300MW機組涼水塔配水方式改造

周剛，馬永兵，彭強國

(華電滕州新源熱電有限公司，山東 滕州 277500)

0 引言

華電滕州新源熱電有限公司#3機組涼水塔設(shè)計采用中央豎井虹吸配水方式。水塔內(nèi)、外區(qū)采用高度不同的進水口，通過設(shè)置在中央豎井中的虹吸裝置，來實現(xiàn)外區(qū)配水和全塔配水方式。冬季采用單臺循環(huán)水泵低速運行，僅外區(qū)配水，夏季單臺循環(huán)水泵高速運行，實現(xiàn)全塔配水。自機組投產(chǎn)以來，由于虹吸效果差，單臺循環(huán)水泵高速運行不能實現(xiàn)全塔配水，嚴重影響了機組的安全和經(jīng)濟運行。

1 啟閉機閘板配水方式的原理和特點

中央豎井式?jīng)鏊?nèi)區(qū)和外區(qū)設(shè)計采用不同的進水口，通過控制豎井水位來實現(xiàn)外圈配水和全塔配水。外圈進水口標高低于內(nèi)圈進水口。設(shè)計一臺和內(nèi)圈進水口大小相同的閘板和控制閘板啟閉機來實現(xiàn)對內(nèi)圈進水量的調(diào)整。冬季將閘板關(guān)閉停止內(nèi)區(qū)配水，夏季把閘板打開實現(xiàn)全塔配水。它與虹吸式配水方式相比，啟閉機閘板配水方式運行更加可靠，方式更加靈活。在改變運行方式時，需要人工進行調(diào)整，增加了操作的工作量。

2 #3涼水塔主要設(shè)計參數(shù)

華電滕州新源熱電有限公司二期擴建2×350 MW機組的循環(huán)水系統(tǒng)采用單元制，每臺機組配1座5500m2逆流式雙曲線自然通風涼水塔。涼水塔進水為中央豎井虹吸式向全塔供水，豎井頂標高13．7m，豎井平面尺寸4．5m ×4．5m，填料安裝高度為1．5m，噴濺裝置采用XPH改進型噴嘴。內(nèi)、外圍水槽分區(qū)供水，外區(qū)設(shè)計1個1 000mm×2 000mm的進水口，內(nèi)區(qū)進水口尺寸為1 000mm×1 000mm，上進水口下沿與下進水口上沿間隔200mm。供水系統(tǒng)每臺機組配置2臺各占夏季循環(huán)水量50%循環(huán)水泵(配雙速電動機)，夏季2臺高速運行，春秋季2臺低速或1臺高速1臺低速運行，冬季工況為1臺運行(高速或低速)1臺備用。

3 #3涼水塔改造方案

由于原設(shè)計中央豎井中的虹吸裝置虹吸效果差，夏季單泵高速運行不能達到設(shè)計虹吸高度，在機組大修中對其進行了改造。

將原先的4個虹吸罩拆除并將虹吸堰部分打除，保留虹吸堰池的底部澆筑層和配水槽兩側(cè)虹吸堰各500mm，在4個上層分水槽入口處各安裝1個HZFP1200×1000的閘門及1臺LQC－5T啟閉機?？紤]到?jīng)鏊?nèi)的高濕熱環(huán)境，選用HT200鑄鐵閘門、螺桿采用不銹鋼螺桿。其他施工中的預埋鋼板及閘門框、連接螺柱、螺母、鋼板全部采用不銹鋼材質(zhì)。水面以上設(shè)備及配件包括啟閉機外殼、底座、鋼梁和支撐件采用45鋼或Q235鋼，使用耐海水腐蝕的防腐材料進行防腐處理。啟閉機應(yīng)在各種工況下均能輕松開啟，設(shè)計時提升力應(yīng)滿足2臺循環(huán)水泵全開工況提升力要求并留有一定余量。

4 改造后的運行調(diào)整

在機組大修后的調(diào)試中，對涼水塔的實際運行效果進行了現(xiàn)場試驗和調(diào)整。由于內(nèi)、外區(qū)配水槽的管路阻力和標高都不同，所以，進入配水槽的水量也不相同。機組單臺循環(huán)水泵在高速運行時，中央豎井內(nèi)水位已全部沒過內(nèi)區(qū)配水槽的進水口，涼水塔內(nèi)外區(qū)均實現(xiàn)了進水。但由于外區(qū)配水槽的管路長，系統(tǒng)阻力大，部分外區(qū)配水槽進水量明顯減少，甚至有部分外圈出現(xiàn)了無水的現(xiàn)象。

為了保證涼水塔的冷卻效果，提高各區(qū)噴淋的均勻性，對內(nèi)區(qū)進水槽的4個啟閉機閘板進行了調(diào)整。通過逐漸關(guān)小閘板的方法，減少內(nèi)區(qū)配水槽的進水量，提高中央豎井內(nèi)的水位，從而提高了涼水塔外區(qū)的進水壓力和進水量，使涼水塔整體噴淋密度更加均勻，改造后的涼水塔運行調(diào)整情況如圖1所示。

圖1 改造后的涼水塔調(diào)整示意圖

試驗證明，在夏季工況條件下，啟閉機閘板僅需開啟20%左右，即可實現(xiàn)全塔的均勻配水。

5 改造后的效果

配水方式改造后，循環(huán)水的運行方式更加靈活。與中央豎井虹吸式配水方式相比，雖然增加了啟閉機和鑄鐵閘板，增加了維護和調(diào)整的工作量，但工作更加可靠，達到了預期效果，改造前、后對比結(jié)果見表1。

夏季單臺循環(huán)水泵即可實現(xiàn)全塔配水，解決了夏季噴淋面積小，循環(huán)水溫高的問題，循環(huán)水溫度明顯降低，真空度提高了1．5 kPa，有效地提高了機組的經(jīng)濟性。

表1 涼水塔改造前、后技術(shù)參數(shù)對比

6 結(jié)論

啟閉機閘板式?jīng)鏊渌绞诫m然不及虹吸式配水均勻性好，但對于電廠實際運行來說則更加可靠，現(xiàn)場改造也比較方便，工期較短，調(diào)整簡單、方便，能有效提高機組運行的經(jīng)濟性和安全性。

［1］翁迅干，陸振鐸．自然通風逆流式冷卻塔虹吸式豎井配水的探討［J］．電力建設(shè)，2001，22(5):9 －13．