高位收水冷卻塔在神華萬州工程的應用

1、高位收水冷卻塔在神華高位收水冷卻塔在神華萬州工程的應用萬州工程的應用 項目創(chuàng)新項目創(chuàng)新 為了實現創(chuàng)一流的目標，萬州港電公司技術人員調研國內外同類型機為了實現創(chuàng)一流的目標，萬州港電公司技術人員調研國內外同類型機組應用的最新前沿技術，結合本工程特點，提出了國內領先的組應用的最新前沿技術，結合本工程特點，提出了國內領先的1010大技術創(chuàng)大技術創(chuàng)新與控制工程造價措施，充分進行了專題論證，實習了系統(tǒng)最優(yōu)，主機參新與控制工程造價措施，充分進行了專題論證，實習了系統(tǒng)最優(yōu)，主機參數（機側數（機側28MPA/600/62028MPA/600/620）國內最高。其中一項創(chuàng)新為采用節(jié)能降噪）國內最高。其中一項創(chuàng)新為

2、采用節(jié)能降噪效果顯著的高位收水冷卻塔。效果顯著的高位收水冷卻塔。 高位收水冷卻塔高位收水冷卻塔 高位收水冷卻塔技術可有效地減少循環(huán)水泵的靜揚程并降低冷卻塔淋高位收水冷卻塔技術可有效地減少循環(huán)水泵的靜揚程并降低冷卻塔淋水噪音，相比常規(guī)冷卻塔每臺機組循泵電動機功率減少約水噪音，相比常規(guī)冷卻塔每臺機組循泵電動機功率減少約3400KW3400KW，噪音可，噪音可減少約減少約8-10dB(a)8-10dB(a)，從而大幅降低運行電耗及噪音治理費用。，從而大幅降低運行電耗及噪音治理費用。 通過比較，采用高位收水冷卻塔后，兩臺機組循環(huán)水系統(tǒng)綜合投資比通過比較，采用高位收水冷卻塔后，兩臺機組循環(huán)水系統(tǒng)綜合投資

3、比常規(guī)塔系統(tǒng)雖高約常規(guī)塔系統(tǒng)雖高約77227722萬元，但年運行費用可降低萬元，但年運行費用可降低991991萬元。萬元。3 31 1、概述、概述 萬州港電公司建設萬州港電公司建設2 21000MW1000MW超超臨界燃煤機組擬采用帶冷卻塔的循超超臨界燃煤機組擬采用帶冷卻塔的循環(huán)供水系統(tǒng)，因循環(huán)水量大，優(yōu)化配置的超大型常規(guī)逆流式自然通風冷環(huán)供水系統(tǒng)，因循環(huán)水量大，優(yōu)化配置的超大型常規(guī)逆流式自然通風冷卻塔靜揚程較高，循環(huán)水泵電耗較大，循環(huán)水系統(tǒng)的運行費用較高，而卻塔靜揚程較高，循環(huán)水泵電耗較大，循環(huán)水系統(tǒng)的運行費用較高，而其由于雨區(qū)高度較高，其產生的噪聲也較大。其由于雨區(qū)高度較高，其產生的噪聲也

4、較大。 經調研收資，國際上開發(fā)了一種節(jié)能、降噪的新型自然通風冷卻塔經調研收資，國際上開發(fā)了一種節(jié)能、降噪的新型自然通風冷卻塔，即高位收水冷卻塔，這種冷卻塔最早由哈蒙公司提出，并在法國幾個，即高位收水冷卻塔，這種冷卻塔最早由哈蒙公司提出，并在法國幾個1300MW1300MW內陸核電站投入使用，國內蒲城電廠內陸核電站投入使用，國內蒲城電廠2 2330MW330MW機組首次采用了哈機組首次采用了哈蒙公司的高位收水冷卻塔技術，目前國內幾個核電項目也在對該技術的蒙公司的高位收水冷卻塔技術，目前國內幾個核電項目也在對該技術的應用進行論證研究。高位收水冷卻塔技術可有效地減小循環(huán)水泵的靜揚應用進行論證研究。高

5、位收水冷卻塔技術可有效地減小循環(huán)水泵的靜揚程，從而節(jié)約耗電和降噪，是目前超大型冷卻塔技術的發(fā)展方向之一。程，從而節(jié)約耗電和降噪，是目前超大型冷卻塔技術的發(fā)展方向之一。2 2、常規(guī)自然塔與高位收水塔的基本型式、常規(guī)自然塔與高位收水塔的基本型式 常規(guī)自然塔的基本型式常規(guī)自然塔的基本型式 在常規(guī)逆流式自然通風冷卻塔中，熱水由管道通過豎管（豎井）在常規(guī)逆流式自然通風冷卻塔中，熱水由管道通過豎管（豎井）送入塔內熱水分配系統(tǒng)，經配水管再通過噴濺裝置，將水灑到填料上送入塔內熱水分配系統(tǒng)，經配水管再通過噴濺裝置，將水灑到填料上；經填料后成雨狀自由跌落入至下部集水池，冷卻后的水抽走重新使；經填料后成雨狀自由跌落

