（内蒙古京能盛乐热电有限公司 内蒙古呼和浩特 011518）
摘要：盛乐热电一期工程2×350MW机组，两台机组共用闭式水系统安装3台500S-59A型单级双吸中开式卧式离心水泵（扬程42m、流量2150m3/h、轴功率355kw），主要用户为发电机空气冷却器、主机冷油器、小机冷油器、炉侧风机油站等重要设备。据运行情况，随环境温度变化，闭式水需求量相应改变，节能潜力巨大。经论证试验后，根据机组运行方式改变及环境温度变化而采取不同的闭式水运行方式进行节能降耗。
关键词：闭式水 优化 运行
1 引言
盛乐热电辅机冷却水采用河南隆华生产的BLT系列蒸发冷却器（又称闭式冷却器）是替代开式冷却塔的理想换代产品，它与开式冷却塔最大的区别在于：蒸发冷却器是将被冷却介质在换热管内与管外的冷却水和空气进行热量交换，被冷却介质始终保持密闭状态；避免了被冷却介质与空气接触而导致介质污染的问题，从而减少了因冷却介质的污染造成设备堵塞、腐蚀等故障现象的出现，更能够保证整个工艺过程持续稳定的运行。
2 闭式水系统基本配置方式
辅机闭式循环冷却水系统由：蒸发冷却器、冷却风机、辅机循环冷却水泵、辅机循环冷却水喷淋水泵、全自动滤水器、喷淋水池等组成，冷却后的水经辅机循环冷却水泵升压后送至主厂房及外围系统供各辅机冷却使用，换热升温后的热水返回蒸发冷却塔再次循环利用。该系统共配置3台辅机循环冷却水泵、3台喷淋水泵、10台并联布置的蒸发冷却器，其中备用量有3台。两台机组辅机所需的总循环冷却水量为4100 m3/h，喷淋水量为2050 m3/h，在夏季进水温度39 ℃，出水温度≤ 33℃。蒸发冷却器单台容量586 m3/h，辅机循环冷却水及喷淋水为除盐水，可减少对设备的污染和腐蚀，使设备具有较高传热效率，同时又可防止流道的阻塞，提高各主、辅设备运行的安全性和可靠性。
3 蒸发式冷却器的工作原理
以水和空气为冷却介质与换热管束内的高温介质进行热交换，利用管外部分水的蒸发带走管内介质冷却过程放出的热量。即高温介质（水、乙二醇、油等）从进口进人换热管束内，来自循环水泵的喷淋水通过喷头均匀的喷洒在换热管外表面形成均匀的水膜，管内介质与管外的水和空气进行热交换，轴流风机强制空气以5 ~7m/ s的速度通过管束和喷淋水。管外喷淋冷却水蒸发带走热量，变成水蒸汽经过蜂窝形收水器后，夹带的水滴被回收，而湿空气则被排到设备外。同时在轴流风机的强制引风作用下，换热部件外围形成负压状态，强化了喷淋水的蒸发，提髙了机组的换热效果，未蒸发的水在下落的过程中被进风冷却，并均匀下落到喷淋水池中循环使用。化学车间软化水补水泵自动补充喷淋水池内的冷却水，使其保持一定的水位，保证喷淋水泵正常运行。
4 闭式水优化运行方案
据运行情况，随环境温度变化，闭式水需求量相应改变，节能潜力巨大。经论证试验后，应从以下几个方面来优化闭式水运行方案。
4.1系统夏季运行
4.1.1 蒸发冷却塔10个冷却单元全部投运，保持足够大的冷却散热面积。夏季应控制闭式冷却水出塔温度33~35℃。
4.1.2 单机运行，保持一台辅机循环水泵运行，停运机组的冷却水用户关闭。正常方式：1（2）号辅机循环水泵配合1号机运行，3号辅机循环水泵配合2号机运行，其余辅机循环水泵做备用；2、4、6、8、10蒸发冷却塔器喷淋单元投运，1、3、5、7、9蒸发冷却塔器喷淋单元退备，保证良好充盈的喷淋效果。经计算停运一台辅机循环水泵单日节电6996Kwh，按上网电价0.2772元/Kwh，每日节约电费1939元。
