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1、冷却塔竹栅填料的特性分析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。关键词关键词：冷却塔；竹栅填料；特性；技术改造Abstract：Bamboo grating filler is newly developed materialWeishui Power Plant uses
2、itto replace allthe deteriorated material in cooling tower No2The authors of this paper believethe vast application prospects of this material，based on thethermodynamic and resistance characteristics of material Keywords：cooling tower；bamboo grating filler；features；technicalreformation微水发电厂现有 2 台 70
3、 年代投产的 50 MW 汽轮发电机组，配备 2 座 2 000 m2的冷却 塔，由于投产时间较长，且循环水较脏，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 543 t（m2h），机组在 额定负荷下的设计排汽压力为 39 kPa，冷却水温 314。冷却塔总高度 652 m，喉 部高度 585 m，喉部半径 1389 m，出口处半径 152
4、 m。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 16 m。b循环水运行方式 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
5、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（16 m）。1 竹栅填料的结构及特点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间隔串接成厚度约为 50 mm 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 24 a 的新鲜毛竹，去掉根头，取中间部分约 3 m 长的竹筒，劈 成 4 个竹板条，板条厚度应在 610 mm。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
6、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。 21 热力特性实测2 塔的热力特性方程为：13505 式中 气水比 冷却数 211 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 1
7、42042，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 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 13，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 57。如调整得当，热力特性可接近甚至超过抚顺电厂5 塔。 212 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 性能曲线，按初步设计采用的保证率为 10的气象条件计算，2
8、塔的冷却能力为抚顺电 厂5 塔的 940（06050643），基本达到了改造目的。 213 与塑料填料的对比竹栅填料曾由中国水利水电科学院在试验室条件下进行测试，热力特性方程为 165056，与塑料 PVC 填料的试验室结果十分接近，但由于 PVC 填料安装维护要求 较高，材料易损，其实际应用效果不佳。测试结果也表明，竹栅填料冷却塔特性优于使用 PVC 填料的 150 电厂3 塔（特性曲线为 117057）。 214 与水泥填料的对比对微水发电厂1 塔进行了 1 个工况的测试，结果是：在 为 0819 时， 为 1304，表明竹栅填料的冷却效果较高。 22 竹栅填料的阻力特性及其对热力特性的影
9、响 填料的阻力特性测试采用阻力系数法。塔的通风量由其整体热力平衡求出，通过调整 进入2 塔的循环水量，调整了不同的风速，测得了多个阻力系数，求得该塔的平均阻力 系数为 357，低于华北电力科学研究院所测石景山热电厂1 塔（使用 PVC 填料）的平均 阻力系数（43）。冷却塔的抽力主要由空气温差形成，冷却塔的热负荷越大，抽力越大。冷却塔的总风 量则是抽力与阻力平衡的结果：阻力越低，风量越大，冷却效果也就越高。对于一定热力 特性的冷却塔来说，较低的阻力特性可以提高冷却塔在相同的环境条件下的气水比，在相 同热力特性下工作点上移，提高冷却数，降低冷却塔的出塔水温，因而，对填料工作状态 的评价要综合热力特性和阻力特性的影响。竹栅填料由于阻力较低，更有利于改善冷却塔 的工作状态。 3 结论及建议结论及建议通过试验可以看出，冷却塔采用竹栅填料可以满足机组运行要求，达到了改造目的， 其热力特性和阻力特性均较好。建议在新建冷却塔中推广应用。（收稿日期：19991021）
