维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年１１月 电力设备 ＮＯＶ．２ｏ０７ 第８卷第１１期 Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｖｏ１．８ Ｎ０．１１ 虹吸式竖井配水冷却塔运行中不虹吸的 原因分析与对策 王汉民，宋绍伟，董忠君 （国电菏泽发电厂，山东省菏泽市２７４０３２） 摘要：介绍了虹吸式竖井配水冷却塔的基本原理及设备结构特点。对菏泽电厂６号虹吸式竖井配水冷却塔运行中不 虹吸配水的问题进行了仔细的查找与分析，发现一台循环水泵（高速）运行，全塔配水工况仍无法实现、判断虹吸装置的 设计安装存在问题。并提出了具体的解决措施，取得了成功。同时强调指出了虹吸装置的安装应严格按照设计图纸的 尺寸和要求进行施工及有关注意事项，以保证冷却塔在各种运行工况下安全、稳定、经济运行。 关键词：冷却塔；虹吸式竖井；配水 中图分类号：ＴＫ２６４．１ ０引言 压区，水流则源源不断地稳定流人供内区配水的上 主水槽。当进塔水量变小后，竖井水位下降，空气 在火力发电厂的自然通风逆流式冷却塔运行中， 进入虹吸罩内，或通过虹吸破坏阀使空气进入虹吸 为了使冷却水温达到设计值，并节约能耗（主要是循 罩内，负压状态破坏，供内区配水的主水槽停止供水， 环水泵的运行耗电），预防冬季冷却塔结冰，一般采用 并自动转换成冷却塔外区配水 。 内、外区配水的运行工况，夏季全塔配水（即内、外区 ２菏泽电厂６号冷却塔的主要设计参数和 均配水）运行，冬季仅外区配水运行。为了使配水均 匀，设计采用了多个竖井配水、套筒式竖井配水 尺寸 以及竖井用启闭机闸板门配水等模式，目前上述 菏泽电厂三期２×３００ Ｍｗ扩建工程循环水系统 几种配水方式尚存在一些实际问题…。１９９９年１２月 为单元制，每台３００ Ｍｗ汽轮发电机组配置１座 底，我国第一座虹吸式竖井配水冷却塔（山东莱城电 ５ ５００ ｍ 冷却塔及２台立式双速循环水泵。冷却塔采 厂２号冷却塔）正式投入商业运行，虹吸式竖井配水 用虹吸式竖井配水，可形成２台泵高速全塔配水、１ 可根据冷却塔来水量多少，自动调节为全塔配水或外 台泵高速１台泵低速全塔配水、１台泵高速全塔配 围配水，这样配水均匀性好，冷却效率高。虹吸式竖 水、１台泵高速外区配水、２台泵低速塔外区配水５种 井配水作为一种新的冷却塔配水型式，在国内一些火 工况。 力发电厂投产运行以来，其优越性越来越受到重视。 ２．１ 冷却塔主要设计参数 １ 虹吸式竖井配水设备结构特点及原理 设计冷却水量：３４ ６００ ｍ ／ｈ（包括凝汽器冷却水 量３１ ９００ ｍ ／ｈ和开式循环水量２ ７００ ｍ ／ｈ）。频率 自然通风冷却塔的虹吸式竖井配水是通过设在 为１０％的气象条件：湿球温度２６．６℃；干球温度 竖井内的虹吸装置实现的，虹吸装置由虹吸罩 ２９．６℃；大气压力９９８．９ ｋＰａ；相对湿度７９％；该设计 与虹吸堰构成。配水系统由压力主水槽与配水管构 条件下冷却水温为３１．６ ｏＣ。 成，压力主水槽直接与竖井相接，配水管从压 ２．２冷却塔主要尺寸 力主水槽两侧或一侧接出，按一定间距布满全塔。 设计面积５ ５００ ｍ ；填料顶（１０．０９８ ｍ）处内半径 为能实现冷却塔全塔区或仅外区配水，供冷却塔 ４１．７５５ ｍ；淋水面积（毛面积）５ ４７７ ｍ ；淋水面积（净 内、外区的压力主水槽分别设置。冷却塔外区是全 面积）５ １４９ ｍ ；塔高１１４．７ ｍ；进风口高７．７２８ ｍ；喉 年配水运行，内区在冬季可停止配水，所以下主水 部高度８６．０２５ ；进风口平均直径８７．８１２ ；塔筒出 槽（外围配水槽）常年有水，进口不需要做成虹吸 口直径５２．２２６ ｍ；配水管中心标高１１．１４８ ｍ；填料底标 式。为使敞开式进口上层主水槽有供水与停水状 高８．５９８ ｍ；填料顶标高１０．０９８ ；填料高度１．５ ；竖 况，故做成虹吸式进口。