4.1.3 双机运行，保持两台辅机循环水泵运行。正常方式：1（2）、3号辅机循环水泵运行，2（1）号辅机循环水泵做备用；10台蒸发冷却器喷淋单元全部投运。
4.1.4 冷却水温度控制先使用冷却风机启停，启停间隔应大于0.5小时。
4.1.5 环境温度大于20℃且风机全部已运行、蒸发冷却塔出水母管温度仍大于33℃，或者任意辅机因辅机循环水冷却效果差而高温报警，应启动一台喷淋水泵运行。
4.1.6 喷淋投运后，若需要启动风机降温，应优先启动投喷淋蒸发冷却器对应的风机。
4.1.7 若单泵喷淋水泵运行，且风机全部已运行，蒸发冷却塔出水母管温度仍大于33℃（单机运行方式可投入全塔10个蒸发冷却器），可启动第2台喷淋水泵。
4.1.8 喷淋泵运行中，上塔电动门1、电动门2保持全开。
4.1.9 环境温度持续小于18℃且蒸发冷却塔出水母管温度小于27℃（＜25℃制冷站设备容易频发触发故障报警），应及时停运喷淋水泵。
4.1.10 喷淋水池液位正常运行中液位应维持在1~1.4米，大于1米方可启动喷淋水泵运行，运行中不得溢流。
4.1.11 水池补水手动门保持常开，水位低时，联系化学启泵补水；水位高时，联系化学停止补水泵。
4.1.12 喷淋水前池液位低于2米，应立即停止喷淋水泵运行。
4.1.13 喷淋水前池液位低于1.4米，应立即停止放空泵运行。
4.1.14 喷淋水自动滤水器应保证投运，检查各指示灯显示正确，各部分连接完好，无松动，无跑冒滴漏现象，盘内各继电器位置正确，过滤器无堵塞，差压小于50KPa，各阀门位置正确。
4.1.15 喷淋水自动滤水器保持在“手动”位置，每班手动启动滤水器旋转电机和电动排污一次；滤水器差压大于50KPa应增加冲洗排污次数。
4.1.16 每班检查注意喷淋水池出口滤网有无堵塞，发现堵塞及时联系检修人员清理。
4.1.17 定期检查塔筒、支柱无裂缝及渗漏现象。
4.1.18 检查冷却风机运行平稳，无异音，叶片与外壳无摩擦声。
4.1.19 检查风机变速箱的振动≤7.1mm/s，辅机循环冷却水泵及电机振动＜0.08mm，喷淋水泵及电机振动＜0.08mm。
4.1.20 检查冷却风机电机轴承温度＜80℃、冷却风机减速器油温＜80℃、检查冷却风机减速器油位正常。辅机循环冷却水泵轴承温度＜70℃、电机轴承温度＜70℃、电机线圈温度＜110℃。喷淋水泵轴承温度＜70℃、电机轴承温度＜70℃、电机线圈温度＜110℃。
4.1.21 检查风机电流﹤103A，辅机循环冷却水泵电流＜43.9A，喷淋水泵电流＜140A。
4.2 对于冷却风机启动台数与喷淋泵的启动选择
双机运行时，分别试验风扇和喷淋水的冷却效果发现，环境温度低于22℃时，只启动10台冷却风扇就可控制辅机循环水温度在32℃不再升高。环境温度低于20℃时，只投入10台冷却塔的喷淋就可控制辅机循环水温度32℃。试验发现在喷淋水池有水的情况下，单启冷却风扇喷淋水池液位仍有下降，除了少量蒸发，不排除有向外漏水的可能，由于喷淋水采用软化水成本高，约15元/吨。因此建议环境温度大于22℃后再向喷淋水池注水以减少蒸发、漏水。
