逆流濕式冷卻塔水損失分析及節水技術

霍敦財靳超然甘露（國家電投集團遠達環保工程有限公司，重慶 40 國家電投集團遠達環保工程有限公司重慶科技分公司，重慶 40）

逆流濕式冷卻塔水損失分析及節水技術

霍敦財1靳超然2甘露2（1國家電投集團遠達環保工程有限公司，重慶 401122 2國家電投集團遠達環保工程有限公司重慶科技分公司，重慶 401122）

火電廠是高耗水用戶，其中逆流濕式冷卻塔耗水量約占全廠總耗水量的一半以上，所以逆流濕式冷卻塔的節水是火電廠節水關鍵。本文對目前關于逆流濕式冷卻塔的節水技術進行詳細的介紹，并對此后節水改造提供一定參考。

冷卻塔；水損失；節水

在電力生產中，逆流濕式冷卻塔是使用最多的，其耗水量占全廠耗水量的一半以上，可見逆流濕式冷卻塔的節水是電廠節水的關鍵。對于逆流濕式冷卻塔節水的研究，國內外學者開展了研究，并提出了一些節水措施。本文就當前關于逆流濕式冷卻塔的節水措施進行詳細的介紹，并對今后逆流濕式冷卻塔節水改造提供一定參考。

1 冷卻塔水損失

冷卻塔是用來將挾帶廢熱的循環冷卻水在塔內與空氣進行熱交換，并使水的熱量傳遞給空氣并散入大氣的設備。對于逆流濕式冷卻塔，水損失是循環冷卻用水消耗的主要原因，水損失主要包括蒸發損失、風吹損失和排污損失三個方面。蒸發損失是指循環水與空氣進行熱質交換時，循環冷卻水由于蒸發變為水蒸氣散發到空氣中的水量。蒸發損失水量為循環冷卻水量的1.2%-1.6%，是冷卻塔水損失中最大的一項損失。風吹損失是指循環水在塔體內與空氣進行熱交換時，以小液滴形式被空氣帶走并排出塔外的水量。排污損失是循環水與空氣換熱時，水分蒸發，水中的鹽度升高，為了使循環水的鹽度降低，需要排出的循環冷卻水量。

2 節水技術現狀

由于蒸發損失、風吹損失和排污損失是濕式冷卻塔的主要水損失，當前冷卻塔節水技術的研究以增加裝置、改進運行方式等方面來減少這三項損失為主。

2.1 降溫凝結收水

冷卻塔收水器以上的濕空氣基本上為飽和狀態。對飽和濕空氣降溫，可以使空氣中的水蒸氣凝結，并對凝結水進行回收，達到減少蒸發損失，進而節水的目的。李芳等[1]提出利用熱管技術，對除水器以上的飽和濕空氣進行降溫，并通過加裝噴射裝置向空氣中添加凝結核，使空氣中的水蒸氣加速凝結，最后利用聚丙烯材質的收水網，實現冷卻塔除水器上方凝結水的回收，通過理論分析，如果飽和濕空氣降溫2℃，可回收冷卻塔蒸發損失的11%。

2.2 旋轉流動收水

目前在冷卻塔內減少風吹損失最主要的措施是波紋板式或“八”字式收水器。徐永君等[2]提出利用旋轉流動汽水回收的基本思想，通過改變氣流的流動方向，利用離心力作用，對以液滴形式被空氣帶走的水量進行收集，通過與現有波紋板收水器收水能力進行實驗對比，在其他條件相同的情況下，收水效率提高了10%-20%，但旋轉流動收水器的阻力比波紋板式收水器要大一些。

2.3 高壓靜電收水

高電壓靜電收水裝置是利用施加高電壓，使正負極板間產生均勻的靜電場，當水霧通過電場時，就會形成水滴落下，將落下的水進行回收，達到節水的效果。王天正等[3]通過對冷卻塔加裝高電壓靜電收水裝置進行定性試驗證明了裝置的可行性，又通過定量試驗得出了，對于一臺200MW機組，高電壓靜電收水裝置的收水率約為41%。

2.4 提高濃縮倍率節水

通過提高循環冷卻水的濃縮倍率，能有效降低排污損失。這是火電廠最常用的冷卻塔節水技術。當前用于提高循環冷卻水濃縮倍率的主要方法是添加化學藥劑對循環冷卻水進行處理。早期，由于技術水平受限，濃縮倍率一般不大于2.5，當前通過使用有機阻垢劑，循環冷卻水的濃縮倍率達到2-4，配合石灰處理或離子交換軟化處理，循環冷卻水的濃縮倍率可以進一步提高到4-8[4]。美國尼亞加拉瀑布熱電廠采用常規磷系配方，在濃縮倍數為10的條件下運行，情況良好，而使用AEC處理方案，濃縮倍數可達到19-22。

3 結語

（1）蒸發損失是冷卻塔水損失中最大的部分，對飽和濕空氣降溫，可以減少或回收部分由于蒸發損失而失去的循環冷卻水，但這類技術才剛剛起步，還有許多問題需要解決。

（2）通過安裝旋轉流動收水裝置，可以減少風吹損失，冷卻塔的節水效果較好。

（3）提高濃縮倍數是當前冷卻塔節水中使用最多手段，但是濃縮倍數的提高不是沒有限制的，需要對濃縮倍數進行合理的分析。

[1]李芳,王景剛,劉金榮.熱管技術應用于冷卻塔節水的理論分析[C]//制冷空調新技術研討會.2005.

[2]徐永君,鄂學全,闞常珍.利用旋轉流動提高冷卻塔汽水回收效率的實驗研究[J].2003.

[3]王天正,王佩璋.自然通風冷卻塔內加裝高壓靜電吸浮收水裝置的節水技術[J].中國電力,1995(9):65-67.

[4]趙翠仙,張勝寒,許勇毅.淺析火力發電廠循環冷卻水的高濃縮倍率[J].工業安全與環保,2005,31(12):9-11.