冷却塔消雾节水改造方案

1#135MW汽轮发电机组冷却塔消雾改造方案一、冷却塔消雾改造的重要性在机械通风冷却塔内冷空气冷却循环水的过程中，冷空气经过冷却塔内部和水热交换后变成了饱和的湿热空气。在北方寒冷地区，机械通风冷却塔在冬季运行时，饱和的湿热空气排出塔外与冷空气混合，由于冷却和凝缩形成含有许多微小液粒群的雾团。由于目前环保要求的提高，对冷却塔的相关要求也相应的提高。因机械通风冷却塔高度较低，雾团飘散影响了周边居民区及交通道路的可见度，破坏了城市的环境，造成下风地区的湿度上升，羽雾落在地面造成冷却塔周围路面湿滑或结冰，影响了工厂的安全生产，对冷却塔周边生产设备安全运行造成影响，并且给周围交通带来了很大的安全隐患。由于国家对环境要求日益严格，对开式冷却塔的羽雾减排提出了明确要求，随着人们对环境保护的日益重视，冷却塔消除羽雾也显得越来越重要。二、冷却塔设计参数1#135MW发电系统有4台钢混结构逆流式冷却塔，单塔设计水量为5000m3/h，蒸发散热导致产生大量水资源浪费，冬季又产生大量的可视雾团，对企业经济和社会环境造成很大影响，主要技术参数如下表：序号项目描述1一般数据类别机械通风逆流式冷却塔类型钢混结构塔型号5000m3/h2设计及运行条件干球温度32℃湿球温度28.5℃大气压100040Pa进塔水温40℃出塔水温31℃单塔设计水量5000m3/h3结构细节塔位地面，周围无障碍单塔轴线尺寸18.8mx18.8m4设备部件风机直径Φ9750m设计风量318×104m3/h风机全压172.2Pa电机功率220kw三、冷却塔消雾改造技术方案（一）方案一：1、冷却塔消雾原理简介--空冷湿冷联合式节水消雾湿空气的饱和含湿量与湿空气的温度及压力有关，随着温度的降低，空气的饱和含湿量减小，湿空气中的水蒸气发生凝结。在冷却塔内冷空气冷却循环水的过程中，冷空气经过冷却塔内部填料等区域，和水进行热交换后变成了饱和的湿热空气。湿热空气从冷却塔中排出与大气混合，此过程的空气状态可用湿空气含湿图来表示，如下图所示（图中B为出填料的饱和湿热空气，A点为大气状态）。出冷却塔风筒出口的饱和湿热空气经过与环境空气混合，其状态渐渐接近于环境空气状态，即：出填料的饱和湿热空气状态B点和环境空气状态A点为一直线，即得状态线。在塔排气和大气的混合状态中，BA线在等焓线上方，属于过饱和状态，故风筒出口外产生大量的羽雾。由羽雾形成的机理不难看出，在排气与大气相混合的过程中，只要不通过湿空气过饱和区域和不在湿饱和空气曲线上的状态点时，均不会发生羽雾；反之，则会发生可见羽雾。湿空气的状态与其温度、含湿量和大气压紧密相关，大气压作为环境的外界条件不能改变，所以消除羽雾只能通过改变湿空气的温度及其含湿量来改变湿空气的状态。因此节水消雾塔在常规冷却塔的基础上增加翅片管式换热器，利用风机的抽力，将环境干冷空气A通过翅片管式换热器引入气室，温度升高变成干热空气A’，在与出填料的饱和湿热空气B混合，混合后空气为C点，C点为不饱和空气，其露点大幅度降低，此时空气C在与环境干冷空气A混合的变化曲线CA线在饱和空气焓湿图的下方，不产生水蒸气凝结，羽雾基本消失，达到了减弱和消除羽雾的目的。与此同时，在换热器部分和冷却塔进风口均增设百叶窗，使得在不同的环境温度下，调节两部分的进风量，从而使干、湿两部分空气达到最佳配比。2、冷却塔消雾原理改造业绩依据上述羽雾形成的机理，采用“空冷湿冷联合式节水消雾冷却塔”技术，对已建冷却塔进行改造，在冷却塔气室外侧加装翅片管空冷器，即能实现消雾节水需求的同时，也能满足温降的要求。该技术将空冷换热系统及密闭冷却方式，引入到石化、化工、煤化工、电力的大型工业循环水场的湿式机械通风冷却塔中，减小工业冷却塔水的蒸发损失、风吹损失，减小工业循环水系统的水耗，是大型工业冷却塔及循环水系统全新的运行管理方式，是大型工业冷却塔及循环水系统节水和消雾的新型技术。