陈卫炜
大庆石化工程有限公司 黑龙江省大庆市 163714
摘要:为了保证火电厂机组的安全平稳运行，冷却系统是非常重要的组成环节之一。当前，我国循环冷却系统多为以水为介质的水冷系统，该系统的设计将直接影响火电厂的安全运营与经济效益。基于此，本文通过对火力发电厂循环冷却水系统进行多角度分析，为设计工作提供参考。
关键词 : 火力发电；设计；冷却系统；经济效益；安全可靠性
前言
火力发电厂的循环冷却水系统是火电厂机组无法忽视的重要结构，它的运行状况将直接对火电厂实际运行中的环保节能、经济降耗产生重要的影响。通过对循环冷却水系统进行合理的设计，不但能让冷却水系统更好的服务于发电站机组温度控制，从而使机组处于良好的工作状态，以提高整体的机组工作效率，还能通过技术手段保证火电厂实际运行过程中的安全生产。由此可见，探究火力发电厂循环冷却水系统的设计，具有重要的现实意义。
1概况
1.1.循环冷却水系统简介
循环冷却水系统是通过循环使用冷却介质（水）与外界进行循环、不间断的热量交换，从而达到维持机组温度稳定的一种水冷系统。完整的循环冷却水系统主要包括冷却设施、水泵和管道等组成部分。
1.2.循环冷却水系统工作原理简介
低温的介质（水）在流过高温需要冷却的发电机组后，通过热量交换使冷却介质的温度上升、发电机组冷却，升温后的介质（水）再通过管道流过预先设置的冷却设备，与冷却设备进行热量交换，使水温回降，然后利用水泵将再次冷却后的介质（水）送回发电机组再次使用，循环上述过程。通过对水的循环利用，能够有效的节约水资源，降低运行成本，提高经济效益与环保价值。
2循环冷却水系统设计的节能与经济性分析
2.1提高整体系统的热交换效率，达到降低循环系统的能耗的目的
提高热交换效率包括提高机组与水循环系统之间的热交换效率、提高冷却介质（水）与冷却设施之间的热交换效率两个部分。我们一般可以通过优化管道布置方式、强化管内换热、调整好循环冷却介质（水）的流量等进一步提高待冷却机组与水循环系统之间的热交换效率。除此之外，冷却水的进口初始水温也是影响系统运行经济性的非常重要的因素，其将在相当大的程度上决定了冷却系统的直接冷却效果。一般来讲，初始水温越低，与需要冷却的发电机组温差越大，冷却效果越好，但是将升温后的水再次降低至设计低温从而达到循环利用所需要的成本也越高，所以我们需要将水温控制在一个合理区间之内的基础上，适当的降低每次循环流经待冷却机组的初始水温。
提高冷却水流速为提高热传导效率的强有力措施之一, 但必须要根据系统实际运行情况动态调整，从而选定最佳流速；通过加强循环水质的管理，如减少腐蚀及沉积物控制，以保障循环水冷却系统的实际工作效果、避免因水质导致的热交换效率过低，造成必须增开水泵、风机等增加了不必要的能源消耗的现象。与此同时，我们还可以通过选用高能效比的冷却设备、合理设置冷却设备连接方式，调整架构布局以提高冷却介质（水）与冷却设施之间的热交换，从而使整个系统达到最佳的工作效果。
2.2优化整个循环冷却水系统对于冷却用水的使用效率
一般来讲，冷却水循环系统在正常运行的过程中，通过对水的循环利用，即能达到节约大量工业用水的目的。
但是在使用过程中，如何以最高的利用效率使用冷却用水是在系统设计阶段就必须考虑的，循环冷却水常需处理，后续污水的处理的经济性也要提前考虑。设计阶段需要充分考虑的冷却用水控制因素一般与补给水的水用量和水质息息相关，与需要冷却的发电机组生产设备的性能也密不可分。我们可以通过合理优化整个系统的结构布局、调整冷却水流的流速与压力，从而在保证冷却效果的基础上降低单次循环用水量。通过改善循环冷却用水的水质、控制沉积物、防止换热设备被腐蚀等增加冷却用水的长期可循环使用次数，降低后续污水处置费用，在满足经济效益的同时也能够满足环保要求。
3循环冷却水系统设计的安全与可靠性分析
安全性是指在循环冷却水系统工作的运行过程中，不发生故障与事故，从而保证整个机组安全运行。可靠性则是指整个循环冷却水体验在实际投入生产运行后，能够按照设计考虑的工作条件下，在规定的使用时限之内正常运行，并满足所要求的实际工作效果。循环冷却水系统的安全可靠性与各个组成设施本身的安全可靠性以及各个设施之间能够进行协同工作的安全可靠性有关。
为了保障各个组成设施本身的安全可靠性，必须保障我们所选用的冷却设备、管道、水泵等符合国家标准与行业标准，这需要综合考虑生产厂家的设计水平、生产线标准化水平、生产所选取的原材料性能等因素、也需要结合实际投入使用后的工作环境，选取功率和其他各项参数都能满足工作需求的安全可靠、节能高效的产品。
为了保证各个设施之间进行协同工作的安全可靠性，需要严格按照设计标准、投入运行后的实地环境、工艺流程顺序进行设计，需要合理设计安装方式、调整系统布局、优化连接方式。
根据可靠性理论，当采取并联连接方式的时候，整个运行的系统的实际可靠性是与我们所设置并联的设备本身的可靠性、相关的并联设备数量，以及所设置的转换开关的可靠性密不可分。为了提高整个系统的安全与可靠性,一般均要进行可靠性设计，同时必须考虑安装必要的安全附属设施，安全设施必须与循环冷却水系统配套，同时设计、施工以及投入使用。
研究表明，循环水属于工业用水，在它的成分构成中，具有很大的复杂性和不稳定性，并且考虑到火力发电厂的机组不同时间所产生的热能变化幅度存在波动等原因，有可能造成管道堵塞从而影响整个系统正常运行，引发安全事故。所以对循环水除了要进行常规的水质和有机磷测定外，为了保证系统运行可靠，还要定期针对补充循环水的硬度、浊度等水质指标进行分析，从而避免发生安全生产事故。对于不符合标准有可能影响系统运行的循环用水，要采取相应的处理措施，水质未达要求以前，不得直接投入使用。
4结论
（1）火力发电厂的循环冷却水系统的设计将直接关系到发电机组运行的安全可靠性以及节能经济性，对此在设计环节就必须给予其足够的重视，这是相当必要的。
（2）应当通过选取高能效比设备、优化设备布置以及管道连接方式、强化管内换热、调整好冷却水的流量与初始温度，从而提高整体系统的热交换效率从而达到降低循环系统的能耗；通过优化整个循环冷却水系统对于冷却用水的使用效率从而达到节约用水要求，通过改善水质以达到环保要求。从而提高我们整个系统的节能与经济性。
（3）为了提高整个系统的安全与可靠性,必须选用符合国家标准和行业标准的产品，一般均要进行可靠性设计，同时必须考虑安装必要的安全附属设施。对于循环用水应当分析成分，采取必要处理措施。
参考文献
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