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烟塔温度计的设计

文章来源:宏亚高空时间:2019-05-13
塔壳开孔:在冷却塔上的开孔一般在淋水层除水器的上方,此处壳体较薄,这样对稳定性很重要的壳体下部就不会产生大的影响。由于开孔而引起的壳体稳定性降低,壳体开孔处必须通过边缘的加强来补偿。补偿的措施一般为架设封闭肋梁,肋梁尺寸和洞口加固钢筋需通过应力计算确定。为防止周围冷空气进入塔内,烟道穿过壳体部分用PVC材料或帆布包裹密封。

图9:净烟道穿过冷却塔塔壁及边缘封堵
冷却塔的防腐主要有两种方法:第一是采用防酸水泥,这种方法效果较好,如尼德劳森电厂新建978MW机组冷却塔就是采用的防酸水泥,运行情况良好。但这种方法价格较高,为保证防酸水泥的足够固化时间,冷却塔的建造周期较长。第二是采用防腐涂层,如黑泵电厂冷却塔就是采用防腐涂层。内外壁都必须进行防腐,一般用环氧树脂涂层进行防腐处理,内壁施3层防腐涂层,厚度150μm,外壁施2层防腐涂层,厚度80μm。

图10:黑泵热电厂冷却塔内壁。从1997年运行的冷却塔内表面完好,表明腐蚀轻微且可以采用防腐措施克服。
冷却组件:冷却水塔填料一般为PVC,现在大机组冷却塔也采用压型薄钢叠片制成的填料,防止腐蚀和堵灰。
2、净烟道技术:
净烟道材料及安装:一般选择玻璃纤维聚脂作为冷却塔净化气管道的材料。由于这种材料的比重低,用这种材料所制造的管道产生的荷载只有类似钢管的三分之一,因此多数情况下,用塔支撑构件作为净化烟气管道的支架;尼德劳森和黑泵电厂净烟道是采用特殊缠绕法在现场制作的,对于直径6.5米,壁厚30毫米的管子,一次生产出15米长,每米重约1.5吨,价格约为每米2万欧元左右。单节烟道从现场用特殊工具运到冷却塔,提升到固定结构的导轨上一节一节推进塔内进行安装,支撑或支吊在塔内及塔外支撑架上,最后装配导轨可拆除。
净烟道支撑结构:净烟道烟道重量绝对不能作用在冷却塔壁上,必须由塔外钢架及塔内立柱支撑。对于改造机组,一方面更换轻型结构的填料,另一方面冷却塔钢筋混凝土支架基础用混凝土基座加固,支架顶连在一起,用拉杆和压杆将其与支撑构件的固定点相连,并且塔外设计有支撑钢架。

图11:尼德劳森冷却塔内净烟道支架
净烟道与冷却塔之间设置有帆布样密封,烟道重量不作用在冷却塔壁上,而是由塔外钢架及塔内立柱支撑。
烟道设计有膨胀节如图:

图12:净烟道膨胀节及维修平台

五、RWE电力集团扩建诺伊拉特电厂(Neurath)方案
RWE电厂集团在位于科隆市西南35公里的Neurath要再建设二台1100MW燃用褐煤机组,已于2003年底于各个设备厂商签订了合同。德国政府已经批准该电厂采用烟塔合一方式,电厂总规划平面图为:

图13:诺伊拉特电厂平面图

诺伊拉特电厂每台锅炉烟气流量为474万标立米/小时,脱硫塔二氧化硫入口浓度为3948毫克/标立米,脱硫后净烟气标准为二氧化硫196毫克/标立米。锅炉仍采用低氮燃烧器控制氮氧化物浓度排放。脱硫塔正在进行初步设计为,其三维示意图如下:

图14:诺伊拉特电厂脱硫塔设备和净烟道三维设计图
设计烟塔合一的冷却塔为高度172米,出口直径118米,净烟道直径为10米。

结束语:
德国开始实施烟塔合一时,电力和环境行业对冷却塔的热力分析、建设方案和环境影响有多种不同认识,随着工程的逐渐实施,德国已经结合自己的工程出台了相关技术标准和评价准则。现在德国环境管理为公示和备案制度,新大型机组建设利用烟塔合一技术建造,说明技术的成熟性和可靠性。1993年黑泵(Schwarze Pumpe)电厂2X800MW机组开始建设,1995年利朋多夫(Lippendorf)电厂2X933MW机组开始建设,1998年尼德劳森(Niederaussem)电厂978MW机组开始建设,以上电厂投产后全部运行良好,都成为烟塔合一的经典电厂,充分显示了烟塔合一点优越性。2004年正在开工建设的诺伊拉特电厂(Neurath)电厂2X1100MW机组更是映证了这一观点。在中国新一轮的电厂建设中,应当认真分析该技术如何在国内实施,在保证环境质量的同时降低电厂建设成本。

资料和数据来源
德国GEA公司
德国SHL公司
奥地利能源与环保公司
德国RWE电力集团公司
德国VEAG电力集团公司
西安热工研究院
北京、半山、重庆三个电厂后评估报告(国家电网公司,舒慧芬)
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