主要业绩如下：用户型号台数备注内蒙古伊泰化工有限责任公司120万吨精细化学项目SCC-5000HX6建成内蒙古伊泰宁能精细化工有限公司50万吨费托烷烃SCC-1000HX1建成华能苏州燃机热电有限公司SCC-45006建成新疆广汇新能源有限公司SCC-50006建成深圳市能源环保有限公司SCC-3000HX5建成新特能源股份有限公司SCC-5000HX7建成深圳市深能环保东部有限公司SCC-57508建成北京上庄燃气热电有限公司SCC-5500HST4建成中国石油物资成都公司SCC-13002建成中国石油物资成都公司SCC-1300×31建成山东恒邦冶炼股份有限公司SCC-1000T1建成北京燕京饭店SBC-200ESS4建成天津纺织工厂SDC-12001建成北京中日友好医院SBC-125ES1建成北京中日友好医院SBC-100ES2建成北京中日友好医院SBC-80ES2建成上海宝山钢铁厂SDC-225A2建成上海石油化学厂SDC-1000AT2建成广东省纺织工厂SDC-450A1建成广东省纺织工厂SDC-300A1建成湖北省宣昌市织布厂SDC-250AS2建成长沙市纺织厂SDW-700A6建成上海国际空港SDC-400ASS2建成梧州市织布厂SDC-200A2建成汕头市织布厂SDC-400A2建成福州西湖宾馆SDC-450A4建成中山市供电局SDC-800A3建成天津北方宾馆SDW-145AS2建成天津北方宾馆SBC-50ES2建成四川省新都织布厂SDC-200A2建成北京长富宫中心SDW-700ASST3建成上海大平洋大饭店SDC-500AS3建成万华化学集团股份有限公司第十循环水厂SCC-5000HX9在建万华化学集团股份有限公司第十循环水厂SCC-6000HX3在建万华化学集团股份有限公司第十一循环水厂SCC-5000HX18在建恒力石化（大连）化工有限公司SCC-5500HX24在建云南驰宏资源综合利用有限公司160kt/a废旧铅酸电池无害化综合回收项目（二期工程）CDW-450ASY-C1在建云南驰宏资源综合利用有限公司160kt/a废旧铅酸电池无害化综合回收项目（二期工程）CDW-500ASY-C2在建效果图3、1#135MW发电系统冷却塔消雾改造方案针对本项目的消雾节水技术要求，采用“空冷湿冷联合式节水消雾冷却塔”技术，对已建冷却塔进行改造，在冷却塔气室外侧加装翅片管空冷器，即能实现消雾节水需求的同时，也能满足温降的要求。在原有冷却塔的基础上，尽量减少冷却塔的改动，拆除部分墙板，在塔体气室两外侧增加翅片管式空冷器。由于气室高度较小，采用空冷器下沉的布置方式，用钢结构作为空冷器支撑。上塔立管阀门以上连接一根变径管到塔的另一侧，使一半的循环水通往塔的另一侧。循环水通过两侧的·管线先进入到翅片管空冷器，然后又汇入到塔内配水系统，配水系统进行改造，实现均匀配水。在空冷湿冷联合式节水消雾冷却塔运行过程中，根据外界气温及生产工艺状况，调节空冷和湿冷的运行水量和百页窗角度：温度较低季节，空冷器进风口百页窗角度调大，原进风口百页窗角度调小直至完全关闭；反之，当温度较高的季节，空冷器进风口百页窗角度调小直至完全关闭，原进风口百页窗角度调大，从而控制两部分的循环水出口温度和消雾情况，最终达到生产工艺要求。改造示意图如下：冷却塔改造消除羽雾的同时，节省一部分循环水补水，对改造投资有一定的经济收益。改造施工工期二个月，冷却塔消雾改造费用概算：300万元/塔，共计1200万元。（二）方案二：1、冷却塔消雾原理简介—电磁除尘消雾电磁除尘消雾技术主要是在冷却塔上方新建电磁除尘消雾间，内部设置预磁化处理器，外部安装脉冲电磁发生器，通过产生的磁场将湿热饱和空气中的小液滴磁化并带电荷，在电磁场的作用下形成大液滴降落到电磁消雾间下部的接水盘中，同时，气态的水汽在磁场的作用下聚集，变成小液滴，再被聚集成大液滴，从而达到消除白雾的目的。2、冷却塔消雾原理改造业绩依据上述羽雾形成的机理，采用“电磁除尘消雾”技术，对已建冷却塔进行改造，在冷却塔上方新建电磁除尘消雾间，内部设置预磁化处理器，外部安装脉冲电磁发生器，即能实现消雾节水需求的同时，也能满足温降的要求。