某1000MW燃煤电厂冷却塔选型研究
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对于常规塔而言，由于风速影响以及水池的消能作用，水 流 自 由 跌 落（即 雨 区）至 集 水 池 所 产 生 的 动 能 被 全 部 损 耗 ，同 时产生很大的噪声。冷却塔面积越大，雨区越高，能量损耗越 大 ，产 生 的 噪 声 越 大 。 据 测 试 ，常 规 塔 进 风 口 处 噪 声 已 接 近 82～86 dB（A）。高位塔则通过在淋水填料区域下端设置收水 斜板和收水槽，将填料下端的水汇集到高位集水槽，高位集水 槽再汇集到循环水泵前池。高位集水槽水面到填料底部的高 差 远 小 于常 规 塔 雨区 的 高 度，其 自 由 跌 落 高 度 仅 为 常 规 塔 自
收稿日期：2019-05-07 作者 简介：李方利（1985—），男 ，广西 桂 林人 ，工程 师 ，从事 10 kV电力电缆线路在线监测、绝缘诊断技术的研究及应用工作。
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电气工程与自动化◆Dianqi Gongcheng yu Zidonghua
图1 常规塔与高位塔雨区高差示意图 由跌 落 高 度 的 30 %左 右，且 其 自 由 跌 落 区 均在 塔 的 筒壁 之 内，相当于跌落在天然隔声墙内，相应产生的噪声更小，通常 可降低8～10 dB（A）。 1.3 综合换热性能比较
关键词：自然通风冷却塔；高位收水；节能；降噪；经济性
0 引言
河源某电厂项目位于广东省河源市，拟建设2×1 000 MW 超超临界二次再热燃煤机组，采用自然通风冷却塔闭式循环 供水系统。经过冷端优化及循环水系统优化，按照冷效相当原 理，每台机组配1座淋水面积约为14 000 m2常规冷却塔或1座 淋水面积约为13 000 m2高位收水冷却塔。
［参考文献］ [1] 潘瑞琼.GIS出厂试验局部放电缺陷特征分析及模式库的建
立[D].北京：华北电力大学，2013. [2] 孙抗，郭景蝶，杨延举，等.基于AIC准则和时窗能量比的电缆
局部 放电 在 线 检 测 与 定 位 [J]. 传 感 技 术 学 报 ，2017，30（8）： 1209-1214. [3] 鲍利军.电力变压器局部放电在线监测技术应用[J].云南电 力技术，2008，36（3）：47-48. [4] 尤少华，刘云鹏，刘海峰，等.基于UHF检测的变压器内部典型 放电 实验 的谱 图 分 析 [J]. 华 北 电 力 大 学 学 报 ，2008，35（2）： 18-24.
冷 却 塔 冷却 的 主 要 区 域 是 淋 水 填 料 区 域 ，雨 区 的 换 热 仅 为全塔换热的一小部分。高位塔的进风口高度一般比常规塔 要高，使得塔进风阻力较常规塔减小，以提高塔内风速，提高 冷却塔冷却效果。同时，高位塔内进风更均匀，塔内中心区域 与外圈进风温度基本一致，改善了冷却塔的冷却效率。根据哈 蒙公司提供的相同装机容量机组配置的常规塔和高位塔的冷 却性能对比结果显示，高位塔出塔水温可降低0.2～0.4 ℃。
降噪效果显著。 1.2.1 节能
相 对 常 规 塔 而 言 ，高 位 收 水 塔 取 消 了 常 规 塔 底 部 的 混 凝 土集水池及雨区，配有高位收水装置，冷却后的循环水在淋水 填料底部经高位收水装置截留汇入集水槽至循环水泵房进水 间，再经过循环水泵升压后送至主厂房循环冷却使用。其他的 配水系统、淋水装置、除水器与常规塔相似。
趋势研究。因此，该系统在电缆局部放电检测领域有很好的发 展前景和应用空间。
但在研发过程中，我们也发现了以下问题： （1）对于 本 系 统 ，提 高 系统 的 自 动 化 水 平 、数 据 同 步 采 集 分析、干扰信号区分并自动排除等问题都是我们的研究方向。 （2）特征向量的选取能够影响识别结果，建立合理的特征 数据库，能够增加诊断结论的准确性。这就需要相关行业运行 经验的积累，并建立统一标准。 （3）当电缆在实际运行中出现绝缘劣化时，往往不是单独 一种类型的缺陷，而是多种类型同时产生，如何分离这些缺陷 信号就成为了一个难题。所以需要优化分析软件的算法，提高 诊断结果的精度，使分析结论更为全面。