通过试验初步确定投入喷淋水后每日消耗软化水约300吨。计算对比投喷淋与不投喷淋每日费用对比如下表：
通过计算表明只投喷淋系统比只投冷却风扇单日费用高约1525元。但是环境温度高于22℃后单独采用运行任一运行方式均不能满足冷却要求。因此环境温度高于22℃后需采用先投入喷淋系统后再根据温度控制要求逐台启动冷却风扇。
4.3 冬季运行：
大多数蒸发式冷却器都是常年运行的，冬季必须考虑环境温度在<0℃时设备的防冻问题；设备防冻主要是换热部件和喷淋系统的防冻，系统防冻通常采用以下几种方法。
4.3.1 干式运行：在冬季运行时，冷却热负荷和环境温度都远远低于设计工况，在可能的情况下蒸发式冷却器可以关停喷淋水进行干运行，亦可满足系统冷却需要。蒸发式冷却器的干式运行作为一种季节性运行方式，要求根据当地气象预报在连续5日环境温度小于10℃后应将喷淋水池内的喷淋水排出，将喷淋水泵泵体内及管路中的水也要排净。
4.3.2 容量控制：为提高闭式水的防冻效果，冬季应控制闭式冷却水出塔温度33~35℃。第一步是设备运行在尽可能大的热负荷下，保证循环流速，对于小型循环水系统的防冻可以考虑加乙二醇溶液；加防冻液能够一次性解决问题且无后顾之忧。根据当地气象预报在连续5日环境温度小于10℃后可采取退出辅机蒸发冷却塔两端1、5、6、10号冷却单元。第二步是减少设备容量（例如关停风机）。注意：频繁的关停风机，会引起风机发热，严重时会烧毁电机。因此电机的频繁后动次数每小时不得超过6次。在恶劣的环境下，如果通过关停风机不足以防止结冰，则可以将风机反转，通过将暖风吹进脱水器，来溶解冰块。但风机反转时间不能超过30min否则将会引起脱水器和换热器结冰，冻坏设备。正传和反转之间，间隔时间不得少于40秒。
4.4 闭式循环水生物控制
防结垢、控制腐蚀的排污方法，不管是否进行化学处理，都不适合于控制生物杂质。如果没有检査，海藻、泥渣和其他微生物的生长会降低系统的效率和循环水系统中潜在的微生物生长。
因此，当系统首次注满水时，应进行专门用于控制生物的杀菌处理程序。液态杀菌剂可以用稀释形式加入水槽。如果用固态杀菌剂，则必须通过一个坩埚加料装置来加人水系统。如果使用臭氧水处理，为了设备的最大使用寿命，臭氧浓度不应超过3 ~4 PPm。最简单的方法是在进水管路中加入低浓度的碘来控制水系统中的微生物。
4.5 噪声控制
盛乐热电公司地处盛乐经济园区，周围有居民区，机组运行中的噪声污染需有效控制，可通过改变冷却风扇与喷淋水的组合方式来降低噪声。就地试验单投喷淋和单启风扇的噪声对比发现风扇噪声比喷淋噪声大。由于 1、3、5、7、9号蒸发冷却塔器靠近公路，因此保留这些喷淋单元退备可降低公路侧厂外噪声。
参考文献
1.许永富、辅机蒸发冷却水夏季运行措施、2016
2.寇国栋、辅机循环水系统优化运行QC项目、2016.
3.河南隆华、蒸发冷却器使用说明书、2012
论文作者:寇国栋,谢利安
论文发表刊物:《电力设备》2017年第6期
论文发表时间:2017/6/14
标签：喷淋论文; 水泵论文; 风机论文; 辅机论文; 冷却器论文; 冷却水论文; 环境温度论文; 《电力设备》2017年第6期论文;