電廠冷卻塔施工技術探討

趙新亮

身份證號碼：410781198311012615

電廠冷卻塔施工技術探討

趙新亮

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在電力冷卻塔施工中，施工機械方案選型非常重要。同時機組建設大幅縮短工期，也為提高建筑機械化水平提供了更多的創新機遇和發展空間。在實際應用過程中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，重視對冷卻塔自身設施及內部構造的優化改良，并注重先進技術的結合使用，實現冷卻塔的正常運作，減少操作工人的工作量，將冷卻塔的性能發揮到最佳。基于此本文分析了電廠冷卻塔施工技術。

電廠；冷卻塔；施工技術

1 、冷卻塔的發展

由于我國“缺油、少氣、多煤”的自然資源特點，以火力發電為主的能源供應模式必將在相當長時間維持不變。除部分南方和海濱地區可以采用直流冷卻方式外，大部分地區火力發電廠采用帶自然通風冷卻塔的二次循環冷卻方式，但在北方缺水地區，采用更節水的空冷方式。當采用間接空冷方式時，也需要建設大型的自然通風間接空塔。

我國冷卻塔技術起步晚，但發展迅速(圖1)。20世紀80年代末我國引進了比利時哈蒙公司(HAMON)冷卻塔的設計技術，并開發了基于有限元分析的電腦輔助計算和繪圖程序，促進了雙曲線自然通風冷卻塔在中國的廣泛應用。

圖1 冷卻塔高度(m)隨年度變化圖

隨著我國一大批超超臨界百萬機組電廠的建設，超大型冷卻塔(淋水面積超過10000m2)的應用開始在國內逐步出現。正在研究的內陸核電站淋水面積將達到18000m2以上，高度超過200m。隨著超大型冷卻塔的研究和設計的深入，預示著我國的冷卻塔技術進入了新的發展階段。

2 、電廠冷卻塔施工技術

2.1 模板及腳手架工程

冷卻塔筒壁施工，我們采用的是懸掛式三角腳手架施工方法。它具有施工質量好，比較安全可靠，設備簡單，操作方便等優點。特別是該施工方法能較易地保證筒體的幾何尺寸，易防止裂縫和局部缺陷的產生。

懸掛式三角腳手架是將施工腳手架和模板用對銷螺絲懸掛在已成型的混凝土筒壁上，以此作為操作平臺，進行其上一層的模板，腳手架安裝和混凝土澆筑等項施工。在施工過程中，三層腳手架(模板)循環交替。在拆除最下層腳手架和模板后，隨即將拆除的三角架和模板運至頂層的腳手架平臺上，進行上一節腳手架和模板的安裝

2.2 鋼筋工程

冷卻塔筒壁鋼筋的布置，采用傳統的雙層鋼筋網，以克服單層鋼筋不能抵抗溫度應力及殼面施工偏差造成的彎矩的缺陷。冷卻塔筒壁鋼筋綁扎，要嚴格按照施工圖進行，特別是對鋼筋的規格、數量、間距、保護層要引起足夠的重視。

為保證鋼筋環向和豎間距準確，排列均勻，鋼筋綁扎時先沿環向每隔4～6米從已澆混凝土面上的一根環向筋向上標劃出各層環向筋位置，同時從綁扎點開始按鋼筋明細表中給出的該節每節人字柱間豎向鋼筋的根數，排劃出豎向鋼筋位置，以保證豎向鋼筋排列均勻。然后先插入并綁扎內層豎向鋼筋，再綁扎內層環向鋼筋，并按每平方米至少需要墊兩塊鋼筋保護層墊塊的原則在環向筋與內模板之間墊出保護層。

2.3 混凝土工程

冷卻塔筒壁屬高聳鋼筋混凝土薄壁結構，對混凝土除有較高的強度要求外(R a=200～300kg/cm2)，還有抗滲、抗凍等方面的要求。

(1)混凝土配制。采用集中攪拌，按照試驗室提供的配合比操作。要嚴格控制水灰比，砂率和骨料(石子)的級配。混凝土應隨配隨用，間隔時間不得超過1小時。對摻入外加劑的混凝土攪拌時間應適當增加，保證攪拌均勻。

(2)混凝土運輸。運輸可分為垂直運輸和水平運輸。垂直運輸采用液壓平橋配合混凝土輸送泵，水平運輸采用手推車進行。

(3)混凝土澆灌。在全部模板和懸掛腳手架安裝完畢，腳手板和欄桿，安全網等設施安裝齊全并經過質量、安全檢查合格后方可進行混凝土澆灌。

3 、電廠冷卻塔節能優化

3.1 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。

3.2 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。對于機械冷卻改造后，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。

3.3 加強機械通風冷卻塔節能

機械通風冷卻塔是以電機驅動軸流風機葉片轉動， 并使空氣從進風口抽入與熱水對流換熱，來達到降低水溫的效果。具有冷卻效果好，效率高的特點，但因風機需電機驅動，消耗大量的電能。 為節約風機電耗，機械通風冷卻塔有以下幾種方法：

3.3.1 調速電機

(1)根據春、夏、秋、冬季節對冷卻塔需求風量的不同，設計高、中、低3檔可調速的電機、雖能起到一部份節能效果，但因3檔調速不能充分適應冷卻塔在不同季節對風量的要求、

(2)根據季節和生產負荷的不同，采用變頻調速或永磁調速裝置調節電機的轉速、該種方法機呼可以實現無極調速，可達到較好的節能效果、但變頻器和永磁調速在運行過程中均有一部份效率損耗

3.3.2 水動風機冷卻塔

在循環水系統管路設計時，因多方面因素考濾，水泵揚程比管路實際所需揚程大，造成系統存在一定的富余水頭、通過利用這部份富余水頭來推動水輪機轉動，從而帶動風機旋轉、這種采用“純水輪機機驅動”的方法，省去了電機，達到節能的目的。

但因每個循環水系統在設計、使用過程中富余水頭均不同、富余水頭充足的循環水系統一般可通過安裝水輪機來代替電機驅動風機，使回水富余水頭實現充分利用，達到節能的目的；而富余水頭不足的循環水系統則因無法達到風機設計轉速而白白浪費。

總之，冷卻塔是火電廠從事電力生產的重要設施，本文分析了電廠冷卻塔施工相關方面，以期提供一些借鑒。

[1]溫媚.電廠汽輪機冷端系統及冷卻塔熱力性能研究[D].北京交通大學，2009.