6、入至下部集水池，冷卻后的水抽走重新使用。這種型式的冷卻塔稱為簡稱常規(guī)塔。用。這種型式的冷卻塔稱為簡稱常規(guī)塔。 采用常規(guī)冷卻塔的循環(huán)供水系統(tǒng)示意圖采用常規(guī)冷卻塔的循環(huán)供水系統(tǒng)示意圖 高位收水塔的基本型式高位收水塔的基本型式 高位收水塔發(fā)展概況高位收水塔發(fā)展概況 由于常規(guī)塔的冷卻水經填料自由跌落的高度（即雨區(qū)）較大，導致由于常規(guī)塔的冷卻水經填料自由跌落的高度（即雨區(qū)）較大，導致常規(guī)塔供水高度較高，故循環(huán)水泵揚程較高、功率較大。為減少循環(huán)水常規(guī)塔供水高度較高，故循環(huán)水泵揚程較高、功率較大。為減少循環(huán)水系統(tǒng)電耗，在本世紀系統(tǒng)電耗，在本世紀7070年代末，由法國電力公司和比利時哈蒙冷卻塔公年代末，由法國

7、電力公司和比利時哈蒙冷卻塔公司在常規(guī)塔的基礎上設計研究出一種能降低冷卻塔供水高度的節(jié)能型冷司在常規(guī)塔的基礎上設計研究出一種能降低冷卻塔供水高度的節(jié)能型冷卻塔，即逆流式自然通風高位收水冷卻塔，并于上世紀卻塔，即逆流式自然通風高位收水冷卻塔，并于上世紀8080年代初期開始年代初期開始在工業(yè)中采用（主要用在核電站中），最近投運的項目在在工業(yè)中采用（主要用在核電站中），最近投運的項目在19931993年，目前年，目前均運行良好，其后因歐美核電基本處于停滯階段，很少有新項目投運，均運行良好，其后因歐美核電基本處于停滯階段，很少有新項目投運，高位收水冷卻塔國外主要業(yè)績見下表。高位收水冷卻塔國外主要業(yè)績見下

8、表。用戶名稱用戶名稱法國電力公司法國電力公司法國電力公司法國電力公司項目地點項目地點法國貝爾維爾法國/舒茲Chooz)法國塔及戈爾費什NogentsurSeine完工時間完工時間1987198719912003電廠類型電廠類型核電核電核電核電裝機容量裝機容量2*1300MW2*1450MW2*1300MW無資料冷卻塔尺寸冷卻塔尺寸（高（高* *底徑）底徑）165*147.9米172*147米178.5*132米165*147.9米流量流量167400 m/h174060 m/h180000 m/h138780 m/h進水溫度進水溫度/ /出水溫出水溫度度/ /濕球溫度濕球溫度34/21.5/9

9、.035/21.5/9.033.78/22.06/9.036/23.4/9.0結構形式結構形式混凝土混凝土混凝土混凝土填料類型填料類型Coolfilm SNCSCoolfilm SNCSCleanflowTR40V蒲城電廠一期蒲城電廠一期2 2330MW330MW工程為解決濕陷性黃土地區(qū)建常規(guī)冷卻塔水池地工程為解決濕陷性黃土地區(qū)建常規(guī)冷卻塔水池地基處理費用高、也存在一定技術風險等問題，采用了底部無水池的高位基處理費用高、也存在一定技術風險等問題，采用了底部無水池的高位收水冷卻塔，由于為國內仿造，在設計、部件制造、安裝等方面均有較收水冷卻塔，由于為國內仿造，在設計、部件制造、安裝等方面均有較多缺

10、陷，故該工程至今仍為國內唯一具有高位收水塔投運業(yè)績的工程。多缺陷，故該工程至今仍為國內唯一具有高位收水塔投運業(yè)績的工程。 近年來隨著大容量的近年來隨著大容量的1000MW1000MW火電機組及內陸核電機組的增多，所配火電機組及內陸核電機組的增多，所配超大型冷卻塔面積達到超大型冷卻塔面積達到120001200020000m20000m2 2，加之燃料費用不斷升高，高位塔，加之燃料費用不斷升高，高位塔的優(yōu)勢逐漸突顯，國內（特別是西南院）對高位塔的應用研究已悄然展的優(yōu)勢逐漸突顯，國內（特別是西南院）對高位塔的應用研究已悄然展開。開。 此外，國內江西彭澤核電站也擬采用高位收水冷卻塔，該項目在此外，國內

11、江西彭澤核電站也擬采用高位收水冷卻塔，該項目在20092009年已與哈蒙公司簽訂合同，擬建高位收水自然通風冷卻塔，塔高達年已與哈蒙公司簽訂合同，擬建高位收水自然通風冷卻塔，塔高達215m215m，并已由哈蒙公司與國核院合作完成設計工作，該塔建成后將成為，并已由哈蒙公司與國核院合作完成設計工作，該塔建成后將成為世界上最高的冷卻塔。世界上最高的冷卻塔。彭澤核電站彭澤核電站215m215m高位收水塔設計圖高位收水塔設計圖高位收水塔淋水、集水單元示意圖高位收水塔淋水、集水單元示意圖 高位收水塔基本型式高位收水塔基本型式 與常規(guī)塔相比，高位收水塔取消了常規(guī)塔底部的混凝土集水池及雨與常規(guī)塔相比，高位收水塔

