工业循环冷却塔除雾应用分析

朱燕华

摘要：本文针对工业用冷却塔除雾系统、节水效率等技术要点，通过在项目的实际应用，分析影响除雾效果的主要因素。

关键词：冷却塔除雾  蒸发损失率  空气混合器

某项目配套冷却塔总水量为22500t/h，冷却塔共5台，单塔的水量为4500t/h。同时，项目配套烟气脱白项目，该项目配套冷却塔总水量为6250t/h，冷却塔共2台，单塔的水量为3125t/h。该冷却塔有节水和消除风筒出口羽雾的功能。

冷却塔单塔轴线平面尺寸为18×18m，塔高18.6m，冷却塔为四面进风型式。该项目配套一键式消雾控制系统，可满足对该零雾型冷却塔的自动控制，操作运行简单，维护方便。

一、冷却塔应用

传统工业用机械通风冷却塔的运行对周围环境造成的不良影响，包括：冷却过程水耗非常大;冷却塔排出的湿热空气在低温或高湿的环境中，水蒸气会发生冷凝而形成白雾，白雾降低能见度、含有溶解盐或固体颗粒物、增加附近地区湿度、会造成霜或雾，从而对周围环境造成不良影响。

为减少对环境的影响，冷却塔技术得到不断升级，现使用的零雾型消雾节水冷却水塔属于第二代产品，由江苏海鸥冷却塔股份公司承建，采用玻璃钢结构型式，该冷却塔满足在设计消雾点（大气压101.33KPa，干球温度0℃，相对湿度87%）条件下，满足风机出口空气消雾效果达到CCTI TL001-2014《干湿消雾节水冷却塔性能验收试验测试规程》中规定的“零雾型”标准。

二、消雾节水原理

如图所示，图中曲线为饱和空气焓湿图。常规冷却塔（湿式塔），B-A线为出填料的饱和湿热空气B与环境干冷空气A混合的变化线，在焓湿图的上方，故而产生大量的羽雾。消雾节水冷却塔在冷却塔塔体部分的气室层安装高效空冷换热装置（核心部件翅片管束），利用风机的抽力，将环境的冷空气A（冷源）引入塔内，并与上塔热水（热源）进行换热，换热后的热空气A’再与出填料的饱和湿热空气B混合，混合后为风筒出口空气C（相对B点，露点和含湿量均下降，为不饱和空气），此时空气C再与环境冷空气A混合的变化线（羽雾稀释曲线）C-A在饱和空气焓湿图的下方，即无羽雾产生。

另外，由于加入高效空冷换热装置后，进水先经过高效空冷换热装置进行预冷（干冷），然后再进入填料段进行冷却（湿冷），干冷部分减少了填料段的进水热负荷，即减少了冷却塔的蒸发损失量，起到了节水的作用，同时干冷部分的温降越大，其节水效率越高。

三、节水效率

2.1、节水方案：

结合我公司在国内消雾节水冷却塔项目的实際经验，在保证冷却塔热工要求的前提下，要想提高节水率（减少蒸发损失），关键在于以下两点：

（1）提高干冷部分的温降，具体措施是增大高效空冷换热装置（干冷）中核心部件翅片管束的换热面积;

（2）提高干冷部分的进风风量，具体措施有：

a、确保原有冷却塔风机、电机能满足设计风量要求;

b、根据环境温度，利用电动风门来调节干冷部分的进风风量，提高干冷部分的温降，最大效率节水。

2.2、蒸发损失水量计算

蒸发损失水量计算公式如下：

Qm=QPe

式中：

Qm—蒸发损失水量，t/h;

Q 一冷却塔循环水量，t/h;

Pe —蒸发损失率，%;

其中：Pe= Kzf XΔt X 100%

Δt—湿冷进出水温差，℃;

Kzf—系数（1/℃），按照下表中规定采用;当进塔气温（干球温度）为中间值

时可采用内插法计算。

2.3、节水计算结果

以上为单塔节水分析，冷却塔年运行时间按照8000h计算，浓缩倍数按照4计算。则消雾节水型（干湿式）冷却塔，单塔全年节水（减少补充水量）为7.25万吨/年，5台塔全年节水（减少补充水量）为36.25万吨/年。其中：

Qb=Qm+Qw= Qm+（Qm/（N-1））XQ

式中：

Qb—冷却塔补水量，t/h;

Qw 一冷却塔排污水量，t/h;

N —循环倍率，%;

对冷却塔进行消雾节水技术原理及工程应用性能测试表明，该项技术可实现消除羽雾，同时可冷凝回收塔内蒸发的部分水分，提高了循环冷却水的使用率，有效节约水资源。