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18.5 冷却设施


18.5.1 冷却设施的选择应根据使用要求、自然条件、场地布置和施工条件、运行经济性以及与周围环境的相互影响等因素,经技术经济比较后确定。
18.5.2 发电厂可利用水库、湖泊、河道或海湾等水体的自然水面冷却循环水,也可根据自然条件新建冷却池。在设计中应考虑水量、水质和水温的变化对工业、农业、渔业、水利、航运和环境等产生的影响,并应取得相应主管部门同意的文件。
18.5.3 冷却塔的塔型选择应根据循环水的水量、水温、水质和循环水系统的运行方式等使用要求,并结合下列因素及具体工程条件,通过技术经济比较确定:
    1 当地的气象、地形和地质等自然条件。
    2 材料和设备的供应情况。
    3 场地布置和施工条件。
    4 冷却塔与周围环境的相互影响。
18.5.4 冷却塔的布置应考虑空气动力干扰、通风、检修和管沟布置等因素。在山区和丘陵地带布置冷却塔时,应考虑避免湿热空气回流的影响。冷却塔间净距及其与附近建(构)筑物的距离应按本规范表6.2.5的规定执行。
18.5.5 冷却塔内使用的塑料材质的淋水填料、喷溅装置、配水管和除水器的选用及安装设计应符合现行行业标准《冷却塔塑料部件技术条件》DL/T742的有关规定。
18.5.6 机械通风冷却塔和自然通风冷却塔均应装设除水器,宜装设塑料材质的除水器。
18.5.7 建在寒冷和严寒地区的冷却塔(包括空冷塔)宜采用防冻措施。
18.5.8 自然通风冷却塔进风口处的支柱及塔内空气通流部位的构件应采用气流阻力较小的断面形式。
18.5.9 当采用空冷机组时,应根据当地气象条件、冷却设施占地、防曝声要求、防冻性能等因素通过技术经济比较后确定空冷系统形式。
18.5.10 直接空冷系统的空冷凝汽器宜采用机械通风冷却方式,间接空冷系统的空冷塔宜采用钢筋混凝土结构的自然通风冷却塔。受场地限制,空冷塔布置有困难时,经论证后也可采用机械通风间接空冷系统。
18.5.11 直接空冷系统的布置应符合下列规定:
    1 直接空冷凝汽器宜布置在汽机房A列外空冷平台上,且宜沿汽轮机纵向布置。空冷凝汽器布置方位宜面向夏季主导风向,并考虑高温大风气象条件出现频率的影响,避免来自锅炉房后的较高的风频和风速。连续建设机组的台数应根据风环境条件进行论证布置形式。
    2 当风环境比较复杂或电厂周边地形地貌特殊时,应利用数模计算或物模试验对空冷凝汽器的布置方案进行验证。
    3 空冷凝汽器下方的轴流风机、电机和减速机应设置检修起吊装置和维护平台。
18.5.12 间接空冷系统的布置宜符合下列规定:
    1 空冷塔宜采用风筒式自然通风冷却塔,冷却塔与其他高于塔进风口高度的建筑物之间的距离应大于2倍进风口高度,冷却塔之间的净距应大于冷却塔零米半径。
    2 喷射式凝汽器间接空冷系统的循环水泵宜布置在汽机房内或汽机房毗屋内,表凝式凝汽器间接空冷系统宜设置独立的循环水泵房,循环水泵房可布置在冷却塔区或汽机房前。
18.5.13 空冷塔的结构与尺寸应结合工程布置,经过优选确定。空冷散热器可采用水平布置或垂直布置,宜根据空冷塔的体型、外界风对散热效果的影响等因素经论证后确定。空冷塔设计应考虑空冷散热器的检修起吊设施。
18.5.14 排烟冷却塔的设计应符合下列规定:
    1 烟气及塔内烟道应参与冷却塔的热力性能计算和优化计算。
    2 排烟冷却塔应有合理的开孔加固措施。
    3 排烟冷却塔的防腐设计方案及防腐产品的选择应通过技术经济比较确定。
18.5.15 海水冷却塔的选型与设计应考虑海水冷却塔与淡水冷却塔热力性能和结构性能的差异,并选择适合海水水质的冷却塔填料、除水器和相应的防腐措施。
18.5.16 当冷却塔的噪声超过环境保护要求时,应采取防治措施。

