最近幾年來，節(jié)能減排已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)的重要導(dǎo)向。當(dāng)然冷卻塔行業(yè)也要貫徹科學(xué)發(fā)展觀，如果在一個(gè)循環(huán)過程中，冷卻塔循環(huán)水1攝氏度的溫度差，每年就會(huì)節(jié)省幾十萬元的支付。本章小編就冷卻塔節(jié)能潛力進(jìn)行分析。
1.1 循環(huán)水1ºC溫差并存在的節(jié)能潛力
冷卻塔的工作過程是循環(huán)水從凝結(jié)器中吸收排氣熱量，以溫度t1送入冷水塔經(jīng)由壓力管道分流至配水槽，熱水通過噴濺裝置散成細(xì)小均勻的水珠灑落到淋水填料上，沿填料層高度和深度與冷空氣以蒸發(fā)，傳導(dǎo)和對流等方式完成熱交換。空氣吸收熱量和水分，其溫度和濕度逐漸增加接近飽和狀態(tài)由塔頂逸出，冷卻后的循環(huán)水以溫度t2返回凝結(jié)器。由此可見，冷卻塔的出塔水溫直接影響汽輪機(jī)的排氣壓力和循環(huán)熱效率。運(yùn)行的電廠中，冷水塔經(jīng)常在偏離設(shè)計(jì)條件的環(huán)境下工作，出塔水溫高于設(shè)計(jì)值導(dǎo)致真空下降，機(jī)組經(jīng)濟(jì)性降低。表2給出6種型號(hào)機(jī)組因?yàn)樗睦鋮s能力降低造成出塔水溫升高1ºC對機(jī)組經(jīng)濟(jì)性能影響。
表1 出塔水溫升高1ºC的經(jīng)濟(jì)性變化
由此可見，運(yùn)行電廠凝結(jié)器循環(huán)水進(jìn)口溫度升高1ºC伴隨的節(jié)能潛力。目前大多數(shù)冷卻塔缺少性能檢測，因熱負(fù)荷增加或檢修維護(hù)不當(dāng)致使冷卻塔出力不足，出口溫度偏高是普遍現(xiàn)象。例如我公司135MW機(jī)組循環(huán)水淤泥渾濁，淋水填料嚴(yán)重結(jié)垢，出塔水溫比相同條件下設(shè)計(jì)溫度升高4ºC，這臺(tái)機(jī)組每年因此而損失的標(biāo)準(zhǔn)煤約達(dá)2706t，僅此一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)損失約達(dá)55萬元（煤價(jià)按200元/t）。
1.2 淋水填料對出塔水溫的影響
循環(huán)水散熱過程與塔內(nèi)空氣分布，水分布和淋水填料的性能密切相關(guān)，淋水填料性能的優(yōu)略直接影響冷卻塔的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。淋水填料因其熱力性能和阻力特性的差異，帶來了不同的冷卻能力。如表3所示，在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，結(jié)構(gòu)不同的淋水填料對出塔水溫影響值。
表2 淋水填料對出塔水溫的影響
表2所列數(shù)值揭示填料的如下特性：
（1）幾何形狀相同的填料在厚度和間距不同時(shí)，水溫相差0.42~0.70 ºC；
（2）填料形狀對水溫的影響達(dá)1.14 ºC；
（3）塑料填料換熱性能優(yōu)于水泥格網(wǎng)板。
因此選擇性能優(yōu)良的淋水填料能降低出塔水溫且有較小的通風(fēng)阻力。據(jù)文獻(xiàn)介紹，無論順流還是逆流的冷卻塔該換高性能的薄膜填料能導(dǎo)致冷卻水降低5~8 ºC，對于現(xiàn)存的冷卻塔等于提高50%的冷卻能力或者增加的更多。重視淋水填料運(yùn)行維護(hù)，減少冷卻塔結(jié)冰和填料損壞，是提高冷卻塔熱力性能的重要手段。
1.3 淋水密度潛在的節(jié)能效益
淋水密度是指單位面積淋水填料所通過的冷卻水量，它也是影響冷卻塔出力的主要因素之一。由于運(yùn)行方式不當(dāng)，維護(hù)不及時(shí)造成噴嘴堵塞、填料破損及生長藻類，致使換熱面積減少、淋水密度增加。附圖為淋水面積相對減少1%~25%的出塔水溫變化情況。
影響冷卻塔性能的另一個(gè)重要參數(shù)是循環(huán)水流量。增加循環(huán)水量有益于凝汽器側(cè)熱交換，但是對冷卻塔存在最佳循環(huán)水量。當(dāng)出塔空氣的相對濕度未達(dá)到飽和，增加循環(huán)水量，可使出塔空氣逐漸趨于飽和。若繼續(xù)增加循環(huán)水量，出塔水溫反而很快升高，因?yàn)榭諝馕諢崃恳堰_(dá)飽和，過量熱水放出的熱量已無法被空氣再吸收。此外多消耗的泵功對汽輪機(jī)效率提高甚微。實(shí)際上是以循環(huán)水泵耗功補(bǔ)償冷卻塔出口水溫升。
綜上所述，冷卻塔存在著巨大的節(jié)能潛力，運(yùn)行電廠應(yīng)把冷卻塔性能問題作為主要的節(jié)能方式加以研究。根據(jù)各廠的具體情況，制定出提高冷卻塔出力切實(shí)可行措施，以保證機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 |
