭着_發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揮。

3 如何實現冷卻塔風機的節能安全控制

火電廠為了優化冷卻塔的工作效率，從塔身和塔的內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化，以做到有備無患。應該從冷卻塔的關鍵裝置進行優化，鑒于風機在整個冷卻系統中的重要作用，就應先從風機著手，對其實施節能改造及安全控制（改造的內容主要包括節能器、監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要求安裝節能器。安裝節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，這時安裝的節能器就能發揮作用了。當前火電廠一般采用變頻調速技術，實現對預設溫度和實際溫度之間的差值的自動調節，從而有效地提升風機的自動節能性能。

（2）根據冷卻塔循環系統的實際情況安裝監控器。冷卻塔的降溫功能，主要靠內部的裝置元件協調運作進行調溫，這些非智能部件和裝置沒法對冷卻塔的循環系統進行實時地監控和預警。而對風機進行改造后，安裝了監控器就能很好地解決上述問題，不僅解決了缺乏監控的問題，還能在監控風機的振動、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定運行是非常重要的。

（3）充分利用現代科技特別是計算機網絡，在風機上安裝控制器，將計算機網絡廣泛用于生產作業，在安全和節能控制方面發揮強大的輔助作用。風機與計算機網絡相互連接，可以方便作業人員通過計算機對服務器實現監控，一方面具備監測功能，實現對冷卻塔整體運行的監控和跟蹤，當控制器的參數出現問題時可以及時的反映；另一方面具備管理功能，實現對各種數據的記錄分析和處理，出現問題以后還能有數據可循，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，從而滿足實際生產作業的要求，發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部構造的優化改良，另一方面注重先進技術的結合使用，實現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.熱電廠循環冷卻水系統改造[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

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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。