条文说明
18.5.1 系原规范第9.3.1条。
    冷却设施的选择受诸多因素的影响,各种冷却设施都有一定的适用范围,但又受其自身特点的限制,除应满足使用要求外,还应结合水文、气象、地形、地质等自然条件,材料、设备、电能、补给水的供应情况,场地布置和施工条件,运行的经济性,冷却设施与周围环境的相互影响,通过技术经济比较确定合适的冷却设施。
    目前发电厂运用最广泛的冷却设施是冷却塔。
18.5.2 系原规范第9.3.7条的修改。
    水库、湖泊或河道水体作为发电厂的冷却池,可减少水工设施占地和循环水系统的总损失量,能获得较低的冷却水温。当自然条件合适时,尚可减少水工设施的施工工程量。因此,在条件许可时,利用水库、湖泊或河道水面冷却循环水是适宜的。
    利用水库、湖泊或河道作为冷却池后,将使水体的自然环境条件发生变化,并对社会的其他生产活动带来一定的影响。在冷却池设计中,还应根据国家的有关标准和规定,充分考虑取水、排水及其建筑物对工农业、渔业、航运和环境等带来的影响,并应同有关方面充分协商,提出解决有关问题的措施方案,取得有关部门出具的书面同意文件。
18.5.3 系原规范第9.3.2条的修改。
    机械通风冷却塔初期投资小、建设工期短、布置紧凑占地少、冷却后水温较低、冷却效果稳定,适宜在空气湿度大、气温高、要求冷却后水温比较低的情况下采用,也适应于小型发电厂建设投资少、速度快的特点。但是机械通风冷却塔需要风机设备,运行中要消耗电能,增加了检修维护工作量及运行费。
    自然通风冷却塔初期投资较大,施工期较长、占地多,但运行维护工程量少,冷却效果稳定,适用于冷却水量较大的情况。
    近年来,随着机械通风冷却塔技术的发展,其设计、制造和运行经验日益成熟,在一些工程中得以采用。因此本条强调了采用何种塔型,应结合工程具体情况,通过技术经济比较后确定。
18.5.4 系原规范第9.3.3条的修改。
    本条对冷却塔的布置及间距提出了具体的要求。
18.5.5 系原规范第9.3.4条的修改。
    淋水填料是在塔内造成水和空气充分接触进行热交换的关键元件。近年来冷却塔中已全面推广使用塑料淋水填料、除水器、喷溅装置和配水管。为了确保这些塑料部件制品的制造及安装质量,原国家电力公司组织有关单位编制了现行行业标准《冷却塔塑料部件技术条件》DL/T742,规定了冷却塔内使用的塑料材质的淋水填料、除水器、喷溅装置和配水管等部件有关设计、生产制造、质量检验、安装和运行管理等各个环节的基本要求,在冷却塔设计中应执行该技术条件。
18.5.6 系原规范第9.3.5条的修改。
    原条文中冷却塔宜装设除水器改为应装设除水器。这是从节约用水、改善厂区和邻近地区环境条件、缩小冷却塔与附近建(构)筑物的间距以减少厂区占地和降低循环水管(沟)造价等方面考虑,新建的自然通风冷却塔或机械通风冷却塔应装设除水器。
    根据冷却塔多年运行实践表明,目前塑料材质的除水器已取代了玻璃钢除水器。
18.5.7 系原规范第9.3.6条的修改。
    在寒冷和严寒地区,冷却塔冬季运行中的最大隐患和危害是结冰。冷却塔结冰后,不仅影响塔的通风,降低冷却效果,严重时还会造成淋水填料塌落、塔体结构和设备的损坏。为保证发电厂安全经济运行,设计中应采用合适的防冰措施。
18.5.8 本条为新增条文。
    本条规定的目的是为了减小通风阻力,提高冷却效率。
18.5.9 本条为新增条文。
电厂采用空冷系统后,初投资一般增加5%~10%,因此,强调了空冷系统设计应通过技术经济比较后确定空冷系统的形式。
18.5.10 本条为新增条文。
18.5.11 本条为新增条文。
    由于空气冷凝器暴露在空气中,直接与周围空气进行热交换,因此环境风场必然会对空气冷凝器的正常运行产生很大影响,特别是风的作用会使空冷系统的换热效率降低,导致汽轮机的背压提高,降低发电效率,极端的情况会导致汽轮机的背压超过安全标准,造成电厂停机。
    因此,当风环境比较复杂或电厂周边地形地貌特殊时,为了评估环境对空冷系统造成的影响,应对空冷机组方案进行系统的数模计算或物模试验验证,以弄清风对空冷系统换热效率的影响规律,从而为减少这些不利影响,保证机组满负荷安全、经济运行提出建设性措施,使得最后的实施方案做到科学合理。
18.5.12 本条为新增条文。
    本条根据已有工程经验确定。
18.5.13 本条为新增条文。
18.5.14 本条为新增条文。
    本条提出了排烟冷却塔在设计时应考虑的主要因素和要求。
    排烟冷却塔在欧洲国家已有20多年的运行经验,取得了较好的社会效益。2006年,北京热电厂一期改造工程投运了我国第一座排烟冷却塔,淋水面积3090m2;2007年,国内自主设计的排烟冷却塔在三河电厂二期工程投运,淋水面积4500m2。
18.5.15 本条为新增条文。
    海水冷却塔是沿海地区节约淡水资源与减低海洋热污染的有效途径,在德国、美国、日本等国家采用较多。由于海水的物理特性与淡水不同,因此本条强调了海水冷却塔的选型与设计应考虑的因素。
18.5.16 本条为新增条文。
    当环境对冷却塔的噪声有限制时,视工程具体条件应采取下列措施降低噪声:
    1 机械通风冷却塔选用低噪声型的风机设备。
    2 改善配水和集水系统,减低淋水噪声。
    3 冷却塔周围设置隔音屏障。
    4 冷却塔设置的位置远离对噪声敏感的区域。
 
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