冷却塔竹栅填料的特性分析

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1、冷却塔竹栅填料的特性分析　　郗孟杰1，张荣佩1，王兴国1，李宁1，卢胜军2，于志想2　　（1．河北省电力试验研究所　河北石家庄　050021；2．微水发电厂　河北井陉　050300）摘要：冷却塔竹栅填料是一种新兴的冷却塔填料，微水发电厂＃2塔在改造中全部更换为该填料。文章主要通过分析该填料的热力特性和阻力特性，结合该填料的特点，评估其使用价值，认为该填料有广泛的应用前景。关键词：冷却塔；竹栅填料；特性；技术改造Abstract：Bamboogratingfillerisnewlydevelopedmaterial．WeishuiPowerPlantusesittoreplaceallthede

2、terioratedmate－rialincoolingtowerNo．2．Theauthorsofthispaperbelievethevastapplicationprospectsofthismaterial，basedonthethermodynamicandresistancecharacteristicsofmaterial．Keywords：coolingtower；bamboogratingfiller；features；tech－nicalreformation　　微水发电厂现有2台70年代投产的50MW汽轮发电机组，配备2座2000m2的冷却塔，由于投产时间较长，且循环水较

3、脏，使得水泥网格填料大量结垢，堵塞填料网眼，降低了水塔的冷却效果，严重影响了机组的真空，机组的安全性和经济性明显下降，因而需要更换填料。经过调研，确定选用福建莆田抚莆竹器厂生产的竹栅填料，并于1998年7月进行了改造。该厂循环水系统原始资料如下：　　a．冷却塔　为逆流式自然通风冷却塔，设计淋水密度5．43t／（m2·h），机组在额定负荷下的设计排汽压力为3．9kPa，冷却水温31．4℃。冷却塔总高度65．2m，喉部高度58．5m，喉部半径13．89m，出口处半径15．2m。该塔采用单中央竖井槽式配水系统，12条主水槽呈放射状分布，喷嘴为反射型塑料喷嘴，填料高度1．6m。　　b．循环水运行方式　

4、该厂循环水运行方式较为特殊和复杂，2台冷却塔虽然采用单中央竖井，但竖井和集水池都被中间隔墙分为甲乙两侧，互不混合，为了进行凝汽器半侧清洗，采用了双循环水母管，＃4、＃5机凝汽器甲侧循环水退水汇入＃1循环水母管，乙侧循环水退水汇入＃2循环水母管，循环水经＃1母管分别进入2座冷却塔甲侧，经＃2母管分别进入2座冷却塔乙侧。因投产时间较长，循环水系统阀门严重老化，使循环水系统的调整相当困难。　　此次冷却塔改造，为了节约投资，将原2座塔可用的未严重堵塞的水泥网格填料用于＃1冷却塔，而将＃2塔全部更换为竹栅填料，料层高度保持在原设计值（1．6m）。1　竹栅填料的结构及特点　　竹栅填料是由等宽竹板条以相同的

5、间隔串接成厚度约为50mm的竹栅排，分层摆放，隔层垂直交错排列，2层竹栅填料即可构成网格状料层。与水泥填料相比，占用空间较小，可降低风阻。竹材选用2～4a的新鲜毛竹，去掉根头，取中间部分约3m长的竹筒，劈成4个竹板条，板条厚度应在6～10mm。采用优质竹板条修制成的栓条串接，栓条直径15mm左右，每片竹板采用机械钻孔，每片间隔采用耐热防冻的塑料管切割而成。   竹栅填料的特点是：　　a．竹质坚硬，皮层光滑，弹性度及抗拉强度高，不易结垢，不易粘挂泥砂而堵塞。　　b．竹料吸水少，溅水性能良好，易形成滴状及膜状落水，淋水均匀。　　c．抗腐蚀性能优异，长期浸泡不变形，淋水负荷大，不易老化。　　d．竹材

6、价格低廉，且可替代铸铁填料支架，直接铺在梁上，降低改造费用。2　竹栅填料的特性及分析　　为验证该填料的使用效果，河北省电力试验研究所汽机室与微水发电厂有关人员一起于1999年9月进行了该塔的性能试验。2．1　热力特性　　实测＃2塔的热力特性方程为：Ω＝1．35λ0．5式中　Ω———气水比　　λ———冷却数2．1．1　与同类填料的对比　　采用同类填料的冷却塔比较典型的是抚顺电厂＃5塔，该塔改造后由西安热工所进行了测试，所得特性曲线为Ω＝1．42λ0．42，微水发电厂＃2塔与该塔相比冷却性能略低，主要是由如下原因引起的。　　a．循环水系统运行方式较为复杂，2座冷却塔及冷却塔内部两侧水量不平衡，造成

7、冷却塔配水不均，影响水塔的出力。　　b．运行年限较长，部分配水槽发生堵塞，其中最严重的2条配水槽水深约为其它水槽的1／3，影响冷却效果。　　c．试验中发现，有部分喷嘴出现脱落或堵死，这些区域出塔空气温度明显较低，最低温度较平均温度低5～7℃。　　如调整得当，热力特性可接近甚至超过抚顺电厂＃5塔。2．1．2　冷却能力评价　　＃　2塔改造前未进行正式的设计计算，所以冷却能力的计算仍参考抚顺电厂＃5塔的