12、取消了常規(guī)塔底部的混凝土集水池及雨區(qū)，配有高位收水裝置，冷卻后的循環(huán)水在淋水填料底部經高位收水裝區(qū)，配有高位收水裝置，冷卻后的循環(huán)水在淋水填料底部經高位收水裝置截留匯入集水槽至循環(huán)水泵房進水間，再經過循環(huán)水泵升壓后送回主置截留匯入集水槽至循環(huán)水泵房進水間，再經過循環(huán)水泵升壓后送回主廠房循環(huán)冷卻使用，附屬配水系統(tǒng)、淋水裝置、除水器與常規(guī)塔相似。廠房循環(huán)冷卻使用，附屬配水系統(tǒng)、淋水裝置、除水器與常規(guī)塔相似。 常規(guī)自然通風冷卻塔，由于風速影響及水池的消能作用常規(guī)自然通風冷卻塔，由于風速影響及水池的消能作用，通過填料通過填料后的水流自由跌落（即雨區(qū)）至集水池所產生的動能被全部損耗，同時后的水流自由跌落

13、（即雨區(qū)）至集水池所產生的動能被全部損耗，同時產生很大的噪音。高位收水冷卻塔通過填料下端的收水斜板和收水槽，產生很大的噪音。高位收水冷卻塔通過填料下端的收水斜板和收水槽，將水匯集到高位集水槽。高位集水槽水面到填料底部的高差遠小于常規(guī)將水匯集到高位集水槽。高位集水槽水面到填料底部的高差遠小于常規(guī)逆流式自然通風冷卻塔雨區(qū)的高度，即高位收水冷卻塔從填料底部通過逆流式自然通風冷卻塔雨區(qū)的高度，即高位收水冷卻塔從填料底部通過收水斜板及收水槽損失的能量遠小于常規(guī)塔雨區(qū)損失的能量，相應產生收水斜板及收水槽損失的能量遠小于常規(guī)塔雨區(qū)損失的能量，相應產生的噪聲更小。節(jié)能、低噪聲，這就是高位收水冷卻塔的生命力所在

14、。的噪聲更小。節(jié)能、低噪聲，這就是高位收水冷卻塔的生命力所在。 采用高位收水冷卻塔的循環(huán)供水系統(tǒng)示意圖采用高位收水冷卻塔的循環(huán)供水系統(tǒng)示意圖3 3、高位收水塔及其循環(huán)水系統(tǒng)、高位收水塔及其循環(huán)水系統(tǒng) 與采用常規(guī)冷卻塔及其循環(huán)水系統(tǒng)相比，采用高位收水冷卻塔及其與采用常規(guī)冷卻塔及其循環(huán)水系統(tǒng)相比，采用高位收水冷卻塔及其循環(huán)水系統(tǒng)在工藝布置、功能及系統(tǒng)配置、運行、投資等方面有以下特循環(huán)水系統(tǒng)在工藝布置、功能及系統(tǒng)配置、運行、投資等方面有以下特點：點： 高位收水塔工藝布置特點高位收水塔工藝布置特點 采用高位收水技術采用高位收水技術 用高位收水裝置及集水槽取代常規(guī)自然塔底部集水池。收水裝置包用高位收水裝

15、置及集水槽取代常規(guī)自然塔底部集水池。收水裝置包括收水斜板和收水槽二部分，收水裝置安裝高度約括收水斜板和收水槽二部分，收水裝置安裝高度約3m，安裝于進風口與，安裝于進風口與填料之間。淋水填料上部的配水系統(tǒng)、除水器布置與常規(guī)逆流式自然通填料之間。淋水填料上部的配水系統(tǒng)、除水器布置與常規(guī)逆流式自然通風冷卻塔一致。集水槽與常規(guī)自然塔底部集水池有很大差別，后者為水風冷卻塔一致。集水槽與常規(guī)自然塔底部集水池有很大差別，后者為水面大，水深淺的寬淺型水池，而高位收水塔集水槽恰恰相反，是水面很面大，水深淺的寬淺型水池，而高位收水塔集水槽恰恰相反，是水面很小，水深很深的窄深型水池。小，水深很深的窄深型水池。 采用

16、吊裝技術，安裝要求高采用吊裝技術，安裝要求高 由于增加了高位收水裝置，為盡可能降低塔芯高度，通常采用吊裝技由于增加了高位收水裝置，為盡可能降低塔芯高度，通常采用吊裝技術。由于配水管、填料、收水斜板、收水槽均需吊裝，吊裝安裝要求很高術。由于配水管、填料、收水斜板、收水槽均需吊裝，吊裝安裝要求很高?？紤]其荷載較大，對吊裝材料的可靠性要求非常高。考慮其荷載較大，對吊裝材料的可靠性要求非常高。 塔體主要尺寸塔體主要尺寸 在冷卻效果相同的情況下，高位收水塔的總高度及直徑等主要尺寸在冷卻效果相同的情況下，高位收水塔的總高度及直徑等主要尺寸較常規(guī)塔基本相同，主要差異為進風口高度增加，以及由此引起的填料層較常

