高位集水冷却塔技术介绍
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（寿光电厂）
托架悬挂式
中国水利水电科学研究院
三、托架悬挂式 采用一层结构梁，所有装置均悬吊在 该层结构梁上，增加了玻璃钢小梁， 托架铺放在玻璃钢小梁上（小梁宽度 40mm）,玻璃钢小梁再悬挂在结构梁上。 这样在安装填料时比填料悬挂式安全 可靠，便于冷却塔今后维护。而且通 风阻力比水泥次梁搁置托架式要小。 并且由于没有底部的水泥次梁，不会 对流出填料的水流造成冲击，因此超 出收水装置收集范围的散溅水滴较少， 造成水滴外漏的几率也相应减少。
常规自然塔与高位收水塔技术路线
工艺布置特点比较：
收水常技规术自：然高塔位与收高水位装收置及水集塔水的槽取 代常规自技然术塔比底较部集水池
安装技术：集水系统高位布置，为防 止渗漏，要求更高的施工安装要求
功能特点比较： 噪声影响：常规塔进风口处的噪声接 近82~86dBA，由于雨区的减少，高位塔 进风口处噪声通常可降低约8～10dBA。 节能降耗：高位收水塔的循环水泵静
总结：高位收水冷却塔的关键
一.上部填料及配水喷淋系统；
1 .高位塔填料区换热量占比约85%，填料的热力阻力性能的好坏决 定了冷却塔的效率。必须对填料的波形、偏距、高度进行优化。经水 科院检测，我公司技术部门计算：我公司开发的1.5m高25mm波距的S波 高效填料适合于高位塔的应用。
2. 配水喷淋系统的均匀合理性也是影响冷却塔热力性能的 重要因素，在设计配水系统时必须考虑冷却塔的分区布水要求及淋水 均匀性。
进风口雨区的换热量占比约20%。 现象分析：由于进风口雨区的取消，导致冷却塔进风阻力变小，进风量相对常规 塔变大，使得高位塔填料区的通风量增加，该区域换热能力提高较大。
因此，高位塔填料区的冷却能力仍是关键。
中国水利水电科学研究院
高位塔几种结构形式比较
填料悬挂式 中国水利水电科学研究院
一、填料悬挂式：
高位收水塔与常规塔比较---高位塔
高位收水塔的基本型式
• 与常规塔相比，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回主厂 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。
3. 必须保证填料、配水管、喷头、及填料支撑的产品质量，及安 装质量，是影响冷却塔使用寿命及下部收水装置收水效果的重要因素。
填料是影响冷却塔冷却能力的关键
二.下部收水装置；
下部收水装置的主要作用是收集经过淋水填料换热后的循环 水，降低雨区高度，达到动能回收目的。从神华万州电厂开始， 国内已陆续新建了多个高位收水冷却塔。万州电厂是选用哈蒙公 司生产的高位收水部件，后来开始国产化，现已有多座国产化的 高位塔投入使用，高位冷却塔的收水装置已日趋成熟。高位收水 技术已不再神秘。因此收水装置重在防漏防溅措施，难点在加工 和安装质量。必须处理好安装过程中的细节问题，避免有渗漏及 飞溅的情况出现，特别是收水斜板与塔柱、主水槽、及塔筒壁的 连接密封。 收水装置不是影响冷却塔冷却性能的重要因素，关键是施工到位。
采用一层结构梁布置，所有部件（包括配水 管，淋水填料，收水装置）均悬吊在该层结构 梁上。冷却塔不设置填料托架，而是直接用不 锈钢管穿过底层填料中心，用不锈钢钢索悬吊 在梁上的。该方案的优点是塔体的通风阻力小 （没有底部结构梁的通风阻力），也不会造成 流过填料的水流冲击结构梁造成不规则散溅， 影响下部收水装置的收水效率，造成不必要的 飘滴。但缺点是由于填料是悬吊的，（吊筋太 多）增加了安装难度及施工的安全系数，不利 于冷却塔今后的检修，更换填料比较麻烦。
防溅装置尺寸应符合设计要求，其长度、宽度允许误差为±10mm； 防溅装置最薄处厚度不得小于0.5mm；破损孔眼不得超过20个/m2 ，
破损孔径不超过2mm； 防溅装置周边应平直、不得有裂纹或明显缺口。 防溅器采用聚丙烯树脂PP材料，采用一次注塑成型制造
高位塔高位集水装置部件的加工
水槽内、外表面应为富树脂层，无裂纹、色泽均匀； 水槽边缘应整齐、厚度均匀、无分层，切割加工断面应加
（万州电厂 安庆电厂）
