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旋膜除氧器对冷却塔原喷溅装置及填料进行改造更换?
发布时间:2019/10/30 点击次数:59

旋膜除氧器对冷却塔原喷溅装置及填料进行改造更换? 

 一、项目提出的背景及改造的必要性
1.设备概况
        宁夏宁鲁煤电有限责任公司灵州电厂2×135MW工程,配用两座2500㎡湿式双曲线自然通风逆流冷却塔,塔内装有淋水填料、配水管、除水器、喷溅装置、玻璃钢导风墙等,每座冷却塔配有两台循环水泵。#1冷却塔投入运行,#2冷却塔2006年投入运行。配水系统采用内外圈配水系统,冬季运行时可关闭分水槽上的闸板,加大外圈配水,以防止结冰,竖井连线以内为内圈,包括作为边界的分水槽。其中包括竖井、主水槽、分水槽、配水槽、除水器、钢闸板等。
       
旋膜除氧器型号为B045/160型,共7000m2,材料为玻璃钢。淋水装置包括喷嘴及填料,其中喷嘴共2144个,带加长管喷嘴共1016个,塔内圈采用Ф32反射Ⅲ型喷嘴,共450个,其中带加长管喷嘴180个,外圈区域采用Ф34反射Ⅲ型喷嘴1650个,其中带加长管喷嘴812个,配水管采用Ф36反射Ⅲ型喷嘴,共44个,其中带加长管喷嘴24个。填料型号差位正旋波淋水填料,共7000m2,材料为塑料。由凝结器甲乙排水管排出的水经竖井流入主水槽后至各分配水槽,经各配水槽连接喷嘴流出后至各溅水蝶呈雾状均匀喷出至填料层,经填料层呈雾状落下冷却后至循环水泵入水口,经循环水泵打入凝结器冷却汽轮机排气,以提高机组热效率;热水汽向上经储水器阻隔凝结成水经填料层落入冷水塔水池进循环水泵入口,以节省循环水源,提高机组循环水效率。
2.存在的主要问题:
        旋膜除氧器两座冷却塔自投入运行以来暴露出填料及配水系统存在诸多不合理之处。如XP型喷溅装置雾化效果差,喷溅不均匀,填料长期运行积盐结垢严重,水膜不均匀,造成冷却塔换热效果低,循环水回水温度偏高。
3.改造的必要性:
        由于目前安装的XP型喷溅装置雾化效果差,喷溅不均匀,填料长期运行积盐结垢严重,水膜不均匀,旋膜除氧器冷却塔换热效果低,循环水回水温度偏高。影响旋膜除氧器冷却塔的换热效果及机组的经济性和安全性,为保证机组的经济性和安全性,需更换旋膜除氧器冷却塔所有喷溅装置及填料。
二、国内外调研报告
        喷溅装置的喷溅效果直接影响旋膜除氧器冷却塔的冷却效率,传统的喷头装置在水的扩散方面存在着不细、不均匀等问题,冷却效果不理想,循环水温偏高1.5℃左右。目前大部分火电厂冷却塔的冷却能力都只能达到设计要求的95%左右,节能降耗潜力很大。咨询技术专家得知目前效果较好并得到成功应用的湿冷机组冷却水塔喷溅装置改造技术有离心式高效喷溅装置技术、旋转式喷溅装置技术两种。其中后者又分为无中空陀螺旋转式溅水碟装置技术和节能型旋转式喷溅装置技术。
       
旋膜除氧器冷却塔用离心式高效喷溅装置技术根据切圆离心旋转原理,在不加外力的条件下,利用配水管内的工作水头(压力)和喷溅装置结构设计的独到之处,使水流在结构的导向作用下冲击设置在喷嘴外围的转轮,转轮旋转产生离心力,使水滴沿一定的轨迹在空间完成二维运动的同时达到均匀细化,提高水气交换率,高效率地提高换热效果,降低循环水温度。其旋转部分采用了免润滑的进口轴承,延长设备使用寿命。在贵溪发电有限责任公司实施的#3 冷却塔改造项目通过了西安热工研究院的测试鉴定,出塔水温比改造前降低了1.05℃。目前,该技术已在全国十余家电厂进行了应用,取得了较好的节能效果。某4×300MW 燃煤发电机组,将原装喷嘴为XPH 型旋喷式4座冷却塔全部都改造成离心式高效喷溅装置。节能技改投资额304万元,建设期2个月。每年可节能5082tce,年节能经济效益484万元,投资回收期约8个月。
        无中空陀螺旋转式溅水碟装置是将中空陀螺置于流动的水室内,依靠水的浮力支撑陀螺,在陀螺上部安装一周叶片,分水器将来水均匀沿周向分配,冲击陀螺上的叶片,使陀螺高速旋转,将水打成细小的水滴,均匀的溅向四周。部分水从旋转室与陀螺之间的间隙在旋转室底部流出,弥补了分水器底部产生的中空。
        节能型旋转式喷溅装置是在喷淋装置的转轴上安装一周叶片,分水器将来水均匀沿周向分配,冲击转轴上的叶片使其高速旋转,将水打成细小的水滴,均匀的溅向四周。节能旋转式喷溅装置与无中空陀螺旋转式喷溅装置节能效果相近。以某600MW湿冷机组为例,改型安装无中空陀螺旋转式喷溅装置后相对以往的喷溅装置水塔水温度降低了1-2℃左右。按水塔水温降低1℃估算,降低凝汽器背压约0.2kPa,降低发电煤耗按0.6g/kWh左右。
三、可行性方案
方案一:采用离心式高效喷溅装置技术
        将
旋膜除氧器冷却塔目前使用的喷溅装置改造成离心式高效喷溅装置。该方案能够提高水气交换率,高效率地提高换热效果,降低循环水温度。其旋转部分采用了免润滑的进口轴承,延长设备使用寿命。
方案二:采用无中空陀螺旋转式溅水碟装置技术
        将旋膜除氧器冷却塔目前使用的喷溅装置改造成无中空陀螺旋转式溅水碟装置。该方案实现了陀螺及叶片无轴承支撑的旋转,减少磨损;利用旋转室与陀螺之间的间隙使部分水在旋转室底部流出,弥补了分水器底部产生的中空;无伞状水膜,淋水更均匀。与其他喷溅装置相比投资较大。
方案三:节能型旋转式喷溅装置
        将旋膜除氧器冷却塔目前使用的喷溅装置改造成节能型旋转式喷溅装置。该方案能够形成无伞状水膜,淋水更均匀。投资相对较小。但是旋转轴易磨损。