该技术主要应用于烧结、竖炉主抽烟囱、连铸二冷喷淋、钢渣处理系统的烟气消雾。主要业绩如下：序号应用项目项目情况1唐山市德龙钢铁有限公司230平烧结机烟囱除已投产尘消白项目2唐山东华钢铁企业集团有限公司1#高炉冲渣烟囱除尘消白项目已投产3河北永洋特钢集团有限公司1#180平烧结机一混转运站除尘消白项目已投产4唐山市德龙钢铁有限公司3#连铸机二冷蒸汽消白在建5唐山市德龙钢铁有限公司轧钢浊环水冷却塔消白在建6天津冶金轧三钢铁有限公司板式蒸发冷却器消白节水在建7唐山新宝泰钢铁有限公司2#竖炉强化脱硫除尘消白项目在建3、1#135MW发电系统冷却塔消雾改造方案针对本项目的消雾节水技术要求，采用“电磁除尘消雾”技术，对已建冷却塔进行改造，在冷却塔上方新建电磁除尘消雾间，内部设置预磁化处理器，外部安装脉冲电磁发生器，即能实现消雾节水需求的同时，也能满足温降的要求。在原有冷却塔的基础上，尽量减少冷却塔的改动，在冷却塔风筒上方新建电磁消雾间，为了便于冷却塔的运行检修，此方案对三座冷却塔进行改造，并将电磁消雾间设置为可移动式，在电磁消雾间底部安装滚轮，在冷却塔顶部设置导轨，为了节省投资，三座冷却塔共用一套脉冲电磁发生器。改造示意图如下：电磁消雾间电磁消雾间电磁消雾间冷却塔冷却塔冷却塔冷却塔冷却塔改造消除羽雾的同时，节省一部分循环水补水，对改造投资有一定的经济收益。改造施工工期二个月，冷却塔消雾改造费用概算：1200万元。（三）方案三：1、冷却塔消雾原理简介—加热法消雾加热消雾技术主要是在冷却塔内部布水器上方设置换热装置，利用外部热源对冷却塔内上升的湿热饱和空气进行加热，使饱和湿热空气变为不饱和热空气，从而达到消除白雾的目的。2、冷却塔消雾原理改造业绩依据上述羽雾形成的机理，采用“加热法消雾”技术，对冷却塔进行改造，即能实现消雾需求的同时，也能满足温降的要求。该技术主要应用于造纸、煤炭、钢铁行业的烟气消雾。主要业绩如下：序号应用项目项目情况1江苏常州金煌纸业有限公司（75t锅炉烟囱）已投产2徐州晋煤恒盛股份有限公司（2x75t锅炉烟囱）已投产3临沂金鑫钢铁有限公司（烧结主抽烟囱）在建3、1#135MW发电系统冷却塔消雾改造方案针对本项目的消雾节水技术要求，采用“加热法消雾”技术，对已建冷却塔进行改造，在冷却塔内部设置热交换装置，即能实现消雾节水需求的同时，也能满足温降的要求。在原有冷却塔的基础上，在冷却塔内部布水器上方设置热交换装置，再从1#135MW发电系统锅炉烟气中引出热源至热交换装置，通过加热冷却塔上升的湿热饱和空气，将湿热饱和空气变为不饱和热空气，改造示意图如下：135锅炉烟气改造施工工期二个月，冷却塔消雾改造费用概算：850万元。四、冷却塔消雾改造方案优劣对比方案方案一方案二方案三代表公司山东荏原中化沧州北京厚德南方力合主要优点1、消雾效果明显2、温度在设计消雾点以上可以有效去除白雾，效果明显3、占地面积小，施工工期短，施工相对简单4、不对冷却塔内部构造改动，不增加冷却塔的载荷，改造期间不影响冷却塔的运行5、不降低冷却塔冷却效果6、不增加能耗7、具有一定的节水效果1、消雾效果明显2、不受环境温度湿度的影响，消雾效果不变，3、占地面积小，施工工期短，施工相对简单4、不对冷却塔内部构造改动，改造期间不影响冷却塔的运行5、不降低冷却塔冷却效果6、节水效果明显1、消雾效果明显2、投资较小3、不增加能耗主要缺点1、在温度低于设计温度脱白效果下降1、无冷却塔消雾的相关业绩2、冷却塔白雾与其它烟囱的烟气不同，冷却塔白雾干净，可能影响电磁场的磁化后水滴的聚集效果3、增加塔体高度，并且只能改造三座塔，如果四台均进行改造会影响冷却塔的检修4、需要新建电磁消1、无冷却塔消雾的相关业绩2、烟气换热器面积大，换热器内烟气除尘困难，换热器在冷却塔内部，一旦堵塞检修困难3、需要对冷却塔内部进行改造，增加冷却塔的载荷，改造期间影响冷却塔的运行雾间5、