托架搁置式 中国水利水电科学研究院
二、托架搁置式
采用了常规冷却塔的设计方案：设计两 层结构梁，一层是安装配水管收水器的次梁， 一层填料层的次梁，在填料层的次梁铺放一 层玻璃钢托架，再把填料铺放在托架上。这 样方便了新塔的安装，也利于今后冷却塔的 维护工作。只有下部的收水装置是悬吊在填 料层的次梁上的。用到的不锈钢悬吊材料相 对较少。运行相对安全可靠。但由于多了一 层水泥梁，塔体的阻力相对填料悬挂稍高。 并且填料下部的水流冲击水泥梁的表面后会 造成外溅现象，在冷却塔水压较大时，有部 分水滴会散溅在收水装置的收集范围外，造 成溅水现象。
高位集水冷却塔技术介绍
内容提纲
一、高位塔与常规塔比较 二、高位塔主要构造 三、高位塔主要技术特点 四、高位塔的几种结构形式比较 五、高位塔高位集水装置部件的加工 六、高位塔的防冻措施
中国水利水电科学研究院
高位收水塔与常规塔比较---常规塔
在常规逆流式自然通风冷 却塔中，热水由管道通过竖管 （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；经填料后成 雨状自由跌落入至下部集水池， 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。
（ 九江电厂 庐ห้องสมุดไป่ตู้电厂 黔西电厂）
三层搁置式
中国水利水电科学研究院
四、三层搁置式 采用3层结构次梁布置，下部第一层 主梁搁置混凝土收水槽等装置，第二层 次梁搁置填料托架及填料，第三层次梁 悬吊配水管及搁置除水器。相对悬吊式 来说，比较稳固可靠，上部与常规冷却 塔一样，安装方便，运行维护容易。由 于水槽采用的是混凝土预制的，重量大， 水槽之间的连接处不易密封，受热胀冷 缩影响，连接处容易漏水。该种形式的 冷却塔通风阻力较大，目前国内不大常 用。
扬程减少
高位塔主要构造---塔芯上部 • 高位塔塔芯上部： • 除水器、配水系统、淋水装置等， 与常规塔相似。
中国水利水电科学研究院
高位塔主要构造---塔芯下部
高位塔塔芯下部： 高位塔塔芯下部为高位收
水装置，主要由收水斜板（带 防溅装置）和收水槽组成，材 质为玻璃钢。收水斜板排间距 水平距离2m，倾斜布置，倾角 约为50~55 °，斜板上端悬挂 在淋水填料托架上，下端搭靠 在收水槽的斜壁上。
分区配水钢闸门关闭严密，不能造成 配水区域外有漏水结冰现象
加强安装过程质量管控，注意安装细 节问题，避免有渗漏及飞溅的情况出 现导致冬季结冰现象。
局部收水装置设置挡水板（类似于收 水斜板），避免此处收水斜板的水溅 落致收水装置以外。
内外区分界处设置隔水板，并进行密 封，避免在分区配水时喷溅到不淋水 区域导致挂冰。
收水斜板（带防溅装置）：一方面起收水辅助作用，一方面形成冷却塔 通风的通道，同时防止水滴溅出； 收水槽：通过淋水填料后的水滴下落到高位的收水斜板，通过斜板收集 水滴进入收水槽，再汇集到回水沟，进入高位集水池。
中国水利水电科学研究院
高位塔主要技术特点
跟常规冷却塔相比，因高位集水，塔下部进风口的雨区取消，循环水 泵几何扬程变小，从而实现水泵节能；
塔下部进风口雨区取消后，冷却塔喷淋水滴下落距离也变小，导致水 滴噪音减少；
2×1000MW机组，高位塔与等效常规塔相比，每年节省循泵电费约 700-900万元。
中国水利水电科学研究院
研究成果及现场测试表明： 高位塔中，填料区换热量占比约85%；常规塔中，填料区换热量占比约70%； 高位塔中，配水区换热量约10%，高位的小雨区换热约5%；常规塔中，塔下部
封树脂。 水槽内表面上直径3～5mm的气泡在1m2 内不允许超过3个。 水槽应采用满足耐腐蚀、耐老化寿命要求的FRP材料
高位塔的防冻措施
塔周设置防风挡板，冬季寒冷天气， 根据环境温度，调节防风挡板，控制 循环水温度。
控制收水斜板与收水槽的搭接长度， 以能牢固连接为宜，斜板过长会造成 水流冲过收水装置外部，造成收水装 置挂冰。
（蒲城电厂 中山电厂）
高位塔高位集水装置部件的加工
胶衣面应无裂纹、色泽均匀； 四周边缘应整齐、厚度均匀、无分层，切割加工断面应加封树脂； 胶衣面上直径3～5mm的气泡在1m2 内不允许超过3个。 收水斜板的材质有2种：PVC及FRP，可根据不同地区及不同要求选择。