17、規(guī)塔基本相同，主要差異為進風口高度增加，以及由此引起的填料層位置上移而使淋水面積稍有減少。位置上移而使淋水面積稍有減少。序號序號項目項目常規(guī)塔常規(guī)塔高位收水塔高位收水塔1有效淋水面積（有效淋水面積（m2水面直徑（淋水面直徑（m）134.334132.8093淋水填料高度（淋水填料高度（m）2.02.04進風口高度（進風口高度（m）12.214.55喉部直徑（喉部直徑（m）79.3579.356喉部高度（喉部高度（m）160.17160.177冷卻塔總高（冷卻塔總高（m）201.0201.08供水高度（供水高度（m）17.67.8 高位收水塔功能特點高位收水塔功能特點

18、節(jié)能節(jié)能 冷卻塔供水揚程（豎井水位與集水池水位差）可分為二部分，即自冷卻塔供水揚程（豎井水位與集水池水位差）可分為二部分，即自由跌落高度與非自由跌落高度。對于冷卻效果相當的常規(guī)自然塔與高位由跌落高度與非自由跌落高度。對于冷卻效果相當的常規(guī)自然塔與高位收水自然塔而言，非自由跌落高度（包括配水層水力高度、噴射配水高收水自然塔而言，非自由跌落高度（包括配水層水力高度、噴射配水高度、填料高度）并無區(qū)別，因此靜揚程差異就在于自由跌落高度的差異度、填料高度）并無區(qū)別，因此靜揚程差異就在于自由跌落高度的差異。高位收水塔是一種節(jié)能型冷卻塔，其節(jié)能的關鍵在于減少了常規(guī)自然塔高位收水塔是一種節(jié)能型冷卻塔，其節(jié)能的

19、關鍵在于減少了常規(guī)自然塔雨區(qū)自由跌落的高度，自由跌落區(qū)減少的高度等于循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)約的水雨區(qū)自由跌落的高度，自由跌落區(qū)減少的高度等于循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)約的水頭，即循環(huán)水泵減少的靜揚程。其主要的特點是無論冷卻塔的大小，其頭，即循環(huán)水泵減少的靜揚程。其主要的特點是無論冷卻塔的大小，其供水幾何揚程基本不變（約供水幾何揚程基本不變（約6 68m8m），而常規(guī)塔的幾何揚程與塔大小有關），而常規(guī)塔的幾何揚程與塔大小有關（約（約131322m22m），機組容量越大，配的常規(guī)冷卻塔越大，高位收水塔節(jié)約），機組容量越大，配的常規(guī)冷卻塔越大，高位收水塔節(jié)約的揚程就越多，其經濟型越顯著。的揚程就越多，其經濟型越顯著。 低噪

20、聲低噪聲 根據相關研究及試驗證明：所有的大型常規(guī)自然通風冷卻塔的進風根據相關研究及試驗證明：所有的大型常規(guī)自然通風冷卻塔的進風口處的噪聲均接近口處的噪聲均接近828286dBA86dBA，是最為顯著的噪聲源。而淋水聲又是冷，是最為顯著的噪聲源。而淋水聲又是冷卻塔噪聲的主要來源。從高空下落的冷卻水與集水池中的水撞擊而產生卻塔噪聲的主要來源。從高空下落的冷卻水與集水池中的水撞擊而產生淋水噪聲。整個過程是高處的冷卻水在重力的作用下勢能轉化為動能，淋水噪聲。整個過程是高處的冷卻水在重力的作用下勢能轉化為動能，當下落到與集水池里的水撞擊時，其中一部分動能便轉化為聲能進行傳當下落到與集水池里的水撞擊時，其

21、中一部分動能便轉化為聲能進行傳播。水的自由跌落高度越高，產生的噪聲也越大。高位收水塔自由跌落播。水的自由跌落高度越高，產生的噪聲也越大。高位收水塔自由跌落高度僅為常規(guī)自然塔自由跌落高度的高度僅為常規(guī)自然塔自由跌落高度的26.526.5，而且其自由跌落區(qū)均在塔，而且其自由跌落區(qū)均在塔的筒壁之內，相當跌落于天然隔聲墻，因此噪聲排放非常低，通?？山档耐脖谥畠?，相當跌落于天然隔聲墻，因此噪聲排放非常低，通?？山档图s低約8 81010分貝。分貝。 綜合換熱性能更優(yōu)綜合換熱性能更優(yōu) 冷卻塔換熱的主要區(qū)域是淋水填料區(qū)域，雨區(qū)的換熱僅為全塔換熱冷卻塔換熱的主要區(qū)域是淋水填料區(qū)域，雨區(qū)的換熱僅為全塔換熱的一小部

