九洲冷却塔新建项目竣工 抗寒 + 高效双优！

项目背景与建设必要性

• 制冷效能：需在夏季 30℃高温时将循环水从 42℃冷却至 32℃，温差≥10℃，保证化工反应釜、汽轮机等设备的稳定运行。
• 抗寒防冻：需抵御冬季极端低温与冻融循环，防止塔身、填料及管道结冰堵塞，确保全年连续运行。
• 节能耐用：采用高效节能技术降低风机能耗，同时塔身结构需耐受严寒气候与工业循环水的长期侵蚀，设计使用寿命≥20 年。

前期筹备：聚焦寒地特性，定制专属方案

• 结构设计与材料选型主体结构：采用钢筋混凝土框架结构，塔体为双曲线型，底部直径 38 米，顶部出风口直径 18 米，高度 45 米；塔筒壁厚 250-300mm，配置 HRB400E 抗震钢筋，混凝土强度等级 C35，抗渗等级 P8，掺加引气剂与防冻剂，抗冻等级 F300。基础设计：采用筏板基础，下设 100 根 Φ500mm 水泥土搅拌桩，处理深度至稳定冻土层以下 2 米，避免季节性冻胀导致基础开裂；基础表面设置坡度，便于冬季排水，防止结冰。寒地专用材料：填料：选用改性 PVC 淋水填料，采用斜波交错设计，增大换热面积，片距 25mm，提高水膜形成效率；收水器：PVC 材质弧形收水器，收水效率≥99%，减少冬季飘水结冰；风机：直径 7.1 米的轴流式风机，叶片采用玻璃纤维增强塑料，耐低温且强度高，配套变频电机，可根据水温自动调节转速。
• 寒地防冻与节能系统防冻措施：塔内布置环形蒸汽伴热管道，在进水管、集水池底部及填料下方设置温度传感器；集水池采用双层池壁设计，池底安装电加热丝，维持水温≥5℃；冬季低负荷时启用 “旁路循环” 系统，通过阀门调节保持塔内最小流量，防止管道冻结。高效换热系统：采用 “逆流式 + 分区布水” 设计，顶部设置 12 组旋转布水器，配水均匀系数≥0.95；填料区高度 8 米，分上下两层布置，中间设置导流板，增强空气与水的热交换；底部进风口设置可调节百叶窗，夏季全开增强通风，冬季部分关闭减少冷空气进入。智能控制系统：配备 PLC 控制系统，联动温度传感器、液位计、变频风机及伴热装置，可根据循环水温度、环境温度自动调节风机转速、伴热强度及百叶窗开度，实现节能运行。
• 施工组织与安全预案季节施工安排：主体施工避开冬季严寒期，安排在 4-10 月进行，混凝土浇筑时采用骨料预热、热水拌合等措施，保证入模温度≥10℃；冬季进行设备安装与保温施工，车间预制构件，减少现场露天作业。安全防护：设置 2 米高安全围挡与警示标识，高空作业使用脚手架与安全网，作业人员佩戴防滑鞋、防寒手套及双钩安全带；冬季施工场地铺设防滑垫，配备融雪剂与应急取暖设备，极端低温时停止高空作业。

施工阶段：精细化作业，攻克寒地建设难点

• 基础与塔筒施工基础施工：先进行水泥土搅拌桩施工，桩体养护 28 天后开挖基坑，浇筑筏板基础；基础表面按设计坡度找平，预埋塔筒钢筋与集水池管道，养护期间覆盖保温被。塔筒浇筑：采用滑模施工工艺，模板高度 1.2 米，液压千斤顶同步提升；混凝土按 “分层浇筑、对称振捣” 原则施工，每层厚度 300mm，振捣时间 20-30 秒，确保密实；每提升 5 米用全站仪校准塔筒垂直度，总垂直度偏差控制在 50mm 以内。冬季养护：秋季施工时，对已浇筑塔筒覆盖阻燃保温被，必要时采用蒸汽养护，确保混凝土强度达标。
• 寒地系统安装集水池与防冻系统：集水池内壁涂刷水泥基渗透结晶防水涂料，安装电加热丝与温度传感器；蒸汽伴热管道进行压力试验，保温层采用 50mm 厚离心玻璃棉。填料与布水系统：填料按 “错缝搭接” 方式铺设，用 PVC 支架固定，确保平整度偏差≤5mm；布水器安装后进行旋转测试，配水孔逐个检查，确保无堵塞。风机与控制系统：风机安装在顶部混凝土平台上，找平后紧固地脚螺栓，叶片与塔筒间隙均匀；调试变频系统，确保风机转速可在 300-900r/min 范围内平稳调节；PLC 控制系统与各传感器、执行器联动测试，验证自动防冻、节能运行功能。
• 外壁处理与验收准备：塔筒外壁涂刷封闭底漆后，喷涂氟碳面漆，颜色选用浅灰色，提高对阳光的反射率，减少冬季积雪附着；进行满水试验：向集水池注水至设计液位，24 小时水位下降≤5mm，检查无渗漏；性能测试：在夏季工况下，实测出水温度 31.5℃，温差 10.5℃，优于设计要求；冬季模拟 - 25℃环境，开启防冻系统，运行 48 小时无结冰现象。

验收阶段：多维度核验，满足寒地运行要求

• 结构与抗冻验收：尺寸精度：塔筒垂直度偏差 45mm，直径偏差≤30mm，混凝土强度与抗渗等级达标；抗冻性能：混凝土试块经 300 次冻融循环试验，质量损失率≤2%，强度损失率≤15%，符合寒地设计要求。
• 功能与性能验收：制冷效能：夏季工况测试冷却温差 10.5℃，冷却效率≥75%；冬季低负荷运行时，冷却温差 8℃，满足企业需求；防冻系统：-25℃模拟环境下，伴热与电加热系统工作正常，集水池与管道无结冰，布水器旋转顺畅；节能指标：风机变频运行时，单位冷却水量能耗≤0.08kW・h/m³，优于国家节能标准。
• 综合验收：由梅里斯工业园区管委会、建设单位、监理单位及第三方检测机构联合验收，确认项目符合《工业循环水冷却设计规范》及寒地建设标准，顺利通过并移交使用。

项目成果与价值

• 生产保障核心支撑：冷却塔的建成满足了园区 8 家企业的冷却需求，解决了原有设备制冷不足的问题，使化工反应釜、汽轮机等关键设备的运行稳定性提升 30%，每年减少因设备过热导致的停机损失约 500 万元。
• 寒地技术突破：项目研发的 “寒地冷却塔防冻集成系统”“低负荷循环控制技术” 等成果，解决了东北地区冷却塔冬季结冰、效率下降的行业难题，获 2 项国家实用新型专利。
• 节能降耗显著：变频风机与智能控制系统的应用，使冷却塔单位能耗下降 15%，年节电约 8 万度；高效收水器减少飘水损失 50%，年节约用水约 1.2 万吨。
• 区域示范效应：项目形成的 “寒地工业冷却塔设计与施工指南”，为黑龙江、吉林等严寒地区的同类工程提供了可复制的经验，被纳入《东北地区工业节水节能技术推广目录》。