高位塔高位集水装置部件的加工
托架悬挂式
中国水利水电科学研究院
三、托架悬挂式 采用一层结构梁，所有装置均悬吊在 该层结构梁上，增加了玻璃钢小梁， 托架铺放在玻璃钢小梁上（小梁宽度 40mm）,玻璃钢小梁再悬挂在结构梁上。 这样在安装填料时比填料悬挂式安全 可靠，便于冷却塔今后维护。而且通 风阻力比水泥次梁搁置托架式要小。 并且由于没有底部的水泥次梁，不会 对流出填料的水流造成冲击，因此超 出收水装置收集范围的散溅水滴较少， 造成水滴外漏的几率也相应减少。
常规自然塔与高位收水塔技术路线
工艺布置特点比较：
收水常技规术自：然高塔位与收高水位装收置及水集塔水的槽取 代常规自技然术塔比底较部集水池
安装技术：集水系统高位布置，为防 止渗漏，要求更高的施工安装要求
功能特点比较： 噪声影响：常规塔进风口处的噪声接 近82~86dBA，由于雨区的减少，高位塔 进风口处噪声通常可降低约8～10dBA。 节能降耗：高位收水塔的循环水泵静
总结：高位收水冷却塔的关键
一.上部填料及配水喷淋系统；
1 .高位塔填料区换热量占比约85%，填料的热力阻力性能的好坏决 定了冷却塔的效率。必须对填料的波形、偏距、高度进行优化。经水 科院检测，我公司技术部门计算：我公司开发的1.5m高25mm波距的S波 高效填料适合于高位塔的应用。
2. 配水喷淋系统的均匀合理性也是影响冷却塔热力性能的 重要因素，在设计配水系统时必须考虑冷却塔的分区布水要求及淋水 均匀性。
进风口雨区的换热量占比约20%。 现象分析：由于进风口雨区的取消，导致冷却塔进风阻力变小，进风量相对常规 塔变大，使得高位塔填料区的通风量增加，该区域换热能力提高较大。
因此，高位塔填料区的冷却能力仍是关键。
中国水利水电科学研究院
高位塔几种结构形式比较
填料悬挂式 中国水利水电科学研究院
一、填料悬挂式：
高位收水塔与常规塔比较---高位塔
高位收水塔的基本型式
• 与常规塔相比，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回主厂 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。
3. 必须保证填料、配水管、喷头、及填料支撑的产品质量，及安 装质量，是影响冷却塔使用寿命及下部收水装置收水效果的重要因素。
填料是影响冷却塔冷却能力的关键
二.下部收水装置；
下部收水装置的主要作用是收集经过淋水填料换热后的循环 水，降低雨区高度，达到动能回收目的。从神华万州电厂开始， 国内已陆续新建了多个高位收水冷却塔。万州电厂是选用哈蒙公 司生产的高位收水部件，后来开始国产化，现已有多座国产化的 高位塔投入使用，高位冷却塔的收水装置已日趋成熟。高位收水 技术已不再神秘。因此收水装置重在防漏防溅措施，难点在加工 和安装质量。必须处理好安装过程中的细节问题，避免有渗漏及 飞溅的情况出现，特别是收水斜板与塔柱、主水槽、及塔筒壁的 连接密封。 收水装置不是影响冷却塔冷却性能的重要因素，关键是施工到位。
采用一层结构梁布置，所有部件（包括配水 管，淋水填料，收水装置）均悬吊在该层结构 梁上。冷却塔不设置填料托架，而是直接用不 锈钢管穿过底层填料中心，用不锈钢钢索悬吊 在梁上的。该方案的优点是塔体的通风阻力小 （没有底部结构梁的通风阻力），也不会造成 流过填料的水流冲击结构梁造成不规则散溅， 影响下部收水装置的收水效率，造成不必要的 飘滴。但缺点是由于填料是悬吊的，（吊筋太 多）增加了安装难度及施工的安全系数，不利 于冷却塔今后的检修，更换填料比较麻烦。
防溅装置尺寸应符合设计要求，其长度、宽度允许误差为±10mm； 防溅装置最薄处厚度不得小于0.5mm；破损孔眼不得超过20个/m2 ，
破损孔径不超过2mm； 防溅装置周边应平直、不得有裂纹或明显缺口。 防溅器采用聚丙烯树脂PP材料，采用一次注塑成型制造
高位塔高位集水装置部件的加工
水槽内、外表面应为富树脂层，无裂纹、色泽均匀； 水槽边缘应整齐、厚度均匀、无分层，切割加工断面应加
（万州电厂 安庆电厂）
托架搁置式 中国水利水电科学研究院
二、托架搁置式
