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1、第卷第#期现代电力)0#!年∀月∃%&∋()∋∗∋+,(−+.%/∋(!湿式冷却塔水损失的高压静电回收实验分析梁双印胡三高周少祥张保衡〔华北电力大学1北京2动能工程系〕摘要通过对电、拉径分布、厂耗水量最大的闭式循环湿式冷却塔排空水的形态静,、,电特性及热力学特性等从热力学静电学和高压静电沉聚理论进行了分析并在实验,室和塔内做了初步的原理及定量实验说明高压静电沉聚技米用于湿式冷却塔排空水。。回收技术土的可行性并阐述了初步设计思想及尚待研究解决的问题关键词冷却塔水损失静电沉聚回收实验分类号
2、,3∀!#·4引言火力发电厂是工业用水大户。世界先进的湿式冷却塔闭式循环火力发电厂耗水指标是,7,、。每百万干瓦容量456相当于一个中小城市的生活用水量而我国的火电厂耗水量高达每百万千瓦容量89一:5丫:。一个耗水指标先进的∀又0∃;火电厂的厂内耗水分布如表示。表中可看出,该厂采取了除灰水再利用的节水措施和冷却塔排污水处理回收利用后,其主要耗水部位在湿式冷却塔,由冷却塔产生的蒸发和风吹两项排空损失占全厂总耗水量的!!89<,其中风吹损失是加装机械挡板式收水器时耗水量,由此可见电厂湿式冷
3、却塔的耗水是电厂耗水的主要部分。随着工农业的发展和人民生活水平的提高,我国的淡水供需矛盾日趋尖锐,水资源短缺及供应紧张状况已严重制约着我国的经济建设速度和发展,特别是沿海经济发达城市尤为如此。在电力工业发展及生产中,许多新建及规划的电源点容,。量受到供水能力的严重制约有些已在运行的电厂机组由于供水能力的减少而降出力运行因此,湿式冷却塔排空水回收和利用已势在必行。对耗水大户火电厂的节水技术的研究,这,对降低火电厂的耗水指标提高火电厂运行经济性以及加快电力建设事业都具有十分重要的意义。为此,我们提出
4、了用高压静电沉聚技术对湿式冷却塔排空水进行回收。理论依据=,1气冷却塔水损失包括三部分第一部分是由于蒸发所产生第二部分是由于汽2夹=一一收稿日期!>?∀梁双印讲师北京>∀∀>!现代电力!年带水滴所产生,第三部分是由于存在上述水损失而使循环水浓缩,为保证循环水固体溶质含量符合标准要求应有的排污损失。前两部分水损失是含在冷却塔喷淋换热层上部的空气和水的混合物中,随空气一同排空,其中细分混合物可认为是由空气、水的几种形态1包括水滴、雨、细雨、雾、干水蒸汽2组成。各种水形态的粒径分布见表∀示。
5、表4某∀义>∃;火电厂的耗水分布需水量及占全实耗水量及占序号厂的百分比经常回收量全厂百分比1≅6Α21<21≅6Α21<2冷却塔蒸发1占循环水量百分8>##>!∀8>Β比为8<2冷却塔风吹1占循环水量百分8∀#?>#8#9比为>8<Β>∀92循环水排污Β>∀8##8锅炉补水?>9Β#9?8?、、8燃油输煤空调用水∀!Β#4∀1?>1#Β19?0!>8、8除灰渣用水>>!∀>988生活用水!?>>∀4>>899主变用水#Β>#8!>其它9Β#Β
6、9ΒΒ8!Β合计∀Β∀>><#!9Β∀>>><表∀各种水形态的粒径分布水形态细雨小雾干水蒸汽1水汽2粒径分布印52Δ9>>>>一9>>9>一>>4Χ9>,,对上述水的形态中粒径大于∀>>Χ>>拌5的颗粒极不稳定当受到扰动或冲击和风速,。旧观点认为的蒸发损失是小于∀>的涡动撕裂迅速变成较稳定的小颗粒>一>如5的随空气排空,又能在重力作用下回落地面的水含量,约占循环水量的>89<1未加机械板式除水器时2。目前,设计和运行的冷却塔,均采用了机械挡板式除水器,它是利用水滴与气流的运
7、,,,,动速度差别在绕过除水板时大颗粒水滴撞击并附着在除水板上从而沿除水板落下>Χ>,但其中有一部分大颗粒1粒径大于∀>>拼52撞板后粉碎成小颗粒重新被主汽流带走这就使机械挡板式除水器能收集粒径大于∀>>一>>“5的部分水颗粒,使风吹损失的>89<值降到>8<的值。机械挡板式收水器对占循环水量89<的蒸发损失无能为力。,,,。据电学理论纯水属于电介质相对介电常数比玻璃还大达到Β>考察水分子的结构,,被,,水分子是非对称的有极结构称为有极分子一个水分子形成一个电偶极子在垂,。、,直于电场方
8、向的电介质表面出现极化电荷如图示且两垂直面分别出现正负电荷若电介质内均匀仍显中性。电厂冷却水不是纯水,而是溶有若干种电解质的液体,其中存在#期梁双印等=第湿式冷却塔水损失的高压静电回收实验分析许多带负电或正电的离子,于是整块水将带一定的电荷。如图∀示。据库仑定律,水粒微团在电场中受到库仑力的作用,在库仑力的作用下,水粒径小的水粒微团将聚为大粒径水微粒,并驱向极板。带负电瓦>>。%>>图纯水一在静电中的带电情况示意图图∀含有电解质的水粒子静电场中带电示意图,,,据静电沉聚理论将电场阴极设计为电