运行开始时，竖井水位上 井平面尺寸４．５ ｍ×４．５ ｍ；竖井顶标高１４ ｍ；虹吸堰顶 升淹没虹吸罩，并快速带走虹吸罩内空气，形成负 标高１２．６５ ｍ；虹吸帽内顶标高１３．０５ ｍ；塔内区毛面积 维普资讯 http://www.cqvip.com ８２ 电力设备 第８卷第１１期 ２ １０７ ｍ ；塔外区毛面积３ ３７０ ｍ ；冷却塔±０．Ｏ０ ｍ相 当于绝对标高５Ｉ．６０ ｍ。 ３．３．２在４个虹吸帽至虹吸破坏门之间的管道上 各加装１个不锈钢截止阀门 在４个虹吸帽至虹吸破坏门之间的管道上各加 装１个不锈钢截止阀门（见图１），通过阀门开关，确 ３菏泽电厂６号冷却塔运行中不虹吸的原 因分析与解决方案 ３．１存在的问题 山东菏泽电厂６号冷却塔于２００６年８月投人 认该冷却塔运行中不虹吸与哪个虹吸装置有关。 试验情况：关闭新安装４个截止阀门，开启２台 循环水泵（高速）运行，竖井水位逐渐稳定在一定的 生产运行。当１台循环水泵（高速）运行时，冷却塔 外围配水正常，内围无水，此时冷却塔竖井内水位 距虹吸帽上沿５７０ ｍｍ；打开冷却塔虹吸真空破坏 标高，全塔配水正常。然后停止Ｉ台循环水泵，仅保 留１台循环水泵（高速）运行，检查发现冷却塔４个外 围配水区配水都正常，３个内围配水区配水也正常， 门。开启２台循环水泵（高速）运行，冷却塔竖井内 的水位上升，一段时间后冷却塔竖井内的水位稳定 在距虹吸帽上沿２４０ ｍｍ处，全塔配水正常；关闭冷 却塔虹吸真空破坏门，冷却塔竖井内的水位下降至 距虹吸帽上沿５３０ ｍｍ￣Ｌ［２，全塔配水正常；停止其中Ｉ 台循环水泵运行，冷却塔竖井内的水位下降至距虹 吸帽上沿１ ４００ ｍｍ￣Ｌ［２，全塔配水，但２ ｍｉｎ后冷却塔 竖井内的水位开始上升，外围配水正常，内围无水。 这种现象表明：１台循环水泵（高速）全塔配水工况 无法实现。相同工况下，６号机组凝汽器真空比５ 号机组凝汽器真空低２～３ ｋＰａ，对机组效率影响 较大。 ３．２原因分析 根据虹吸式竖井配水冷却塔虹吸装置的结构原 理，菏泽电厂６号冷却塔１台循环水泵（高速）运行不 能实现全塔配水的可能原因有：①循环水泵运行不正 常，循环水压力、流量不足；②循环水系统阀门开关不 到位或管道系统布置不合理；③虹吸装置密封效果不 好，存在漏点；④虹吸装置系统施工出现错误，造成结 构尺寸或位置发生偏差。 ３．３检查处理情况 首先对５、６号机组单台循环水泵运行时的循环 水压力、流量进行了对比，未发现问题；又对６号机组 循环水系统的阀门状态和管道系统布置情况进行了 检查，也未发现问题。下一步重点放在了查漏气和校 对虹吸装置系统结构尺寸。 ３．３．１ 查漏气 检查虹吸帽焊口是否有漏焊，焊接不良缺陷，否则 进行补焊，确保不漏气；检查真空抽气管是否畅通，是 否有漏气现象，否则应采取相关措施，保证关闭严密， 动作灵活；检查配水管是否完好，否则应进行修复或更 换。２００６年ｌ１月２２～２６日，６号机组停机备用期间， 技术人员对虹吸装置进行了检查。检查发现ｌ处配水 管道有３００ ＩＴｌｌｎ×１００ ｍｍ的破损孔洞和３处配水管开 裂。检修人员对有破损孔洞的配水管进行了更换；对 出现裂纹的配水管进行了打补丁处理；对可能引起虹 吸破坏的部位进行了封堵和密封处理。试验证明：ｌ台 循环水泵（高速）运行，全塔配水工况仍无法实现。 但有１个内围配水区无水。当打开新安装４个截止 阀门后，另外３个内围配水区也无水。这说明：１台 循环水泵（高速）运行时，该虹吸装置（内围配水区无 水的虹吸装置）不虹吸，并造成另外３个虹吸装置也 不虹吸，该虹吸装置的设计、安装存在问题。 图Ｉ 虹吸帽顶支管加装截止阀门示意图 ３．３．３校核虹吸帽、虹吸竖井以及上下配水槽的 设计和安装尺寸 虹吸装置各部分尺寸与标高，是根据循环水泵特 性、供水系统的水阻、冷却塔配水系统的水阻及虹吸 装置的阻力等综合计算后确定的，所以各项数值应有 一定的精确度，以免影响虹吸的形成。