机力塔与自然塔比较.doc

冷却塔方案

冷却塔工艺参数汇总表
项 目 名 称
工艺参数
备注
塔体结构
钢混结构逆流式
机力通风冷却塔

塔型号
NH-3333

气象参数
干球温度 θ ℃
31.5

湿球温度 τ ℃
28

大气压 P kPa
100.4

相对湿度 ψ
0.77

空气密度 γ kg/m3
1.13

水温
进塔水温 T1 ℃
43

出塔水温 T2 ℃
33

性能参数
总处理水量 m3/h
10000

单塔处理水量 m3/h
3333

单塔平面基础尺寸 m
15×15

淋水密度 q m3/(m2·h)
14.81

气水比 λ
0.61

淋水段风速 V m/s
2.22

重量风速 ga kg/( m2·s)
2.52

塔总阻力 Pq Pa
115.38

设计交换数 N
1.59

飘滴损失率（按循环水量计）
≤0.001％

风机及电机
风机类别
玻璃钢轴流风机

风机直径 φ mm
8530

设计风量 G m3/h
1800000

风机动压 Pd Pa
48.06

风机全压 ΔP Pa
163.44

配用电机功率 N kW
132

机力通风逆流冷却塔与自然通风逆流冷却塔
经济技术分析
本技术分析参考并引用了江苏省电力设计院对徐州贾汪电厂循环水系统冷却塔选型可行性报告的部分资料。本技术分析根据以下气象条件及系统工艺要求制定：
总循环水量：10000m3/h
设计干球温度：θ= 31.5 ℃ 设计湿球温度：τ= 28 ℃
设计大气压力：P =100.4 kPa 设计温差：Δt =10 ℃
设计进塔水温：t1 = 43 ℃ 设计出塔水温：t2 = 33 ℃
根据以上工艺要求，配套冷却塔采用下列两种方案：
1． 自然通风冷却塔方案：采用1座淋水面积为1700m2的逆流式双曲线自然通风塔（实际出水温度高于33℃）；
2． 机械通风逆流塔方案：采用3座单塔处理量为3333 m3/h的逆流式混合结构机力通风塔，单塔平面基础尺寸初选为15×15m，配套电机功率为132 kW，。
现就两方案比较如下页：

机力通风逆流冷却塔与自然通风逆流冷却塔经济技术分析
项 目
机力通风塔
自然通风塔
简 要 说 明
技 术 分 析
冷却效率
高
低
由于机力通风塔的单位塔断面的过风量较自然通风塔大得多，水气的热交换更充分，填料的利用率高，冷却效率高。
回流影响
大
小
机力通风塔出口位置较靠近地面，有一定回流，使环境温度增加从而降低冷却效果，设计必须考虑该影响。自然通风塔则由于出风口较高而影响较小。
对气象条件的适应能力
温差Δt较大，逼近度要求低（可实现4～5℃），负荷稳定
湿球温度低，相对湿度低，逼近度要求大（一般≥6℃）
自然通风塔的正常工作主要靠塔内上下的空气密度差来完成，当外界气象条件不利于产生这种密度差（如空气湿度较大）时，塔的热工性能下降明显，而机力通风塔对气候的适应能力则较强。在淋水下淋过程中，水气热交换比较充分，机力通风保证了负荷的稳定。
设备 占地面积
单塔平面基础尺寸：15m×15m
总占地面积：
45m×18.3m＝823.5m2。
水池外缘直径：
40m，
占地面积：
π/4×402×2 = 2512m2。
自然通风塔要保证一定的气水比则塔内必须有一定的过风面积，而要保证一定的抽力塔体高度也较机力通风塔高得多。
动力系统 维护保养
需要
无
机力通风冷却塔由于设置机力通风系统而增加了该部分的维护保养工作。
运行 安全可靠性
当塔群台数≥3时，风机事故对系统运行影响不大
安全可靠
目前大型机力通风冷却塔均配置有风机运行监控系统，确保风机安全运转，当风机需要检修时，冷却塔仍可通水工作，由于自然通风的作用，仍可保留开风机时1/3的冷却能力，对系统影响小。
对地基条件的影响
小
大
机力塔重量轻、高度低，对地基承载力要求小，自然塔则刚好相反。
设备 运行噪声
较低
单塔标准点噪声：
～80dB（A）
高
噪声污染较难控制
机力塔淋水高度低，淋水噪声和风机噪声均较低，自然塔淋水高度大，产生的淋水噪声高且不易得到控制。
项 目
机力通风塔
自然通风塔
简 要 说 明
经 济 分 析
设备总投资（含土建及水池）
设备投资：3座×66万元/座 =198万元
±0.00以上土建投资：3座×28万元/座=84万元
±0.00以下水池土建投资：75万元
配电装置：40万元
总计：397万元
设备、土建投资总计：1座×935万元/座=935万元
注： 该塔淋水断面为1700m2，以5500元/m2测算。
由于自然通风塔冷却效率低，占地面积大，结构要求较高，因而材料消耗及土建投资相应较高。
运行能耗
风机总轴功率：95.02kw×3=285.06kw
一年电费：285.06×8000×0.3＝65万元
水泵功率差值：kw
一年电费：2600×8000×0.3＝158万元
注：自然塔配水高度为12m，机力塔配水高度为6.2m，两者差值为5.8m,即水泵扬程相差5.8mH2O。水泵效率按0.8计算。
塔的运行能耗主要为提升循环水及风机运行所消耗的电能，自然通风塔由于无风机因而运行能耗较低。
机力通风塔冬季运行时只需要根据工艺要求，只通水而停开一定数量的风机，运行能耗将大大降低，达到节能运行的目的。自然通风塔的运行能耗为提升循环水所消耗的电能，此部分能耗在塔运行情况下无法节约，冬季时，运行能耗将远大于机力通风塔。
电价按发电成本价0.3元/kw·h，机组年运行时间8000小时。
固定投资年费用分摊（万元/年）
32.2
75.7
投资利润率为10%，使用年限为20年，固定年费用率11.7%（包括塔内所有部件的检修），大修费率为1.4%。
年费用总计（万元/年）
429.2
1010.7
运行能耗与固定投资年费用分摊之和。
施工周期 （含设备安装周期）
短
【3～6个月】
长
【10～11个月】
机力通风塔基建量小，利于工厂化生产从而缩短了工期。自然通风塔由于有高大的混凝土筒体，基建周期较长。
注：1、机力通风塔以钢筋混凝土框架结构冷却塔测算。
2、设备投资若考虑市场实际行情，自然通风塔与机力通风塔的价格比至少为2倍。
3、自然通风塔耗电仅计两类塔比较后循环水泵超出的电耗。
4、以上经济分析中不包括自然通风塔地基处理部分费用。
5、实际使用中，机力通风塔可根据季节不同、气象条件不同适当停开部分或全部风机，此时不存在风机能耗，以上比较中未考虑此项内容。
6、由于机力通风冷却塔能实现较大的温差和较低的出塔水温，因此可降低冷却倍率，发电耗煤量也因此降低，以上比较中未考虑此项内容。

江苏海鸥冷却塔股份有限公司 编号：SGL-2009-F378