22、分。高位收水冷卻塔的雨區(qū)相對常規(guī)塔短，換熱能力較常規(guī)塔的一小部分。高位收水冷卻塔的雨區(qū)相對常規(guī)塔短，換熱能力較常規(guī)塔減少約減少約3 3。冷卻塔阻力中，雨區(qū)的阻力占。冷卻塔阻力中，雨區(qū)的阻力占4040左右，高位收水冷卻塔雨左右，高位收水冷卻塔雨水較短，減少了雨區(qū)通風阻力，但由于增加了高位收水設施，收水斜板水較短，減少了雨區(qū)通風阻力，但由于增加了高位收水設施，收水斜板的設置阻擋了部分進風面積，又增加了一定的進風通風阻力。的設置阻擋了部分進風面積，又增加了一定的進風通風阻力。 由于高位塔增加進風口高度時其供水高度不變，故高位收水塔的進由于高位塔增加進風口高度時其供水高度不變，故高位收水塔的進風口高度

23、一般比常規(guī)塔要高些，塔進風阻力較常規(guī)塔減小，塔內風速有風口高度一般比常規(guī)塔要高些，塔進風阻力較常規(guī)塔減小，塔內風速有所提高，冷卻塔換熱效果好。同時，高位收水塔內進風更均勻，塔內中所提高，冷卻塔換熱效果好。同時，高位收水塔內進風更均勻，塔內中心區(qū)域與外圈進風溫度基本一致，改善了冷卻塔的冷卻效率，綜合比較心區(qū)域與外圈進風溫度基本一致，改善了冷卻塔的冷卻效率，綜合比較來看，相來看，相同塔型參數（塔總高度、零米直徑、出口直徑、喉部直徑和高度均相同）同塔型參數（塔總高度、零米直徑、出口直徑、喉部直徑和高度均相同）的高位收水塔出水水溫較常規(guī)塔低的高位收水塔出水水溫較常規(guī)塔低0.30.30.40.4（相同填

24、料時）。（相同填料時）。 循環(huán)水系統(tǒng)配置及布置特點循環(huán)水系統(tǒng)配置及布置特點 高位收水冷卻塔的核心是節(jié)能，即盡可能減少雨區(qū)自由跌落的高度高位收水冷卻塔的核心是節(jié)能，即盡可能減少雨區(qū)自由跌落的高度，維持冷卻塔集水槽的高水位運行。因此，與配置常規(guī)自然通風冷卻塔的，維持冷卻塔集水槽的高水位運行。因此，與配置常規(guī)自然通風冷卻塔的循環(huán)水系統(tǒng)相比，配置高位收水冷卻塔的循環(huán)水系統(tǒng)的主要有以下特點：循環(huán)水系統(tǒng)相比，配置高位收水冷卻塔的循環(huán)水系統(tǒng)的主要有以下特點： 1 1）循環(huán)水泵揚程低。）循環(huán)水泵揚程低。 2 2）循泵房進水間高水位布置。）循泵房進水間高水位布置。 3 3）循環(huán)水泵選型、泵房布置、循環(huán)水溝布置均

25、需適應進水間高水位）循環(huán)水泵選型、泵房布置、循環(huán)水溝布置均需適應進水間高水位布置要求。布置要求。4 4、循環(huán)水系統(tǒng)運行、循環(huán)水系統(tǒng)運行 啟動控制啟動控制 由于高位收水塔集水槽以上配水區(qū)域不能提前充水，循泵運行初期由于高位收水塔集水槽以上配水區(qū)域不能提前充水，循泵運行初期，循環(huán)水必需先流經配水區(qū)域后方可回到集水槽，形成循環(huán)。，循環(huán)水必需先流經配水區(qū)域后方可回到集水槽，形成循環(huán)。 從循環(huán)水從循環(huán)水進入配水區(qū)至流出期間，集水槽內水量將快速減少（循泵流量遠大于補進入配水區(qū)至流出期間，集水槽內水量將快速減少（循泵流量遠大于補水流量）。由于集水槽和循泵房進水間水體表面積較小，因此水位下降水流量）。由于集水

26、槽和循泵房進水間水體表面積較小，因此水位下降很快，為防止水位下降導致水泵產生汽蝕，啟泵前需先對系統(tǒng)充水，確很快，為防止水位下降導致水泵產生汽蝕，啟泵前需先對系統(tǒng)充水，確保循環(huán)水泵啟起動的水位降低后仍能滿足水泵最小淹深要求。保循環(huán)水泵啟起動的水位降低后仍能滿足水泵最小淹深要求。 萬州港電公司對循環(huán)水系統(tǒng)循環(huán)水泵房進水間在啟動過程中的水位萬州港電公司對循環(huán)水系統(tǒng)循環(huán)水泵房進水間在啟動過程中的水位降及事故停泵水錘進行了核算，根據高位收水塔和循泵房的布置，循環(huán)降及事故停泵水錘進行了核算，根據高位收水塔和循泵房的布置，循環(huán)水系統(tǒng)充水到水系統(tǒng)充水到15.00m15.00m時，剩余塔豎井空間和配水槽、配水管

