循环水蒸发量计算

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我国是一个水资源十分贫乏的国家，一些地区水资源已成为制约经济发展的主要因素之一，节约用水成了一个社会发展所必须面对的问题。

火力发电厂是一个耗水大户，其中循环水冷却塔的耗水量约占整个电厂耗水量的60%以上。

因此，冷却塔耗水量的变化对整个电厂耗水量有着较明显的影响。

那么哪些因素影响冷却塔的耗水量，又是如何影响的呢？下面以一台300MW 火电机组为实例具体分析一下其变化的内在1. ? ???2.? ? 火力发电厂循环水冷却系统运行中，维持系统正常稳定运行的关键是两个平衡，即：水量平衡和盐量平衡。

二者相互联系，如果其中一个平衡变化，那么另一个平衡也会随之发生相应变化。

2.1循环水的水量平衡：
水量平衡过程是：机组运行过程中，对于敞开式循环冷却水系统来说，水的损失有蒸发损失、风吹损失、排污损失、漏泄损失（由于量较小，一般可略去不计）等，要维持水量平衡就需要同时对系统进行补水。

循环水系统的水量平衡数学表达式为：PBu =P1+ P2+ P3 ［1］? ?? ?? ?? ?? ?? ???公式1
PBu%
P2%
P3
??公式2
M
量，
其中：自然通风冷却塔的蒸发损失计算公式为：
E=k×△t×Qm ［2］? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?公式3
k：与环境大气温度有关的系数，%；△t：循环冷却水温升，℃；Qm：循环水量，T。

若其它条件不变，仅冷却水量发生变化时，同一机组△t成反比变化，因而蒸发损失水
量则保持不变的。

由公式1和公式2可以推出：B＝Qm×P2? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? 公式4
D
2.2
K=（
公式
3.影响耗水量因素的定量分析：
3.1环境温度变化对冷却塔耗水量的影响：（取空气湿度61%，机组出力300MW，浓缩倍率K=3.0）
3.1.1蒸发损失量的计算：? ?
当循环水进口温度为20℃时，环境（大气）的湿球温度为20-5=15℃，查文献[3]可得，大气的干球温度为21℃。

查文献[4]可得，k=0.142%。

代入公式3可得：E=k×△t×Qm=0.142%×9.51×36000=486t/h
3.1.2风吹损失量的计算：
由公式
? ?
由公式
3.1.4
??
31℃、36
表1：? ?? ?? ??? ??环境温度变化对循环冷却塔耗水量的影响
环境温度（℃）? ? ? ? 6? ? ? ? 11? ? ? ? 16? ? ? ? 21? ? ? ? 26? ? ? ? 31? ? ? ?
36
循环水耗水量（ t/h）? ? ? ? 575? ? ? ? 626? ? ? ? 678? ? ? ? 729? ? ? ? 781? ? ? ? 832? ? ? ? 883
??图1
3.2
300MW
由3.1
当环境湿度为66%时，取循环水进口温度为20℃，则大气的湿球温度为
20-5=15℃，根据文献[3 ]可知，大气的干球温度为20℃。

查文献[4]可得，k=0.14%，代入公式3可得：E=k×△t×Qm=0.14%×9.51×36000=479t/h
3.2.2风吹损失量的计算：
由公式4可得：B= Qm×P2 =36000×0.1%=36 t/h
3.2.3排污损失量的计算：
由公式6可推导出：P3=[P1+ P2（1- K）]/（ K-1）代入可得：P3=0.57% 由公式5可得：D= Qm×P3=36000×0.57%=205 t/h
、46%表2：
? ? ?
76
? ? ? 709? ? ? ? 698
图2：? ?? ?? ?? ?? ? 环境湿度变化对循环冷却塔耗水量的影响
3.3机组出力变化对循环冷却塔耗水量的影响：（取循环水进水温度为20℃，大气湿度为61%，浓缩倍率K=3.0）
由3.1的计算结果可知，当机组出力为100%时，循环冷却塔的耗水量为729 t/h。

下面我们来计算一下，当机组出力为75%时，循环冷却塔的耗水量情况。

3.3.1
? ?
? ?t ［5］变。

? ?
公式
? ?
出力由
代入公式3可得：E=k×△t×Qm=0.142%×7.13×36000=364t/h
由公式4可得：B= Qm×P2 =36000×0.1%=36 t/h
? ? 由公式6可推导出：P3=[P1+ P2（1- K）]/（K-1）? ?代入可得：P3=0.41%
由公式5可得：D= Qm×P3=36000×0.41%=148t/h
由公式2可得： M=E+B+D =364+36+148=548t/h
表3：
? ?
图3：
3.4浓缩倍率变化对循环冷却塔耗水量的影响：（取机组出力300MW，循环水进口温度为20℃，大气湿度为61%）
由3.1的计算结果可知，当循环水浓缩倍率为K=3.0时，循环冷却塔的耗水量为729 t/h。

下面我们来计算一下，当浓缩倍率K=3.5时，循环冷却塔耗水量的大小。

℃，则大气的湿球温度为20-5=15℃，查文献[ 3]可得，大气的干球温度为21℃。

查文献[4 ]可得，k=0.142%，
代入公式3可得：E=k×△t×Qm=0.142%×9.51×36000=486t/h
由公式
3.4.3
? ?
由公式
3.4.4
、2.0时循环水冷却塔耗水量的变化情况（具体结果见表4和图4）
表4：? ?? ?? ?? ?? ?浓缩倍率变化对循环冷却塔耗水量的影响
浓缩倍率? ? ? ? 2.0? ? ? ? 2.5? ? ? ? 3.0? ? ? ? 3.5? ? ? ? 4.0? ? ? ? 4.5? ? ? ?
5.0
循环水耗水量（ t/h）? ? ? ? 972? ? ? ? 810? ? ? ? 729? ? ? ? 680? ? ? ? 648? ? ? ? 625? ? ? ? 608
图4：? ?? ?? ?? ???浓缩倍率变化对循环冷却塔耗水量的影响
4.
4.1
变化
1
4.2
每变化个
4.3机组出力变化对循环冷却水系统的耗水量影响近似为线性正比关系。

机组出力每变化1个百分点，循环水耗水量则变化7.3 t/h。

约相当于循环水量的0.02个百分点。

该结论是依据发电机组推导得出的，对热电联产机组不适用。

建议：1）在机组正常运行中，应重视汽机侧漏入疏水扩容器的疏水量。

因为该疏水量的增加相当于增加了凝汽器的热负荷，也即相当于机组出力是增加的。

2）应
重视冷却塔的日常维护工作，因为若冷却塔的冷却效果较差会引起冷却塔的出水温度上升，这不但会增加其耗水量，同时还导致机组煤耗升高。

在3.3的计算中，若不忽略γ的变化，则计算结果与忽略γ变化相比，耗水量将有所增加但增加幅度不会超过10%。

? ?? ? 式中：E——蒸发损失水量，m3/h；? ?
△t——冷却水温差，℃；
? ?? ?? ?? ? R——循环水量，m3/h；
μ——蒸发系数，0.0016
? ? 2、排污水量B
? ? 根据确定的浓缩倍数及物料平衡关系式可知：? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?E? ?? ?? ?? ?? ?
? ?? ?? ?? ???B= ————? ?? ?? ?? ?
? ?? ?? ?? ?? ?? ???K—1? ?? ?? ?? ?
? ? 式中：B——排污损失水量，m3/h；
? ? 3
? ?
? ?。