刍议火力发电厂冷却塔节能节水技术

３ 火力发 电厂冷却塔 节能节水 技术
冷 却 塔 节水 技 术 ， 是 在 冷 却 塔 内 用冷 水 作 冷 凝 剂 ． 使 水 蒸 汽 冷 凝 咸 水 ，从 而减 少 冷 却塔 水 蒸 发 损 失 ，以 实现 冷 却 塔 节
水、 降低 蒸 发 水 损 耗 的 目的 。 在 冷 却塔 风 筒入 口 下方 设 冷 凝 喷 或水膜 。 自上 而 下地 与从 下 向上 流 动 的具 有 吸 热 能 力 的 冷 空 射 器 ， 将 低 于 湿 热 空 气 的 冷 凝 剂 均 匀地 喷 淋 成 雾状 细 小水 滴 ． 气进行对流传 热 ， 并 利 用 水 的 蒸 发 扩 散 作 用 带 走 水 中热 量 的 喷 淋 面 积 与 冷却 塔 内截 面 积相 同 。喷 淋 密 度 根 据 冷 却 塔 的 冷
小水滴 夹杂在上 升的 湿热 空气 中， 因突然 改 变方向 ， 被截留 下 来 。 这 种 节 水 装 置 对 湿 热 空 气 中的 水 蒸 汽 基 本 不 起 作 用 。 冷却塔 的设计是根据 水的蒸发原理 进行 的 。 是 以 蒸 发 扩 散 带
出热 量 为 前 提 蒸 发 损 失 是 为 完成 水 的 冷 却 而 必 须 蒸 发 的 水 量 。因此 ， 根据 冷却塔理论 ， 为 达到一定 的冷却效果 ， 应 尽 可
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能源 ・ 电力
刍议 火 力发 电厂冷却塔 节能节水技 术
陈湛源 （ 湖南 省电 力勘测设 计院， 湖南 长沙４ １ ０ ０ ０ ０ ）
【 摘 要 】 火力发 电厂节 能节水技 术对于 节约资源、 提高发电效率具有重要 的作用 。本文主要介绍 了火力发 电厂冷却塔 的技术 背景 ， 分析 了冷
凝剂直接冷凝水蒸汽 ， 水 蒸 汽遇 冷凝 结成 水 ． 从 而将 水 蒸 汽 从
湿热 空 气 中分 离 出来 ， 蒸发 损 失 因此 而 减 少 。
２ 火力发 电厂 冷却塔概况
２ ． １ 工作 原理
冷 却 塔 是 指 在 塔 内将 热 水 喷 洒 到 淋 水 填 料 上 形 成 水 滴
热 占总 热 量 的 份 额 相 当 大 ．对 火 电 厂 的 大 型 自然 循 环 冷 却 塔 而言 ， 冬 天 潜热 占 ５ ０ ％左 右 ， 而夏 天 潜 热 则 占 ７ ０ ％以 上 。 这 种 换 热 方 式 导 致 了大 量 的 蒸发 水量 损 失
现： 在 开放 的 系统 内 ， 通 过 向 系统 输入 能 量 ， 即 可 将 水 蒸 汽 从 湿热 空 气 中分 离 出来 。 这 种 方 法 就 是 在 冷 却 塔 内 用冷 水 作 冷
却 塔 节 能节 水情 况 ， 并 重 点 阐 述 了 冷却 塔 高 效 雾化 技 术 装 置 的节 能节 水 效 果 ， 希 望 能让 同行 有 所 借 鉴 。
【 关键词 】 火力发 电厂； 冷却塔 ： 节能节水 技术 【 中图分类号 】 Ｔ Ｕ ７ ４ 【 文献标识码 】 Ｂ 【 文章编号 】 ２ ０ ９ ５ — ２ ０ ６ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ２ ２ — ０ １ ０ ５ — ０ ２
能 增 大 蒸 发 量
பைடு நூலகம்
３ ． １冷却塔节能节水的性能
冷 凝是 与 汽化 相 反 的热 传 递 过 程 。当水 蒸 汽遏 冷凝 结 时 ． 首先 放 出潜 热 ・ ， 水 蒸 汽 冷凝 成 冰 。这 时 ． 冷 凝 水 的 温度 与 水 蒸
汽 的温 度 相 同 ， 冷 凝 热 等 于 汽化 潜 热 。这 时 ， 若 使 冷 凝 水 的 温 度再降低 ， 就 需对 冷 凝 水 继 续 冷 却 。 根 据 热 力 学理 论 阐述 的 可
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随 着经 济社 会 的 不 断 发展 ，我 国各 种 资 源 的储 备 量越 来
越 少， 因此 ， 对 节 能技 术 水 平提 出 了更 高 的要 求 。在 火 电厂 的
配 承 篡兢
发 电过 程 中 ，如 何 提 高冷 却 塔 的 节 能 节 水技 术 对 于提 高 火 电 厂 的 综 合 发 电水 平 具 有 重 要 的 影 响 。
所示） 。 湿式冷却塔 又以抽风式 逆流冷却塔型 式为主。 在 设 计 冷却塔 时 ， 为 了减 少水 量 损 失 ， 一般设 有节水 装置一 收 水 器 它是 由一 排 或 多排 倾 斜 的 板 条 或 弧 形 叶 板 组 成 ， 布 置 在 整 个 塔 断 面 上 ，作 用是 阻 拦 热 水 与 填 料 碰 撞 形 成 散 溅 的 小水 滴 。
垒气入
冷水出口
口
图 １ 湿式冷却塔结构示意图
理 论 和 除 湿 原 理 对 冷 却 塔 的 蒸 发 损 失 和 冷 却 效 果 进 行 研 究发
传 递 方 式 。由 于空 气在 冷 却 塔 中的 温 度 升 高 ， 且 蒸发 饱 和 压 力
随 其 温 度 增 高而 增 大 ， 而 冷 却 塔 出 口 即为 饱 和 湿 空 气 ． 因此 潜
冷 却 设 备 。 这 种 冷 却 设 备 主要 为 湿 式 冷 却 塔 （ 其 结构如 图 １
却 水 量 而确 定 。喷 射 器喷 出 的 冷凝 剂 不 与 冷 却过 程 的 热 水 接
触， 只 与 上 升 的 湿 热 空 气 中 的水 蒸 汽 密切 接 触 。 水 蒸 汽 遇 冷 凝
结成水， 凝 结 水 与 冷凝 荆一 起 沿冷 却 塔 内壁 落入 集 水 池 。
１ 火力发 电厂冷却塔 的技术背景
冷 却 塔 是 能 源动 力 及 化 工 等 领 域 的 重 要 传 热 传 质 设 备 循 环 水 在 冷 却 塔 中 以传 热 和 蒸 发 两 种 方 式 与 空 气 进 行 热 交
换， 传 热 即 直接 将 循 环 水 的 热 量 传 递 给 空 气使 其 温度 升 高 ； 而 蒸 发 是 通 过 循 环 水 向 空 气 中蒸 发 ， 使 空 气湿 度 增 大 ， 称 为 潜 热