北京某工程冷却塔方案分析探究

陈文辉

（国核电力规划设计研究院有限公司 北京 100095）

北京某工程冷却塔方案分析探究

陈文辉

（国核电力规划设计研究院有限公司 北京 100095）

本文通过对比国内常用的开式机械通风冷却塔（下称开式塔）、经济型闭式机械通风冷却塔（下称经济型闭式塔）、及节水型闭式机械通风冷却塔（下称节水型闭式塔），从技术、经济等方面进行比较，选择一种节水、低噪的冷却塔。

节水；低噪；冷却塔

1 引言

随着国家节能减排政策的实施和水资源的日益匮乏，节水越来越成为各个工程的重中之重。本工程地处北京市，对噪音控制的高标准也成为设计过程中的难中之难。

冷却塔既是较为耗水的设备，又是噪音的制造“大户”，选择一种节水、高效、低噪的冷却塔，使其在不影响性能的情况下尽量达到节水、低噪的目的，是本文的核心。

2 冷却塔塔型的优化选型

2.1 冷却水系统描述

本工程冷却水系统可以采用开式循环、闭式循环两种方案。

2.1.1 开式循环 采用开式机械通风冷却塔的循环水系统，其流程为：补给水→冷却塔集水池→循环水回水管→循环水吸水池→循环水泵→循环水供水压力管→冷却换热系统→循环水排水压力管→冷却塔集水池[1]。

2.1.2 闭式循环 采用闭式机械通风冷却塔的循环水系统，由于北京地区干球温度较高，需辅助喷淋，达到换热冷却要求。即闭式冷却塔含有闭式循环水及开式循环水两个部分，流程分别如下：

冷却塔闭式水流程为：冷却塔冷却水出水→循环水回水管→循环水泵→循环水供水压力管→ 冷却换热系统→循环水排水压力管→冷却塔循环水进水→冷却塔冷却水出水[2]。

另外闭式系统中设有膨胀水箱，布置在循环水泵进水母管上，位于系统的最高点，以维持闭式循环冷却水系统的压力，提供系统的补水并吸收热膨胀。

冷却塔开式水流程为：补给水→冷却塔集水池→喷淋泵吸水管→喷淋泵→喷淋水喷嘴喷淋→冷却塔集水池。

2.2 冷却塔塔型的基本形式

2.2.1 开式机械通风冷塔 开式机械通风冷却塔即常规开式冷却塔系统，基本组成包括：风机、风筒、收水器、填料、配水管系统、喷头及围护构架等。基本原理：升温后循环水通过配水管道经喷头喷淋，在下部填料形成水膜，上部风机抽风经过填料层，使填料水膜直接与大气接触换热，从而降低水温，最终汇集至下部水池。

2.2.2 经济型闭式机械通风冷却塔 经济型闭式机械通风冷却塔基本组成包括：风机、风筒、收水器、填料、换热管、喷淋泵、配水管系统、喷头及围护构架等。基本原理：循环水一直处于换热管道中，不与外部环境接触；喷淋泵从下部水池吸水，经配水管系统通过喷头喷淋，在换热管外壁形成水膜，上部风机抽风经过换热管组，使外壁水膜直接与大气接触换热，从而降低水温，最终汇集至下部水池。

2.3 冷却塔方案的经济技术比较

2.3.1 设计输入

（1）循环水量

根据上游专业资料：单台塔需冷却水量共计900 m3/h，进行方案比较。

（2）冷却塔基本参数

本工程共配置2台冷却塔，各类型冷却塔基本参数见表1。

表1 各类型冷却塔基本参数

由上表可见，节水型闭式塔具有显著的节水、零排污、低噪等优点。

2.3.2 经济比较 经济比较采用的基本经济参数如下：

（1）成本电价0.35元/（kW•h）；

（2）成本水价8.15元/m3；

（3）年利用小时数：8000小时；

（4）经济使用年限：40年；

（5）投资回收率i=10%；

（6）大修费率：各类型冷却塔均取4%。

根据上述条件，冷却塔配置方案经济比较见表2。

表2 各类型冷却塔经济比较表

2.3.3 技术比较 根据上述条件，冷却塔配置方案技术比较见表3。

表3 各类型冷却塔技术比较表

3 分析及结论

通过上述比较分析可以看出，开式塔具有成本低的优点，但耗水量大，噪声大。经济型闭式塔虽然投资较节水型闭式塔低，但喷淋时噪声大。节水型闭式塔具有耗水量低，噪声小的优点，所以推荐采用节水型闭式塔方案。

[1]费全昌.我国冷却塔应用现状及面临的挑战[J].发电设计，2014（2）.

[2]白音木仁.电厂辅机冷却水的冷却方式比较[J].内蒙古科技与经济，2015（5）.

TU831.4

A

1009-5624（2018）02-0027-02

陈文辉（1985-），女，辽宁朝阳，中级工程师，硕士，电厂冷却水系统。