虹吸堰和配水 槽的施工和虹吸罩的安装也是影响虹吸形成的重要 因素，同一座冷却塔的４个主水槽以及虹吸堰堰顶标 高应严格一致，利于全塔同时形成虹吸，并且全塔配 水均匀。虹吸罩与安装虹吸罩的井字梁之间、虹吸罩 与竖井井壁之问应设橡胶垫，并用不锈钢螺栓固定， 安装完毕后，将接触面连接处用结构密封胶封口，使 其严密不漏气，以免影响虹吸形成或造成虹吸不稳定。 电厂技术人员对６号冷却塔进水竖井、虹吸 堰、虹吸帽、上下配水槽的相对标高进行了核对和测 量，发现无法建立虹吸的虹吸装置的上主水槽上边缘 的标高比其他３个正常的虹吸装置偏高１３０ ｍｍ。分 析认为：当停止ｌ台循环水泵，进塔水量变小后，水位 下降到该虹吸装置的上主水槽上边缘时，空气进入虹 吸帽内，虹吸状态遭到破坏，上主水槽自动停止供水， 该区域仅实现冷却塔外区配水状态。处理措施：无法 维普资讯 http://www.cqvip.com
经验交流 王汉民等：虹吸式竖井配水冷却塔运行中不虹吸的原因分析与对策 ８３ 建立虹吸的虹吸装置的上主水槽上边缘加装１３０ ｍ１ＴＩ 却塔单泵（高速）运行全塔配水功能实现的处理方法 高度堵板，并进行密封处理，图２为虹吸装置新装堵 及措施是成功的。 板示意图。 保证虹吸式竖井的各部分尺寸与标高有一定的 精确度；虹吸装置的安装应严格按照设计图纸的设计 尺寸和要求进行施工，特别是竖井与压力水槽管道接 口要密封好；在土建施工完毕后，应校核冷却塔各部 分尺寸，特别是虹吸竖井、压力水槽、配水管层以及淋 水填料层的冷却塔尺寸，才能确保虹吸式竖井配水 成功，保证冷却塔在各种运行工况下安全、稳定、经济 运行。 ５参考文献 ［１］ 曾建柱．自然通风逆流式冷却塔配水型式比较［Ｊ］．电力建设， ２００２．２３（４）：２９—３０． ［２］ 菏泽电厂三期２×３００ ＭＷ扩建工程冷却塔工艺设计说明 图２虹吸装置新装堵板示意图 ｆ Ｒ］．山东电力工程咨询院．２００６． ［３］ 翁迅干，陆振铎．自然通风逆流式冷却塔虹吸式竖井配水的探 讨ｆ Ｊ］．电力建设，２００１．２２（５）：９—１ ３． ４结论 ２００７年２月ｌ１日，进行了６号冷却塔全塔配水 收稿日期：２００７—０８—０７ 试验：当２台循环水泵（高速）运行时，形成全塔配水； 作者简介： ｌ台循环水泵（高速）运行时，在虹吸状态下全塔各区 王汉民（１９６５一），男，高级工程师，菏泽发电厂副总工程 域配水良好；ｌ台循环水泵（高速）运行，当开启虹吸 师，主要从事火电厂技术管理工作； 帽上的虹吸破坏阀使虹吸破坏时，由全塔配水转入外宋绍伟（１９７７一），男，工程师，主要从事火电厂运行技术管 区配水。相同工况下，５、６号机组凝汽器真空基本一 理工作。 致，６号冷却塔冷却能力得到提高。试验证明，６号冷 （责任编辑宋红梅） Ｃａｕｓｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ Ｓｕｃｔｉｏｎ Ｔｙｐｅ Ｃｏｏｌｉｎｇ Ｔｏｗｅｒ Ｎｏｔ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｂｙ Ｓｕｃｔｉｏｎ ＷＡＮＧ Ｈａｎ－ｍｉｎ，ＳＯＮＧ Ｓｈａｏ－ｗｅｉ，ＤＯＮＧ Ｚｈｏｎｇ－ｊｕｎ （Ｇｕｏｄｉａｎ Ｈｅｚｅ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌｎａｔ，Ｈｅｚｅ ２７４０３２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｂｒｉｅｆ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｃｏｏｌｉｎｇ ｔＯＷｅｒ ｗｉｔｈ ｓｕｃｔｉｏｎ ｓｈａｆｔ ｗａｔｅｒ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．