阐述冷却塔关于某新建燃气电厂冷却塔选型初探

论文导读：由于采暖期四个月中，并非全极端天气（即全背压运行），则循环水量不能四个月完全是5300m3/h。如机组设计最大供热负荷能力与实际供热面积相等时，依据往年供热季四个月其平均抽汽量约占设计抽汽量的60%左右。按此计算凝结器凝汽量四个月平均值约=832.6t/h（纯凝）×（1-0.6）=330t/h左右。由此可知循环水冷却量（机械通风冷却
摘要：本文介绍了冷却塔的结构及工作原理，通过分析对比，对电厂普遍采用的自然通风冷却塔和机械通风冷却塔的优缺点进行了阐述，对新建燃气电厂冷却塔的选型具有一定的指导意义。
关键词：冷却塔；效率；选型

1.冷却塔简介

冷却塔的作用是将携带热量的冷却水在塔内与空气进行热交换，使冷却水中的的热量传输给空气并散入大气，从而使冷却水温度降低。按通风方式分：自然通风冷却塔；机械通风冷却塔，混合通风冷却塔，冷却塔的选型必须根据计算所得的流量、水温、大气气象参数、冷却塔位置、工程地质、水文地质条件，在技术经济分析的基础上选择。
冷却塔结构组成主要包括塔体、填料、喷溅装置、配水系统、收水器、配风区、集水池，机械通风冷却塔还包括百叶窗、风机、风筒等。
自然通风冷却塔又称风筒式或双曲线型塔，它利用塔内外的空气密度差造成的通风抽力使空气流通（自然通风），其冷却效果稳定，运行费用低，故障少，易维护，风筒高飘滴和雾气对环境影响小，噪音小，缺点在于空气内外密度差小，通风抽力小，不易用在高温高湿地区。
机械通风冷却塔又分为抽风式和鼓风式冷却塔，分别利用抽风机或鼓风机强制空气流动，它的冷却效率高，稳定，占地面积小，基建投资少，但运行费用高，噪音大，其中抽风式使塔内呈负正压状态，有利于水蒸发。

2.自然通风冷却塔与机械通风冷却塔比较

2.1摘自：本科生毕业论文范文www.7ctime.com

性能比较
2.

1.1自然通风冷却塔的优缺点

自然通风冷却塔的优点为：

1. 节电2. 节水，风损较小，水蒸发损失小3. 运行维护费用少。

自然通风冷却塔的缺点为1.降温效率低，淋水密度小（6-8t/㎡）2. 一次性投资较大3.布局困难4.冷却效果稍差，空气内外密度差小，通风抽力小，不易用在高温高湿地区，电厂使用较多。
2.

1.2机械通风冷却塔的优缺点

机械通风冷却塔的优点为：1.降温效率较高，淋水密度大（12-15t/㎡）2. 一次性投资较少

3. 化工装置基本使用这种塔型。

机械通风冷却塔的缺点为：1.电力消耗较高2.运行维护费用较高3. 风损较大，水蒸发损失较大

4.冬天气温对露天填料影响以及循环水在填料上分布不匀易形成冰柱影响冷却效果。

2.2对环境的影响

自然通风冷却塔经试验，对4km以外总降雨量、日照时间及晨雾无影响，由于雾羽流影响对2.5km以内日照时间减少7%；机械通风冷却塔由于塔出口高程低，雾羽提升高度低，寒冷地区，塔周围地面变湿、结冰，遮挡太阳、影响能见度。

2.3建筑美观程度

自然通风冷却塔体积大，且外表面无法装饰，不宜与周围建筑物融合，而机械通风冷却塔体积小，外表可以装饰，宜与周围建筑物融合。

2.4投资比较

2.4.1初可研报告书循环水量表

2.4.2自然通风冷却塔投资：

湿式逆流自然通风塔的淋水密度一般为6-8t/h每平米，根据初设循环水量50093NM3/H，按淋水密度为8需要建造一座6200平米的自然通风冷却塔，按当前火电厂自然通风冷却塔投资费用5000-5500元/㎡计算，单套燃机水塔总投资大概3100-3400万元之间。

2.4.3 机械通风冷却塔投资

配置11台200KW的电机和11台机械通风冷却塔，投资也要1500万（RC结构）。按初设配置11台200KW的电机，年运转4500小时（注：① 利用小时数为：采暖期供热2880h，非采暖期1920h。）
其中采暖期与非采暖期凝汽量和循环水量分别为下表所示
由于采暖期四个月中，并非全极端天气（即全背压运行），则循环水量不能四个月完全是5300 m3/h。如机组设计最大供热负荷能力与实际供热面积相等时，依据往年供热季四个月其平均抽汽量约占设计抽汽量的60%左右。按此计算凝结器凝汽量四个月平均值约=83

2.6t/h（纯凝）×（1-0.6）=330t/h左右。

由此可知循环水冷却量（机械通风冷却塔风机）平时维持四成运行即可（四台）。
这样计算风机全年电耗如下：
4台×2880（供热四个月）h×200KW+8台（非供热季平均开风机台数）×200KW×1920h（非供热季运行时间）=5376000kw·h
按初可研上网电价0.627元/kw·h，全年电费337.0752万元（七年239

5.5364万元）。

2.5配水标高差

自然通风冷却塔配水管中心线标高11m，而机械通风冷却塔配水管标高在8m，存在3m水头。此时循环水泵电机需增加510KW（按泵效率0.85、电机效率0.96计算），即单台电机增加255KW左右。由于冬季供热季节大部分时间开一台循环水泵即可满足要求（最大抽汽量两个月计算时，可以开小泵），这样平均下来供热季节增加功率在125KW左右。而非供热季节按功率增加在510KW计算。这样全年循环水泵多耗电量为=125KW×2880小时+510KW×1920小时=13392000 KW.H
按燃机上网电价0.627元/ KW.H，全年电费8

3.9678万元（七年电费587.7746万元）。

2.6运行期水损对比

2.6.1蒸发损失

2.6.2 风吹损失

按初设循环水量50000t/h计算，机械通风冷却塔比自然通风冷却塔多耗水50-100吨。

2.6.3排污损失

取决与水塔的控制倍率，自然通风冷却塔和机械通风冷却塔控制的指标相同。
3. 结论
1.（机械通风冷却塔七年运行风机电费2395.5364万）-（双曲线塔循泵七年多耗电费587.7746万元）+基建投资1500万≈自然通风冷却塔（3100万-3400万），即七年后机力通风塔运行成本高于双曲线塔。

2. 机械通风冷却塔风机五年运行维护的费用，要高于双曲线塔。

3. 机械通风冷却塔水耗稍高于双曲线塔50-100t/h。