1 塔型概况
1.1 常规塔 在 常 规 逆流 式 自 然 通 风 冷 却 塔 中 ，热 水 由 管 道 通 过 竖 井
送入塔内热水分配系统，经配水管再通过喷溅装置将水洒到 填料上，形成雨状自由跌落入集水池，冷却后的水抽走重新使 用，这种型式的冷却塔称为简称“常规塔”。 1.2 高位塔
由于常规塔的冷却水经填料自由跌落的高度（即雨区）较 大，导致常规塔供水高度较高，故循环水泵扬程较高，功率较 大。为有效减小循环水泵的静扬程，从而节约耗电和降噪，在 20世纪70年代末由比利时哈蒙公司在常规塔的基础上设计研 发出一种能降低冷却塔供水高度的节能型冷却塔，即逆流式 自然通风高位收水冷却塔，简称“高位塔”。并于20世纪80年代 初期在法国几个1 000 MW级内陆核电站投入使用，运行多年 以来，取得了很好的节能降噪效果。近几年来，随着国内对高位 收水冷却塔展开深入研究和运用，目前国内已有一批1 000 MW 和600 MW电厂采用高位收水冷却塔，并投入商业运行，节能
冷 却 塔 静 扬 程 可 分 为 两 部 分 ，即 自 由 跌 落 高 度 与 非 自 由 跌落高度。对于冷却效果相当的常规塔与高位塔而言，非自由 跌落高度（包括配水层水力高度、喷射配水高度、填料高度）并 无 区 别 ，因 此 ，它 们 的 静 扬 程 差 异 就 在 于 自 由 跌 落 高 度 的 差 异，如图1所示。高位塔节能的关键在于减少了常规塔雨区自 由 跌 落 的高 度 ，而 自 由 跌 落 高 度 的 减 少 可 降 低 循 环 水 泵 的 扬 程高度，实践证明，采用高位塔循环水泵可减少扬程7～10 m， 大大节约了循环水泵的电耗。 1.2.2 低噪声
Dianqi Gongcheng yu Zidonghua◆电气工程与自动化
某1 000 MW燃煤电厂冷却塔选型研究
王志学
（深能（河源）电力有限公司，广东 河源 517025）
摘 要：自然通风冷却塔是火力发电厂中最常见、最重要的冷却设施，是火电厂耗能大户及高噪声源之一。结合南方气候特点，以 河源某1 000 MW燃煤机组工程冷却塔选型为例，对常规自然通风冷却塔和高位收水自然通风冷却塔在技术特点、经济性方面进行比 选，结果表节能、降噪效果优势明显，经济性好，社会效益显著。
收稿日期：2019-05-07 作者 简介：李方利（1985—），男 ，广西 桂 林人 ，工程 师 ，从事 10 kV电力电缆线路在线监测、绝缘诊断技术的研究及应用工作。
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电气工程与自动化◆Dianqi Gongcheng yu Zidonghua
图1 常规塔与高位塔雨区高差示意图 由跌 落 高 度 的 30 %左 右，且 其 自 由 跌 落 区 均在 塔 的 筒壁 之 内，相当于跌落在天然隔声墙内，相应产生的噪声更小，通常 可降低8～10 dB（A）。 1.3 综合换热性能比较
关键词：自然通风冷却塔；高位收水；节能；降噪；经济性
0 引言
河源某电厂项目位于广东省河源市，拟建设2×1 000 MW 超超临界二次再热燃煤机组，采用自然通风冷却塔闭式循环 供水系统。经过冷端优化及循环水系统优化，按照冷效相当原 理，每台机组配1座淋水面积约为14 000 m2常规冷却塔或1座 淋水面积约为13 000 m2高位收水冷却塔。
［参考文献］ [1] 潘瑞琼.GIS出厂试验局部放电缺陷特征分析及模式库的建
立[D].北京：华北电力大学，2013. [2] 孙抗，郭景蝶，杨延举，等.基于AIC准则和时窗能量比的电缆
局部 放电 在 线 检 测 与 定 位 [J]. 传 感 技 术 学 报 ，2017，30（8）： 1209-1214. [3] 鲍利军.电力变压器局部放电在线监测技术应用[J].云南电 力技术，2008，36（3）：47-48. [4] 尤少华，刘云鹏，刘海峰，等.基于UHF检测的变压器内部典型 放电 实验 的谱 图 分 析 [J]. 华 北 电 力 大 学 学 报 ，2008，35（2）： 18-24.
