《电厂冷却塔》word版

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1、火电站、核电站冷却塔空气动力涡流装置  2011-06-1214:45:33

2、  分类：技术革新

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4、字号大中小 订阅一、      综 述：在火电站以及核电站中，冷却塔作为电站循环水冷却系统中的工艺设备，是不可分割的，汽轮发电机组的经济指标在很大程度上取决于设计和运行的冷却设备。在夏季，其他条件相同的条件下，冷却塔使循环冷却水每降低1℃，就会在同等发电量下使燃煤的消耗平均减少1—2克/（千瓦.小时）。因此，提高冷却塔的工作效率，对于提高火电站汽轮发电机组的热效率、降低煤耗会起到重要的作用。

5、对于现代冷却塔而言，其有效作用的热系数为25—40%。提高冷却塔有效作用的热系数，也就提高了冷却塔的工作效率。采用冷却塔空气动力涡流装置对已建及在建电站的冷却塔进行改造，对于提高冷却塔的工作效率可以起到事半功倍的效果，同时对于减小其排热对环境的有害影响也会起到有效的作用。特别是在全球气候变暖的情况下，通过这种物理手段，降低循环水温度，提高机组效率，降低发电成本，可以说该项目具有节能和环保的双重作用。利用冷却塔空气动力涡流装置来提高冷却塔的工作效率，目前在国内的火电站中还没有应用，因此对该技术的研究应

6、用不仅可以填补国内在这一领域的空白而且能够创造巨大的经济效益和社会效益。众所周知，2002年下半年以来，随着经济快速增长和部分地区水文、气候出现异常现象，全国矛盾再度突出，电力供应形势紧张，形成了日益严重的电荒。从表面看，引起电荒是由于电力供需矛盾引起的，但从深层次看，能源供应的日趋紧张是产生电荒的深层次的原因，为此，政府将节约能源与开发新能源作为战略提到议事日程。火电站是能源消耗的直接部门，特别是对煤炭的消耗。将冷却塔空气动力涡流装置应用于火力和核电站的冷却塔上来改善冷却塔的冷却效果，提高冷却塔的

7、工作效率，可以显著地降低煤耗。目前全国现有运行的火力发电站装机容量超过1000MW的电站约为70座（2000年统计），如果包括1000MW以下电站的机组估计冷却塔数量超过300座。据有关学者调查指出，现在运行中的冷却塔绝大多数冷却性能不够好，多数有改造需求。根据对国内外相关技术的调查，目前该技术在俄罗斯已有5项相关技术专利，并已在俄罗斯电厂的1、3、4号冷却塔、马兹里斯科电站、格罗德涅斯科电站以及博波卢易斯科电站的冷却塔上被应用，其节能效果明显，安全可靠，经济效益明显，深受电厂用户欢迎。 二、   

8、   技术分析： 冷却塔的作用是将携带废热的冷却水在塔内与空气进行换热，使废热传输给空气并散入大气。冷却塔的工作原理是冷却水进入冷凝器吸收汽轮机排汽所放出的热量后，在一定的压力下，沿压力管送至塔身下部距地面8－10米的高度处，水沿配水槽由塔中心流向四周，再由配水槽下边的滴水管（短瓷管）呈线状流到下面与孔眼同心的溅水碟上溅成细小的水滴，经淋水装置后流入储水池。水流在飞溅下落时，冷空气依靠塔身所形成的吸力，被吸入塔内与水流呈逆向流动，由顶部排入大气，大部分的水由于受到蒸发被冷却，而小部分的水与空气对流传

9、热被冷却。储水池中的冷却水再沿着供水管路由循环水泵送入冷凝器而重复使用。从冷却塔的作用和原理我们可以看出，塔内各种装置工作性能的好坏，固然影响到冷却塔的换热效率，但冷空气逆向流动的环境和方式，也是换热效率的一个重要因素。冷却塔内蒸发冷却效力取决于多种因素，首先取决于被吸入冷却塔内冷空气质量流量、冷凝式汽轮机的冷凝器中流出的旋转热水；其次，以下的物理因素也影响冷却塔的冷却效力温度和周围空气的相对湿度，沿冷却塔高度风速的分布等等。通过研究证实，冷却塔内部相对弱风区同无水条件相比流谱发生了改变。在冷却塔底

10、部和上部形成了气体混合环流--大范围停滞涡流区（约占冷却塔径的1/3）。这就明显地降低了冷却塔的冷却效率并导致冷却塔储水池的水温提高，图1标示出了冷却塔内部的停滞涡流区。图1为冷却塔内部气流停滞涡流区 通过对俄罗斯4号电站冷却塔配水槽气流的理论和实验研究表明，冷却塔入口处的初始条件对空气流量大小和配水槽区域空气流量的分布有很大影响。确切地说，观察发现冷却塔入口处切面流入的空气呈不均匀分布，能够发现流入气体的挡板位于入口处的上部。还发现流入空气在喷水设施整个面积上也呈不均匀分布状态。这些因素导致了现有

11、冷却塔制冷效力降低。通过模拟冷却塔热物理和空气过程的综合实验装置（见图2），并借助于电子计算机，应用激光技术，进行流谱显影。图2---底部带涡流装置的冷却塔实验室模拟外形 由俄方研制的冷却塔空气动力过程实验室进行的模拟试验证明，借助于立式的旋转装置（动力涡流装置）在冷却塔内部建立旋风流，通过强化热质交换过程有效地提高了冷却塔的热交换效率。图3：冷却塔实验室模拟有效热系数(%)对水（Qw）、空气(Qa)消耗量比例关系的曲线曲线：1-带进入流的涡流器；2-不带进入流涡流器