最近几年来，节能减排已经成为工业生产的重要导向。当然冷却塔行业也要贯彻科学发展观，如果在一个循环过程中，冷却塔循环水1摄氏度的温度差，每年就会节省几十万元的支付。本章小编就冷却塔节能潜力进行分析。
1.1 循环水1ºC温差并存在的节能潜力
冷却塔的工作过程是循环水从凝结器中吸收排气热量，以温度t1送入冷水塔经由压力管道分流至配水槽，热水通过喷溅装置散成细小均匀的水珠洒落到淋水填料上，沿填料层高度和深度与冷空气以蒸发，传导和对流等方式完成热交换。空气吸收热量和水分，其温度和湿度逐渐增加接近饱和状态由塔顶逸出，冷却后的循环水以温度t2返回凝结器。由此可见，冷却塔的出塔水温直接影响汽轮机的排气压力和循环热效率。运行的电厂中，冷水塔经常在偏离设计条件的环境下工作，出塔水温高于设计值导致真空下降，机组经济性降低。表2给出6种型号机组因为塔的冷却能力降低造成出塔水温升高1ºC对机组经济性能影响。
表1 出塔水温升高1ºC的经济性变化
由此可见，运行电厂凝结器循环水进口温度升高1ºC伴随的节能潜力。目前大多数冷却塔缺少性能检测，因热负荷增加或检修维护不当致使冷却塔出力不足，出口温度偏高是普遍现象。例如我公司135MW机组循环水淤泥浑浊，淋水填料严重结垢，出塔水温比相同条件下设计温度升高4ºC，这台机组每年因此而损失的标准煤约达2706t，仅此一项经济损失约达55万元（煤价按200元/t）。
1.2 淋水填料对出塔水温的影响
循环水散热过程与塔内空气分布，水分布和淋水填料的性能密切相关，淋水填料性能的优略直接影响冷却塔的运行经济性。淋水填料因其热力性能和阻力特性的差异，带来了不同的冷却能力。如表3所示，在相同的实验条件下，结构不同的淋水填料对出塔水温影响值。
表2 淋水填料对出塔水温的影响
表2所列数值揭示填料的如下特性：
（1）几何形状相同的填料在厚度和间距不同时，水温相差0.42~0.70 ºC；
（2）填料形状对水温的影响达1.14 ºC；
（3）塑料填料换热性能优于水泥格网板。
因此选择性能优良的淋水填料能降低出塔水温且有较小的通风阻力。据文献介绍，无论顺流还是逆流的冷却塔该换高性能的薄膜填料能导致冷却水降低5~8 ºC，对于现存的冷却塔等于提高50%的冷却能力或者增加的更多。重视淋水填料运行维护，减少冷却塔结冰和填料损坏，是提高冷却塔热力性能的重要手段。
1.3 淋水密度潜在的节能效益
淋水密度是指单位面积淋水填料所通过的冷却水量，它也是影响冷却塔出力的主要因素之一。由于运行方式不当，维护不及时造成喷嘴堵塞、填料破损及生长藻类，致使换热面积减少、淋水密度增加。附图为淋水面积相对减少1%~25%的出塔水温变化情况。
影响冷却塔性能的另一个重要参数是循环水流量。增加循环水量有益于凝汽器侧热交换，但是对冷却塔存在最佳循环水量。当出塔空气的相对湿度未达到饱和，增加循环水量，可使出塔空气逐渐趋于饱和。若继续增加循环水量，出塔水温反而很快升高，因为空气吸收热量已达饱和，过量热水放出的热量已无法被空气再吸收。此外多消耗的泵功对汽轮机效率提高甚微。实际上是以循环水泵耗功补偿冷却塔出口水温升。
综上所述，冷却塔存在着巨大的节能潜力，运行电厂应把冷却塔性能问题作为主要的节能方式加以研究。根据各厂的具体情况，制定出提高冷却塔出力切实可行措施，以保证机组安全经济运行。 |