冷 却 塔 冷却 的 主 要 区 域 是 淋 水 填 料 区 域 ，雨 区 的 换 热 仅 为全塔换热的一小部分。高位塔的进风口高度一般比常规塔 要高，使得塔进风阻力较常规塔减小，以提高塔内风速，提高 冷却塔冷却效果。同时，高位塔内进风更均匀，塔内中心区域 与外圈进风温度基本一致，改善了冷却塔的冷却效率。根据哈 蒙公司提供的相同装机容量机组配置的常规塔和高位塔的冷 却性能对比结果显示，高位塔出塔水温可降低0.2～0.4 ℃。
降噪效果显著。 1.2.1 节能
相 对 常 规 塔 而 言 ，高 位 收 水 塔 取 消 了 常 规 塔 底 部 的 混 凝 土集水池及雨区，配有高位收水装置，冷却后的循环水在淋水 填料底部经高位收水装置截留汇入集水槽至循环水泵房进水 间，再经过循环水泵升压后送至主厂房循环冷却使用。其他的 配水系统、淋水装置、除水器与常规塔相似。
趋势研究。因此，该系统在电缆局部放电检测领域有很好的发 展前景和应用空间。
但在研发过程中，我们也发现了以下问题： （1）对于 本 系 统 ，提 高 系统 的 自 动 化 水 平 、数 据 同 步 采 集 分析、干扰信号区分并自动排除等问题都是我们的研究方向。 （2）特征向量的选取能够影响识别结果，建立合理的特征 数据库，能够增加诊断结论的准确性。这就需要相关行业运行 经验的积累，并建立统一标准。 （3）当电缆在实际运行中出现绝缘劣化时，往往不是单独 一种类型的缺陷，而是多种类型同时产生，如何分离这些缺陷 信号就成为了一个难题。所以需要优化分析软件的算法，提高 诊断结果的精度，使分析结论更为全面。
1 塔型概况
1.1 常规塔 在 常 规 逆流 式 自 然 通 风 冷 却 塔 中 ，热 水 由 管 道 通 过 竖 井
送入塔内热水分配系统，经配水管再通过喷溅装置将水洒到 填料上，形成雨状自由跌落入集水池，冷却后的水抽走重新使 用，这种型式的冷却塔称为简称“常规塔”。 1.2 高位塔
由于常规塔的冷却水经填料自由跌落的高度（即雨区）较 大，导致常规塔供水高度较高，故循环水泵扬程较高，功率较 大。为有效减小循环水泵的静扬程，从而节约耗电和降噪，在 20世纪70年代末由比利时哈蒙公司在常规塔的基础上设计研 发出一种能降低冷却塔供水高度的节能型冷却塔，即逆流式 自然通风高位收水冷却塔，简称“高位塔”。并于20世纪80年代 初期在法国几个1 000 MW级内陆核电站投入使用，运行多年 以来，取得了很好的节能降噪效果。近几年来，随着国内对高位 收水冷却塔展开深入研究和运用，目前国内已有一批1 000 MW 和600 MW电厂采用高位收水冷却塔，并投入商业运行，节能
冷 却 塔 静 扬 程 可 分 为 两 部 分 ，即 自 由 跌 落 高 度 与 非 自 由 跌落高度。对于冷却效果相当的常规塔与高位塔而言，非自由 跌落高度（包括配水层水力高度、喷射配水高度、填料高度）并 无 区 别 ，因 此 ，它 们 的 静 扬 程 差 异 就 在 于 自 由 跌 落 高 度 的 差 异，如图1所示。高位塔节能的关键在于减少了常规塔雨区自 由 跌 落 的高 度 ，而 自 由 跌 落 高 度 的 减 少 可 降 低 循 环 水 泵 的 扬 程高度，实践证明，采用高位塔循环水泵可减少扬程7～10 m， 大大节约了循环水泵的电耗。 1.2.2 低噪声
Dianqi Gongcheng yu Zidonghua◆电气工程与自动化
某1 000 MW燃煤电厂冷却塔选型研究
王志学
（深能（河源）电力有限公司，广东 河源 517025）
摘 要：自然通风冷却塔是火力发电厂中最常见、最重要的冷却设施，是火电厂耗能大户及高噪声源之一。结合南方气候特点，以 河源某1 000 MW燃煤机组工程冷却塔选型为例，对常规自然通风冷却塔和高位收水自然通风冷却塔在技术特点、经济性方面进行比 选，结果表节能、降噪效果优势明显，经济性好，社会效益显著。