汽輪機(jī)冷卻塔

汽輪機(jī)冷卻塔的作用

提高火力發(fā)電廠(chǎng)熱效率的有效途徑之一是降低汽輪機(jī)乏汽壓力，使朗肯循環(huán)的平均放熱溫度降低。一般情況下排汽溫度(乏汽壓力下對(duì)應(yīng)的飽和溫度)每降低L0℃，發(fā)電熱力循環(huán)效率提高約3.5％[1]。對(duì)于已確定的汽輪發(fā)電設(shè)備，汽輪機(jī)乏汽壓力的降低主要取決于循環(huán)水的溫度。冷卻塔是將攜帶汽輪機(jī)乏汽廢熱的循環(huán)水轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏厮笤賹?duì)汽輪機(jī)乏汽進(jìn)行循環(huán)冷卻。國(guó)產(chǎn)200MW機(jī)組循環(huán)水溫升高1℃，機(jī)組熱效率降低約0.328％[2]。

汽輪機(jī)冷卻塔的工作原理

冷卻塔的進(jìn)水(熱水)通過(guò)豎管進(jìn)入熱水分配系統(tǒng)(在平面呈網(wǎng)狀布置)，通過(guò)噴濺裝置，將水灑落到填料上，經(jīng)填料層后呈雨?duì)盥淙怂?，冷卻后的水被泵抽走重新循環(huán)使用。冷卻塔筒的底部是進(jìn)風(fēng)口，冷空氣進(jìn)入塔體穿過(guò)填料下的雨區(qū)與熱水流動(dòng)成相反方向流過(guò)填料，再經(jīng)除水器回收空氣中的水滴后從塔筒出口排出。流經(jīng)水表面的低溫空氣與高溫水相接觸，水將熱量傳輸給空氣，散到大氣中。水向空氣散熱有3種形式：蒸發(fā)散熱、接觸散熱、輻射散熱。由于輻射散熱量很小，冷卻塔主要靠另外2種方式散熱。

蒸發(fā)散熱

蒸發(fā)散熱通過(guò)物質(zhì)交換完成，通過(guò)水分子不斷擴(kuò)散到空氣中來(lái)實(shí)現(xiàn)。水分子具有不同的能量，其平均能量由水溫決定。在水表面附近動(dòng)能大的分子克服鄰近液態(tài)水分子之間的吸引力逃逸出水面而成為蒸汽。由于能量大的水分子逃離，水面附近的水體能量變小，水溫降低。蒸發(fā)的水分子首先在水表面形成一層薄的飽和空氣層，其溫度和水面溫度相同，然后水蒸氣從飽和層向大氣中擴(kuò)散，擴(kuò)散速度取決于飽和層的水蒸氣壓力和大氣的水蒸氣壓力差。水溫25℃時(shí)每蒸發(fā)1KG水帶走的熱量約為2546.54KJ。