采用了常规冷却塔的设计方案：设计两 层结构梁，一层是安装配水管收水器的次梁， 一层填料层的次梁，在填料层的次梁铺放一 层玻璃钢托架，再把填料铺放在托架上。这 样方便了新塔的安装，也利于今后冷却塔的 维护工作。只有下部的收水装置是悬吊在填 料层的次梁上的。用到的不锈钢悬吊材料相 对较少。运行相对安全可靠。但由于多了一 层水泥梁，塔体的阻力相对填料悬挂稍高。 并且填料下部的水流冲击水泥梁的表面后会 造成外溅现象，在冷却塔水压较大时，有部 分水滴会散溅在收水装置的收集范围外，造 成溅水现象。
高位集水冷却塔技术介绍
内容提纲
一、高位塔与常规塔比较 二、高位塔主要构造 三、高位塔主要技术特点 四、高位塔的几种结构形式比较 五、高位塔高位集水装置部件的加工 六、高位塔的防冻措施
中国水利水电科学研究院
高位收水塔与常规塔比较---常规塔
在常规逆流式自然通风冷 却塔中，热水由管道通过竖管 （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；经填料后成 雨状自由跌落入至下部集水池， 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。
（ 九江电厂 庐ห้องสมุดไป่ตู้电厂 黔西电厂）
三层搁置式
中国水利水电科学研究院
四、三层搁置式 采用3层结构次梁布置，下部第一层 主梁搁置混凝土收水槽等装置，第二层 次梁搁置填料托架及填料，第三层次梁 悬吊配水管及搁置除水器。相对悬吊式 来说，比较稳固可靠，上部与常规冷却 塔一样，安装方便，运行维护容易。由 于水槽采用的是混凝土预制的，重量大， 水槽之间的连接处不易密封，受热胀冷 缩影响，连接处容易漏水。该种形式的 冷却塔通风阻力较大，目前国内不大常 用。
扬程减少
高位塔主要构造---塔芯上部 • 高位塔塔芯上部： • 除水器、配水系统、淋水装置等， 与常规塔相似。
中国水利水电科学研究院
高位塔主要构造---塔芯下部
高位塔塔芯下部： 高位塔塔芯下部为高位收
水装置，主要由收水斜板（带 防溅装置）和收水槽组成，材 质为玻璃钢。收水斜板排间距 水平距离2m，倾斜布置，倾角 约为50~55 °，斜板上端悬挂 在淋水填料托架上，下端搭靠 在收水槽的斜壁上。
分区配水钢闸门关闭严密，不能造成 配水区域外有漏水结冰现象
加强安装过程质量管控，注意安装细 节问题，避免有渗漏及飞溅的情况出 现导致冬季结冰现象。
局部收水装置设置挡水板（类似于收 水斜板），避免此处收水斜板的水溅 落致收水装置以外。
内外区分界处设置隔水板，并进行密 封，避免在分区配水时喷溅到不淋水 区域导致挂冰。
收水斜板（带防溅装置）：一方面起收水辅助作用，一方面形成冷却塔 通风的通道，同时防止水滴溅出； 收水槽：通过淋水填料后的水滴下落到高位的收水斜板，通过斜板收集 水滴进入收水槽，再汇集到回水沟，进入高位集水池。
中国水利水电科学研究院
高位塔主要技术特点
跟常规冷却塔相比，因高位集水，塔下部进风口的雨区取消，循环水 泵几何扬程变小，从而实现水泵节能；
塔下部进风口雨区取消后，冷却塔喷淋水滴下落距离也变小，导致水 滴噪音减少；
2×1000MW机组，高位塔与等效常规塔相比，每年节省循泵电费约 700-900万元。
中国水利水电科学研究院
研究成果及现场测试表明： 高位塔中，填料区换热量占比约85%；常规塔中，填料区换热量占比约70%； 高位塔中，配水区换热量约10%，高位的小雨区换热约5%；常规塔中，塔下部
封树脂。 水槽内表面上直径3～5mm的气泡在1m2 内不允许超过3个。 水槽应采用满足耐腐蚀、耐老化寿命要求的FRP材料
高位塔的防冻措施
塔周设置防风挡板，冬季寒冷天气， 根据环境温度，调节防风挡板，控制 循环水温度。
控制收水斜板与收水槽的搭接长度， 以能牢固连接为宜，斜板过长会造成 水流冲过收水装置外部，造成收水装 置挂冰。
（蒲城电厂 中山电厂）
高位塔高位集水装置部件的加工
胶衣面应无裂纹、色泽均匀； 四周边缘应整齐、厚度均匀、无分层，切割加工断面应加封树脂； 胶衣面上直径3～5mm的气泡在1m2 内不允许超过3个。 收水斜板的材质有2种：PVC及FRP，可根据不同地区及不同要求选择。
高位塔高位集水装置部件的加工