27、、淋水填料時，剩余塔豎井空間和配水槽、配水管、淋水填料的充水的充水容積約容積約5800m5800m3 3/ /塔。按一機三泵的配置計算，第一臺循泵啟動時，在循環(huán)塔。按一機三泵的配置計算，第一臺循泵啟動時，在循環(huán)水泵啟動后約水泵啟動后約500S500S后冷卻塔出水才能完全流至進水間，同時考慮補充水后冷卻塔出水才能完全流至進水間，同時考慮補充水泵流量泵流量3000m3000m3 3/h/h，集水槽、進水間面積約，集水槽、進水間面積約725m725m2 2計，此時間段內進水間水計，此時間段內進水間水位下降約位下降約7.1m7.1m，按啟動前進水間充水至，按啟動前進水間充水至15m15m計，啟動后的最

28、低水位約計，啟動后的最低水位約7.9m7.9m，距水泵最低運行水位，距水泵最低運行水位2m2m還剩余還剩余5.9m5.9m，故循環(huán)水泵按，故循環(huán)水泵按1 1機機3 3泵配置，啟動泵配置，啟動時按先充水至時按先充水至15m15m，再單泵啟動，可滿足安全啟動的需要。，再單泵啟動，可滿足安全啟動的需要。 公司為進一步提高安全性，在循環(huán)水系統(tǒng)實際運行時，計劃先將冷公司為進一步提高安全性，在循環(huán)水系統(tǒng)實際運行時，計劃先將冷卻塔調整為外圍配水狀態(tài)，啟動一臺循泵，此時最大水位降約為卻塔調整為外圍配水狀態(tài)，啟動一臺循泵，此時最大水位降約為3.8m3.8m，待水位恢復到正常水位待水位恢復到正常水位14.2m14

29、.2m時再啟動第二臺泵，這樣具有更高的安全性時再啟動第二臺泵，這樣具有更高的安全性。 補水系統(tǒng)的要求及設置補水系統(tǒng)的要求及設置 運行中維持集水槽高水位是體現節(jié)能的關鍵。即既能維持穩(wěn)定的高運行中維持集水槽高水位是體現節(jié)能的關鍵。即既能維持穩(wěn)定的高水位運行，又可控制溢流，減少浪費。要維持高水位運行的關鍵就在于水位運行，又可控制溢流，減少浪費。要維持高水位運行的關鍵就在于設置設置中中 央央 配配 水水 井井 布布 置置分分 區(qū)區(qū) 配配 水水 方方 式式合理的補水系統(tǒng)，及時補水。另一方面，由于集水槽面積小，貯存的循合理的補水系統(tǒng)，及時補水。另一方面，由于集水槽面積小，貯存的循環(huán)水容積小，而循環(huán)水系統(tǒng)蒸

30、發(fā)、風吹、排污損失水量損量大，如補水環(huán)水容積小，而循環(huán)水系統(tǒng)蒸發(fā)、風吹、排污損失水量損量大，如補水系統(tǒng)故障或補水不及時，集水槽水位可能下降很快，迅速增加循環(huán)水泵系統(tǒng)故障或補水不及時，集水槽水位可能下降很快，迅速增加循環(huán)水泵靜揚程，導致循環(huán)水量大幅減少，嚴重時可能導致循泵淹深不足，不能靜揚程，導致循環(huán)水量大幅減少，嚴重時可能導致循泵淹深不足，不能運行而停機。運行而停機。 高位收水塔集水槽與進水間總的表面積約高位收水塔集水槽與進水間總的表面積約725m725m2 2，而循環(huán)水系統(tǒng)最大，而循環(huán)水系統(tǒng)最大損失水量約損失水量約1835m1835m3 3/h/h，如果補水系統(tǒng)因故停止補水二個小時，進水間水

31、位，如果補水系統(tǒng)因故停止補水二個小時，進水間水位將下降約將下降約4.7m4.7m，導致循環(huán)水泵出力減少，機組背壓升高。如停止補水時，導致循環(huán)水泵出力減少，機組背壓升高。如停止補水時間超過間超過4 4小時，進水間水位下降小時，進水間水位下降9.4m9.4m，導致循泵出力更為減少。因此，可，導致循泵出力更為減少。因此，可靠性高的補水系統(tǒng)對高位塔循環(huán)水系統(tǒng)特別重要?？啃愿叩难a水系統(tǒng)對高位塔循環(huán)水系統(tǒng)特別重要。 萬州港電公司一期循環(huán)水系統(tǒng)夏季萬州港電公司一期循環(huán)水系統(tǒng)夏季1010最大補充水流量為最大補充水流量為3678m3678m3 3/h/h。補給水設計有兩個來源，其一為凈水站三臺循環(huán)水補充水泵（二

