±800kV楚雄换流站冷却塔散热填料改造研究

±800kV楚雄换流站冷却塔散热填料改造研究

唐田

（中国南方电网超高压输电公司昆明局昆明650217）

摘要：介绍了±800kV楚雄换流站每年因结垢清洗冷却塔填料所造成的损害，分析了±800kV楚雄换流站冷却塔现填料作用以及结构和其结垢原因，提出了对楚雄换流站冷却塔填料改造的方案。

关键词：特高压；阀冷系统；冷却塔；填料；结垢。

Abstract:Introduced±800kVChuxiongconverterstationeachyearduetofoulingcleaningcoolingtowerfillthedamage,Analysisof±800kVChuxiongconverterstationcoolingtowerfilltheroleaswellasexistingstructuresandtheirscalingcauses,presentedtoChuxiongconverterstationcoolingtowerfilltransformationprogram.

Keywords:UHV;Valvecoolingsystem;Coolingtower;Packing;Fouling.

0引言

阀冷系统作为保证换流阀正常运行的关键其主要作用在于为换流阀提供散热功能[1]，所以阀冷系统的安全稳定性直接影响阀组的正常工作。内冷水温度高跳闸[2]是引起阀组闭锁的重要因素之一，外冷水对内冷水的冷却作用直接决定内冷水温度，外冷水通过冷却塔降低内冷水温度，冷却塔填料是散热外冷水的重要组成部分，同样也是保证内冷水温度的关键因素之一，然而外冷水对冷却塔填料的腐蚀结垢严重的影响了填料的结构和散热效率，每年对冷却塔填料的清洗都会对填料造成了严重的损伤，故冷却塔填料的防结垢改造研究势在必行。

1阀冷系统冷却塔填料的介绍

楚雄换流站阀冷系统冷却塔主要是通过风机和外冷水淋的喷淋作用对内冷水进行冷却，同时外冷水水喷淋后与填料充分接触后缓慢流入冷却塔下方的喷淋水池再进入管道进行循环喷淋，故可知冷却塔填料的直接作用为延长外冷水停留时间，增大换热面积与换热量从而降低外冷水温度。楚雄换流站冷却塔采用的是塑料材质斜波纹式填料，具有重量轻，冷却效率高，接触面积大，冷却效果好等优点，但是由于受外冷水水质的影响，该塑料材质填料易受到腐蚀结垢，每年对冷却塔填料进行清洗时很容易造成填料碎裂的情况，对填料造成严重损坏。

冷却塔内部结构图

2阀冷系统冷却塔填料改造的必要性分析

对外冷水的加药处理是保证水质同时保护冷却塔填料的主要手段，楚雄换流站站外水源是从东河水库以及和平乡地下水抽送至站内再通过净水站系统处理用于工业、生活和消防用水，外冷水是工业用水，虽然经过了净水站以及加药处理，但是水中的钙、镁等离子仍然难以彻底消除，故通过对水源的净化处理难以保证外冷水水质使散热填料不结垢。

由于散热填料是塑料结构，故不能通过强酸等化学物质直接来处理，每年冷却塔填料结垢后使用高压水枪以及其他清洗工具通过物理方法来清洗，这样的方法对散热填料造成了严重损坏，但是不通过这样强力的方法又难以去除与填料吸附紧密的污垢，故而从清洗方法上难以做出改进。

目前的冷却塔塑料填料是斜波纹式，结构紧密，所有的填料都串在一起是一个完整的整体，拆卸出来相当麻烦，需要将冷却塔下面部分全部拆除才能将填料完全取出，然后对整个填料进行更换，填料的价格也比较高昂，更换的成本很大，且不能从根本上解决结垢及清洗问题。

从以上几方面分析，不管是直接对水源的处理，还是从清洗方法或是直接更换塑料填料本身都难以解决填料结垢清洗所造成的危害，故对整个填料的改造是一种比较理想的手段。

水库水处理流程

地下水处理流程

3阀冷系统冷却塔填料改造的具体分析

3.1优点分析

若是将填料改造为不锈钢材质，不仅大大提高了抗腐蚀能力，而且更容易清洗，它能经过酸洗去垢。

我们从不锈钢的成分上来看，不锈钢的成分中除了铁外，还有铬、镍、铝、硅等。一般的不锈钢含铬量一般不低于12％，高的甚至达到18％。钢中加入铬等元素后，就能改变钢的性能，如例钢的分子结构更均匀，在钢的表面更易生成一层致密的氧化物保护膜等，从而大大提高不锈钢耐腐蚀的能力。所以不锈钢能抵抗火、水、酸、碱和各种溶液对它的腐蚀。研究发现，钢的内部结构越均匀，各种组成成分就联系得越紧密，腐蚀物入侵就越困难，再加上表面又附着一层氧化物保护膜，就像给钢铁穿上盔甲一样，从抗腐蚀方面来说，不锈钢拥有良好的抗腐蚀能力。

从清洗方面来考虑，不锈钢有良好的抗酸能力，即使是不锈钢填料有结垢情况，也可以通过酸的浸泡清洗来去除污垢，将现在的塑料材质填料改造成容易拆卸的组合式不锈钢填料，每层都能分开取出，这样就可以达到方便清洗的目的。

在散热方面，不锈钢并不亚于现在的塑料材质，只要做到改造后的不锈钢填料和外冷水仍然有足够大的接触面积，在散热效果方面能满足外冷水的冷却要求。

3.2缺点分析

采取改造为不锈钢填料存在的最的问题就是重量问题，要达到同等塑料填料的散热面积的不锈钢填料会比现在重得多，在冷却塔下方就是喷淋水池，故需要对承重能力认真分析后方可进行改造。

4结论

本文简单介绍了±800kV楚雄换流站冷却塔填料结垢造成的原因以及造成的危害，通过几种情况分析了解决填料问题的几种方法，提供了最具可行性的改造方案并简要分析了其优缺点，对冷却塔填料改造研究具有一定参考价值，为更好的解决冷却塔填料结垢问题打下了一定基础。

参考文献

[1]±800kV云广特高压直流输电工程楚雄换流站运行规程[V2.0版].2013年.

[2]±800kV楚雄换流站阀冷却系统冷却塔设计手册.

作者简介：

唐田（1989-），男，湖南永州人，助理工程师，学士，从事特高压直流输电阀冷系统检修工作。