逆流湿式冷却塔水损失分析及节水技术

2017-03-06霍敦财靳超然甘露国家电投集团远达环保工程有限公司重庆40国家电投集团远达环保工程有限公司重庆科技分公司重庆40

化工管理 2017年24期

关键词：水器逆流湿式

霍敦财靳超然甘露（国家电投集团远达环保工程有限公司，重庆 40 国家电投集团远达环保工程有限公司重庆科技分公司，重庆 40）

逆流湿式冷却塔水损失分析及节水技术

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火电厂是高耗水用户，其中逆流湿式冷却塔耗水量约占全厂总耗水量的一半以上，所以逆流湿式冷却塔的节水是火电厂节水关键。本文对目前关于逆流湿式冷却塔的节水技术进行详细的介绍，并对此后节水改造提供一定参考。

冷却塔；水损失；节水

在电力生产中，逆流湿式冷却塔是使用最多的，其耗水量占全厂耗水量的一半以上，可见逆流湿式冷却塔的节水是电厂节水的关键。对于逆流湿式冷却塔节水的研究，国内外学者开展了研究，并提出了一些节水措施。本文就当前关于逆流湿式冷却塔的节水措施进行详细的介绍，并对今后逆流湿式冷却塔节水改造提供一定参考。

1 冷却塔水损失

冷却塔是用来将挟带废热的循环冷却水在塔内与空气进行热交换，并使水的热量传递给空气并散入大气的设备。对于逆流湿式冷却塔，水损失是循环冷却用水消耗的主要原因，水损失主要包括蒸发损失、风吹损失和排污损失三个方面。蒸发损失是指循环水与空气进行热质交换时，循环冷却水由于蒸发变为水蒸气散发到空气中的水量。蒸发损失水量为循环冷却水量的1.2%-1.6%，是冷却塔水损失中最大的一项损失。风吹损失是指循环水在塔体内与空气进行热交换时，以小液滴形式被空气带走并排出塔外的水量。排污损失是循环水与空气换热时，水分蒸发，水中的盐度升高，为了使循环水的盐度降低，需要排出的循环冷却水量。

2 节水技术现状

由于蒸发损失、风吹损失和排污损失是湿式冷却塔的主要水损失，当前冷却塔节水技术的研究以增加装置、改进运行方式等方面来减少这三项损失为主。

2.1 降温凝结收水

冷却塔收水器以上的湿空气基本上为饱和状态。对饱和湿空气降温，可以使空气中的水蒸气凝结，并对凝结水进行回收，达到减少蒸发损失，进而节水的目的。李芳等[1]提出利用热管技术，对除水器以上的饱和湿空气进行降温，并通过加装喷射装置向空气中添加凝结核，使空气中的水蒸气加速凝结，最后利用聚丙烯材质的收水网，实现冷却塔除水器上方凝结水的回收，通过理论分析，如果饱和湿空气降温2℃，可回收冷却塔蒸发损失的11%。

2.2 旋转流动收水

目前在冷却塔内减少风吹损失最主要的措施是波纹板式或“八”字式收水器。徐永君等[2]提出利用旋转流动汽水回收的基本思想，通过改变气流的流动方向，利用离心力作用，对以液滴形式被空气带走的水量进行收集，通过与现有波纹板收水器收水能力进行实验对比，在其他条件相同的情况下，收水效率提高了10%-20%，但旋转流动收水器的阻力比波纹板式收水器要大一些。

2.3 高压静电收水

高电压静电收水装置是利用施加高电压，使正负极板间产生均匀的静电场，当水雾通过电场时，就会形成水滴落下，将落下的水进行回收，达到节水的效果。王天正等[3]通过对冷却塔加装高电压静电收水装置进行定性试验证明了装置的可行性，又通过定量试验得出了，对于一台200MW机组，高电压静电收水装置的收水率约为41%。

2.4 提高浓缩倍率节水

通过提高循环冷却水的浓缩倍率，能有效降低排污损失。这是火电厂最常用的冷却塔节水技术。当前用于提高循环冷却水浓缩倍率的主要方法是添加化学药剂对循环冷却水进行处理。早期，由于技术水平受限，浓缩倍率一般不大于2.5，当前通过使用有机阻垢剂，循环冷却水的浓缩倍率达到2-4，配合石灰处理或离子交换软化处理，循环冷却水的浓缩倍率可以进一步提高到4-8[4]。美国尼亚加拉瀑布热电厂采用常规磷系配方，在浓缩倍数为10的条件下运行，情况良好，而使用AEC处理方案，浓缩倍数可达到19-22。