余熱電站冷卻塔改造

【摘要】2012年8月6日，國務(wù)院以國發(fā)〔2012〕40號印發(fā)《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》，隨著工作的不斷深入，對設(shè)備進(jìn)行技改，提高機(jī)組運(yùn)行效率是企業(yè)降低能耗的有效途徑。為了提高設(shè)備利用率，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，筆者闡述了余熱電站冷卻塔改造的思路和過程，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】余熱電站；冷卻塔改造

前言

本條5000t/d熟料生產(chǎn)線，由天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院設(shè)計，預(yù)分解系統(tǒng)采用雙系列5級旋風(fēng)預(yù)熱器+TDF分解爐，配套4.8×72m回轉(zhuǎn)窯和119.3m2篦冷機(jī)，設(shè)計生產(chǎn)能力5000t/d，2004年新建了一條6MW余熱電站項目，2005年投入并網(wǎng)發(fā)電，當(dāng)時是全國5000t/d水泥生產(chǎn)線第一條裝備純國產(chǎn)機(jī)組裝機(jī)6MW余熱電站。

1、發(fā)電站技改

1.1技改前提

4年多的運(yùn)行來看，噸熟料發(fā)電量在30KWh左右，汽輪機(jī)的額定進(jìn)汽量也小于鍋爐產(chǎn)汽量，但由于當(dāng)時的技術(shù)水平限制，原設(shè)計6MW裝機(jī)規(guī)模明顯偏小，目前廢氣余熱不能全部利用，主要表現(xiàn)在汽輪機(jī)裝機(jī)規(guī)模偏低，其大部份情況下汽輪機(jī)處在過負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行（在7WM左右），而且有多余的過熱蒸汽對空排放，為了充分利用這部分熱量，擬對該余熱電站進(jìn)行增容技術(shù)改造；加上目前新上的5000t/d生產(chǎn)線裝機(jī)的余熱電站均在9MW，有力的證實(shí)了技改的可行性和必要性，由武漢建筑材料工業(yè)設(shè)計研究院、中材節(jié)能發(fā)展有限公司對該項目進(jìn)行設(shè)計，2010年4月完成了發(fā)電項目改造。

1.2技改方案

1）在原6MW汽輪發(fā)電機(jī)房的南側(cè)新建一9MW汽輪發(fā)電機(jī)房，利用原6MW機(jī)組主廠房的高低壓配電室及中控室，其它電站運(yùn)行所需要的藥品，水，電均利用原6MW電站現(xiàn)有設(shè)備，經(jīng)計算，化學(xué)水量可以滿足，在原循環(huán)水冷卻塔旁增設(shè)1600m3/h冷卻塔。

2）對汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)改造，額定功率由6MW改為9MW。

3）對凝結(jié)水泵，冷凝系統(tǒng)進(jìn)行更新擴(kuò)容。

1.3存在的問題

改造后發(fā)電量基本在9.3MW左右，但也存在不足，雖然在原循環(huán)水冷卻塔旁增設(shè)2臺800m3/h冷卻塔，但循環(huán)水溫嚴(yán)重偏高，機(jī)組自投產(chǎn)以來，冷卻塔冷卻效果一直不好，導(dǎo)致循環(huán)水出水溫度比設(shè)計值高約5～10℃，使汽機(jī)熱效率下降、煤耗上升，特別是夏季達(dá)到38℃（根據(jù)汽輪機(jī)運(yùn)行規(guī)程，循環(huán)冷卻水水溫上限33℃），影響發(fā)電量、機(jī)組及冷卻塔安全運(yùn)行。

2、對循環(huán)水冷卻塔改造

2.1原因分析

冷卻塔投運(yùn)后，相關(guān)人員多次對冷卻塔的運(yùn)行情況進(jìn)行測試、調(diào)研和分析，認(rèn)為循環(huán)冷卻水問題有如下幾個：

1）冷卻塔與機(jī)組不配套；

2）冷風(fēng)區(qū)處于低洼地勢，四面進(jìn)風(fēng)條件不好，影響風(fēng)冷效果；

3）進(jìn)風(fēng)區(qū)與填料層間距太短；

2.2改造方案

拆除原3臺m3/h噸冷卻塔，冷風(fēng)區(qū)用￠138無縫熱鍍鋅圓鋼加高6米（原2米），（因扭力及穿風(fēng)原因，現(xiàn)塔高技改后不能超出7米），噴淋區(qū)填料層由原來一層改成兩層（由原來2.6M提高到3.5M），利用原來的上塔體不變，給水為中間立柱式，收水區(qū)由原來的圈形的改為雙層波紋形。

2.3改造后效果

通過技改的運(yùn)行情況來看：Ⅰ、如環(huán)境溫度在20℃左右，矩形冷卻塔12只風(fēng)機(jī)全開，兩個圓形冷卻塔只要開一個，循環(huán)水溫度比原來還要低3度，總的自用電量噸熟料下降0.2度左右；Ⅱ、在環(huán)境溫度達(dá)到38℃左右，發(fā)電量9500kwh時，冷凝器進(jìn)水溫度在32-33℃（技改前同樣的溫度，進(jìn)水溫度在37-38℃），水溫下降了4-5℃，排汽溫度同比原來下降了7-8度；同樣在主蒸氣壓力1.0Mpa情況下，發(fā)電量比原來上升300—400KWh。

3、結(jié)束語

綜上所述，余熱電站冷卻塔改造后，冷卻能力得到大大的提高，余熱電站發(fā)電量也明顯提升。改造過程中也發(fā)現(xiàn)了原冷卻塔存在噴頭堵塞、配水不均、原填料質(zhì)量方面的一些問題，說明加強(qiáng)冷卻塔裝置日常檢查和維護(hù)以保持冷卻塔的能力，對新建冷卻塔的性能測試把關(guān)等尤其重要。