32、運一備補給水設計有兩個來源，其一為凈水站三臺循環(huán)水補充水泵（二運一備，夏季補充水量，夏季補充水量3250m3250m3 3/h/h，約占全部補水的，約占全部補水的8888），其二為工業(yè)水回水（），其二為工業(yè)水回水（回收水量回收水量428m428m3 3/h/h，約占全部補水的，約占全部補水的1212）。兩個補充水源中，工業(yè)水系）。兩個補充水源中，工業(yè)水系統(tǒng)隨機組運行而運行，工業(yè)回水的可靠性與機組等同，凈水站三臺循環(huán)統(tǒng)隨機組運行而運行，工業(yè)回水的可靠性與機組等同，凈水站三臺循環(huán)水補充水泵水源為經凈水站處理的長江水，水源可靠。水補充水泵水源為經凈水站處理的長江水，水源可靠。 循環(huán)水系統(tǒng)穩(wěn)定運行后，

33、補充水泵進入循環(huán)水系統(tǒng)穩(wěn)定運行后，補充水泵進入2 2運運1 1備運行狀態(tài)，通過變頻備運行狀態(tài)，通過變頻調節(jié)補充水泵的流量，確保集水槽處于高水位運行，以達到節(jié)能的目的調節(jié)補充水泵的流量，確保集水槽處于高水位運行，以達到節(jié)能的目的。 凈水站設置凈水站設置2 25000m5000m3 3的工業(yè)消防水池，當整個補給水系統(tǒng)停運時，的工業(yè)消防水池，當整個補給水系統(tǒng)停運時，擬考慮關閉循環(huán)水排污水管閥門，循環(huán)水不外排。另一方面，綜合水池擬考慮關閉循環(huán)水排污水管閥門，循環(huán)水不外排。另一方面，綜合水池有近有近10000m10000m3 3的存水可向循環(huán)水系統(tǒng)補水，可保證的存水可向循環(huán)水系統(tǒng)補水，可保證2 2臺機組

34、滿負荷運行臺機組滿負荷運行3 3小小時，因此安全性是有保證的。時，因此安全性是有保證的。 停運控制停運控制 為了盡可能的節(jié)能，正常運行中都盡可能維持在高水位運行，水位為了盡可能的節(jié)能，正常運行中都盡可能維持在高水位運行，水位以上的空間很少，在停泵前如未預先降低集水槽水位，停泵時產生的涌水以上的空間很少，在停泵前如未預先降低集水槽水位，停泵時產生的涌水及配水系統(tǒng)的大量余水將很快抬升水位，造成大量的水從集水槽溢出，短及配水系統(tǒng)的大量余水將很快抬升水位，造成大量的水從集水槽溢出，短時溢水流量與循環(huán)水流量相當。時溢水流量與循環(huán)水流量相當。 正常停泵前應采取預先停運補給水泵，停止系統(tǒng)補水至進水間水位正常

35、停泵前應采取預先停運補給水泵，停止系統(tǒng)補水至進水間水位降至降至7m7m左右時再逐臺停泵，此時冷卻塔配水槽、管及填料等處的存水可左右時再逐臺停泵，此時冷卻塔配水槽、管及填料等處的存水可全部儲存在集水槽和進水間水池中，不會溢流。但當事故斷電突然停泵時全部儲存在集水槽和進水間水池中，不會溢流。但當事故斷電突然停泵時，仍不能避免大量水涌出，萬州港電公司在冷卻塔零米設置一圈約，仍不能避免大量水涌出，萬州港電公司在冷卻塔零米設置一圈約0.3m0.3m高的擋水墻，使塔底具備臨時儲存約高的擋水墻，使塔底具備臨時儲存約5000m5000m3 3溢流水的功能。事故停泵后利溢流水的功能。事故停泵后利用水池底部排水泵

36、將溢流水提升至另外一塔使用或排出。用水池底部排水泵將溢流水提升至另外一塔使用或排出。 高位塔事故停泵水錘分析高位塔事故停泵水錘分析 當系統(tǒng)事故停泵時，在泵房進水間由于水錘的作用，水面會出現波當系統(tǒng)事故停泵時，在泵房進水間由于水錘的作用，水面會出現波動，經計算：一機三泵時，水面雍高高程為動，經計算：一機三泵時，水面雍高高程為16.2m16.2m。另外一方面，由于高。另外一方面，由于高位收水塔系統(tǒng)水池高位布置的原因，在事故停泵的過渡過程中，水體的位收水塔系統(tǒng)水池高位布置的原因，在事故停泵的過渡過程中，水體的倒流量大為減少，因此通過快關液控蝶閥來控制水泵倒轉已無必要，此倒流量大為減少，因此通過快關液

37、控蝶閥來控制水泵倒轉已無必要，此時可通過減慢閥門關閉速度，控制泵池內的水錘壓力。通過計算研究，時可通過減慢閥門關閉速度，控制泵池內的水錘壓力。通過計算研究，泵池內水錘壓力升值應在泵池內水錘壓力升值應在3m3m左右的范圍內，表明無論采用一機三泵還是左右的范圍內，表明無論采用一機三泵還是兩泵方案，通過設定合理的關閥參數，泵房均是安全可靠的。兩泵方案，通過設定合理的關閥參數，泵房均是安全可靠的。1 1號冷卻塔人字柱施工號冷卻塔人字柱施工 2 2號冷卻塔人字柱施工號冷卻塔人字柱施工5 5、技術經濟比較、技術經濟比較 循泵耗電按不含稅上網電價計算，采用常規(guī)自然塔循環(huán)水系統(tǒng)與高循泵耗電按不含稅上網電價計算

