逆流式双曲线自然通风冷却塔设计浅谈

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1、逆流式双曲线自然通风冷却塔设计浅谈闻学宇周艳娟中国能源建设集团辽宁电力勘测设计院有限公司摘要：冷却塔作为电厂冷端系统的主要设备之一，其冷却能力特性直接关系到电厂运行的安全性和经济性。目前大部分设计单位对于逆流式双曲线自然通风冷却塔的设计计算仍采用《工业循环水冷却设计规范》屮的熔差法，简便的一维算法因能满足大部分工程设计精度而得到广泛应用。关键词：自然通风冷却塔;散热修正系数;淋水面积;出塔水温初始值;作者简介：闻学宇（1983-）,男，辽宁沈阳人，工程师，从事电厂水工工艺研究。DiscussiononDes

2、ignofCounterflowHyperbolicNaturalDraftCoolingTowerWENXue-yuZHOUYan-juanChinaEnergyEngineeringGroupLiaoningElectriePowerSurvey&DesignInstituteCo.Ltd.;Abstract：Asoneofthemainequipmentofcoldendsystem,thecoolingcapacityofcoolingtowcrisdirectlyrclatedtothesafct

3、yandeconomyofpowerplantoperation.Atpresent，mostdesignunitsstillusetheenthalpydifferencemethodwhichispresentedinthe"DesignCodeofIndustrialCirculatingCoolingWater/Ztocalculateanddesignthecounterflowhyperbolicnaturaldraftcoolingtower,andthesimpleone-dimension

4、alalgorithmcanbewidelyappliedtomeettheaccuracyofmostengineeringdesign.Keyword：naturaldreiftcoolingtower;heatdissipationcorrectioncoefficient;waterdrenchingarea;initialwatertemperaturcoftowcr;1引言发电厂建设在水资源不丰富的区域时通常会使用冷却塔作为冷却手段。为了获得源源不断的电能，工质（一般为水）就需要在热源及冷源间实

5、现循环做功。这里的冷源就是通过循环冷却水实现的，汽轮机低压缸内的乏汽在凝汽器内被管束外部的循环冷却水冷却凝结成为饱和水。循环冷却水吸热后温度升高，温度升高的冷却水被送至冷却塔内与空气进行传热传质，冷却水通过放热后温度下降，空气温度升高变为湿热空气后排至大气环境中去，温度降低的冷却水落入冷却塔集水池后通过循环水沟流至循环水泵吸水池，循环水泵将冷却水升压后至凝汽器再次进行换热，以此循环的过程。冷却塔在这个循环中所起到的作用是与空气冷源进行换热，循环水系统中的冷却水通过配水装置进入喷淋区并依次通过填料区及雨区，其

6、中填料区中的传热传质过程为冷却塔内高温冷却水与低温空气换热过程的核心。冷却塔如果设计合理，则冷却塔岀水温度在合理范围内较低，这样就能使汽轮机低压缸保持合适的真空度，使机组热效率保持较高的水平。因此研究冷却塔是非常有必要和有经济效益的。2—维算法目前冷却塔设计采用的算法仍是由麦克尔在1925年给出的焰差法。麦克尔以空气层屮的焰与湿空气屮的焰Z间的差值作为水面向空气屮散热的推动力给出了推导经典焙差法公式的过程。焙差法的麦克尔公式可求解出冷却数即冷却任务，而冷却塔淋水填料热交换特性公式可求解出冷却塔的冷却性能，在

7、冷却任务与冷却性能相同的条件满足时冷却塔的热力计算完毕，然后再通过冷却塔的升力与阻力平衡计算进行动力计算。在冷却塔热力与动力计算都平衡吋，循环冷却水出水温度能满足设计要求时，所设计的冷却塔就是应该在实际工程屮选用的。关于一维计算方法在《工业循环水冷却设计规范》中已经给出了具体的计算公式,此处就不再一一列举。本文仅对一维算法中某些参数的选取进行分析，正确选取计算参数以期得到较为准确的计算结果。2.1热力特性表达式热力特性是指填料的冷却能力，不同的填料及布置方式有不同的表达式，这些经验表达式是由工业塔进行试验，

8、再通过得到的数据进行拟合公式化分析得到的，具体试验及拟合公式的方法可参考《冷却塔淋水填料、除水器、喷溅装置性能试验方法》。因此选择一个精确和扩展性能较好的热力特性表达式是冷却塔精确计算的关键一步。在《工业循环水冷却设计规范》的2003年版本中给出了部分逆流式冷却塔填料的热力特性表达式，而这些表达式计算的填料高度均为Im,因此在选择非5高度的填料进行计算时参考的计算公式需要自行查找资料。中国水利水电科学研究院对逆流