ｓｕｃｈ ｔｙｐｅ ｃｏｏｌｉｎｇ ｔＯＷｅｒ ｉｎ Ｈｅｚｅ ｐｏｗｅｒ ｐｌｎａｔ ｃｏｕｌｄｎ’ｔ ｏｐｅｒａｔｅ ｂｙ ｓｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｃａｕｓｅ ｏｆ ｐｒｏｂｌｅｍ ｈａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｃａｒｅｆｕｌｌｙ． Ｉｓ Ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ａｎｄ ｄｉｓｔｉｎｑｕｉｓｈｅｄ ｔｈａｔ ｗｈｅｎ ｏｎｅ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｐｕｍｐ ｏｐｅｒａｔｅｄ ａｔ｝ｌｉ ｓｐｅｅｄ，Ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｗｏｒｋｉｎｇ ｏｃｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｗｈｏｌｅ ｔｏｗｅｒ ｓｔｉｌｌ ｃｏｎｌｄｎ’ｔ ｂｅ ｒｅａｌｉｚｅｄ；ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｅｆｉｓｔｄｅ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｍｏｎｎｔｉｎｇ ｏｆ ｓｕｃｔｉｏｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｔｈｕｓ ｔｈｅ ｒｅｓｏｌｖｉｎｇ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｗｅｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｗｉｔｈ ｔｈｅ ＳＵＣＣＥＳＳ ｍｉｎｅｄ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｉｔ Ｗａｓ ｅｍｐｈａｓｉｚｅｄ ｔｏ ｉｎｄｉｃａｔｅ，ｔｈｅ ｍｏｎｎｔｉｎｇ ｏｆ ｓｕｃｔｉｏｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｃａｒｉｒｅｄ ｏｕｔ ｓｔｒｉｃｔｌｙ ｉｎ ａｃｃｏｒｄａｎｃｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｉｚｅ ａｎｄ ｒｅｑｕｉｒｍｅｅｎｔ ｇｉｖｅｎ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｄｒａｗｉｎｇｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｍａｔｔｅｒｓ ｎｅｅｄｉｎｇ ｔａｔｅｎｔｉｏｎ；ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ Ｔｈｅ ｃｏｏｌｉｎｇ ｔｏｗｅｒ ｃｏｕｌｄ ｏｐｅｒａｔｅ ｓａｆｅｌｙ，ｓｔｅａｄｉｌｙ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｖａｒｉｏｕｓ ｗｏｒｋｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｏｌｉｎｇ ｔｏｗｅｒ；ｓｗｃｔｉｏｎ ｓｈａｆｔ；ｗａｔｅｒ ｄｉｓｔｒｉｏｎｔｉｏｎ 、 ・综合信息・ 葛洲坝集团与缅甸签署２ ０００万欧元水电合作供货合同 近日，中国葛洲坝水利水电工程集团公司与缅甸 构和机电设备。 第一电力部签署了一项水电合作供货合同。根据合 正在建设的瑞金水电站设计装机容量为７．５万 同内容，中方将为缅甸勃固省瑞金镇正在实施的水力 ｋＷ，该电站建成后，年发电量将达２．６２亿ｋＷｈ。 发电站建设项目提供价值２ ０００多万欧元的金属结