38、，采用常規(guī)自然塔循環(huán)水系統(tǒng)與高位收水塔循環(huán)水系統(tǒng)技術經濟比較結果如下：位收水塔循環(huán)水系統(tǒng)技術經濟比較結果如下： 1 1）塔芯材料按進口技術國內生產的預估中間價格計算，）塔芯材料按進口技術國內生產的預估中間價格計算，2 21000MW1000MW機組高位收水塔系統(tǒng)初投資比常規(guī)塔系統(tǒng)多約機組高位收水塔系統(tǒng)初投資比常規(guī)塔系統(tǒng)多約77227722萬元，但高位收水塔萬元，但高位收水塔每年因上網電量較多、塔出水水溫較低、熱耗降低可使年運行費用降低每年因上網電量較多、塔出水水溫較低、熱耗降低可使年運行費用降低991991萬元萬元/ /年（扣除每年折扣的大修費后）。綜合投資和年運行費費用，年（扣除每年折扣的大

39、修費后）。綜合投資和年運行費費用，高位收水冷卻塔年費用比常規(guī)塔低高位收水冷卻塔年費用比常規(guī)塔低8484萬元萬元/ /年。年。 2 2）高位收水塔系統(tǒng)初投資高于常規(guī)塔系統(tǒng)的主要原因是高位收水塔）高位收水塔系統(tǒng)初投資高于常規(guī)塔系統(tǒng)的主要原因是高位收水塔塔芯部件及收水部件投資費用較高。塔芯材料按進口技術國內生產的預塔芯部件及收水部件投資費用較高。塔芯材料按進口技術國內生產的預估中間價格計算，兩座高位收水塔塔芯材料投資多出約估中間價格計算，兩座高位收水塔塔芯材料投資多出約1026610266萬元。萬元。 3 3）高位收水塔集水槽土建工程量低于常規(guī)塔零米水池土建工程量，）高位收水塔集水槽土建工程量低于常

40、規(guī)塔零米水池土建工程量，高位收水塔系統(tǒng)在土建上的總投資略低于常規(guī)塔。高位收水塔方案循泵高位收水塔系統(tǒng)在土建上的總投資略低于常規(guī)塔。高位收水塔方案循泵房地上部分較高，但地下部分較淺，二者土建投資差異不大，高位收水房地上部分較高，但地下部分較淺，二者土建投資差異不大，高位收水塔方案循泵房土建投資略高，考慮循環(huán)水溝的差異后，高位收水塔方案塔方案循泵房土建投資略高，考慮循環(huán)水溝的差異后，高位收水塔方案的塔、循泵房及循環(huán)水溝的土建總投資比常規(guī)塔方案低約的塔、循泵房及循環(huán)水溝的土建總投資比常規(guī)塔方案低約464464萬元。萬元。 4 4）由于高位收水塔方案循泵揚程低、功率小，高位收水塔方案循泵）由于高位收水

41、塔方案循泵揚程低、功率小，高位收水塔方案循泵等設備投資比常規(guī)塔方案少約等設備投資比常規(guī)塔方案少約300300萬元。萬元。 5 5）常規(guī)自然通風冷卻塔噪聲較大，一般可達）常規(guī)自然通風冷卻塔噪聲較大，一般可達828286dB86dB，而采用高位，而采用高位收水塔比常規(guī)塔可降低收水塔比常規(guī)塔可降低8 81010分貝。如果考慮對二種不同塔型方案采取噪分貝。如果考慮對二種不同塔型方案采取噪聲治理措施，根據環(huán)保專業(yè)計算，按常規(guī)塔噪音聲治理措施，根據環(huán)保專業(yè)計算，按常規(guī)塔噪音8585分貝，高位收水塔噪分貝，高位收水塔噪音音7575分貝計算，兩座塔高位收水塔的降噪費用比常規(guī)塔低約分貝計算，兩座塔高位收水塔的降

42、噪費用比常規(guī)塔低約17801780萬元。萬元。 6 6）高位收水塔系統(tǒng)循泵功率較常規(guī)塔系統(tǒng)低）高位收水塔系統(tǒng)循泵功率較常規(guī)塔系統(tǒng)低3400kw3400kw，高位塔上網電，高位塔上網電量可增加量可增加27202720萬度萬度/ /年，電耗費用低年，電耗費用低960960萬元萬元/ /年；高位塔年均水溫較常規(guī)年；高位塔年均水溫較常規(guī)塔低塔低0.70.7，微增費用低，微增費用低186186萬元萬元/ /年；高位塔因初投資高年大修費高年；高位塔因初投資高年大修費高155155萬元萬元/ /年，綜合上述三項費用，高位收水塔年運行費用低年，綜合上述三項費用，高位收水塔年運行費用低991991萬元萬元/ /年，靜年，靜態(tài)回收年限態(tài)回收年限7.87.8年。年。 7 7）隨著能源價格的增加引起電價等的上漲，高位塔系統(tǒng)的經濟優(yōu)勢）隨