双曲线冷却水塔节能环保系统的研究及应用
双曲线冷却水塔节能环保系统的研究及
应用
摘要：为了解决传统双曲线冷却水塔存在的问题，降低环境污染，节约水资源，提高冷却效果，研究开发节能环保的双曲线冷却水塔系统变得迫切和重要。
双曲线冷却水塔节能环保系统需要能够回收利用水蒸汽，降低循环水的消耗，减
少环境污染，并实现智能化的自动控制，以满足火力发电企业对节能环保的要求，同时降低生产成本，提高发电效率。这样的研究具有重要的理论和应用价值，并
对火力发电产业的可持续发展起到积极的推动作用。
关键词：双曲线；冷却水塔；节能环保系统；研究；应用
引言
在我国，火力发电一直占据主导地位，是满足工业和居民用电需求的重要手段。然而，传统的火力发电厂在进行发电过程中产生大量的余热，需要通过冷却
系统来降低发电设备的工作温度。双曲线冷却水塔是一种高效的冷却装置，其原
理是通过水与空气的接触，利用水蒸发带走热量，从而实现冷却的目的。
1 双曲线冷却水塔
双曲线冷却水塔是一种常见的工业冷却设备，其主要应用于火力发电、化工、冶金等行业，用于降低工业设备的温度并实现循环水的冷却。双曲线冷却水塔通
过水泵将待冷却的循环水抽入塔体，然后在冷却塔内进行循环。水泵将循环水送
至位于水塔顶部的喷淋系统，喷淋系统将水喷洒到塔体内的填料层上。填料层的
作用是增大水的表面积，以利于与空气的充分接触。当水从填料中往下流淌的过
程中，空气从底部向上流动，通过水的蒸发带走热量，使循环水的温度下降。部
分循环水会在填料层中蒸发，形成水蒸汽。这些水蒸汽将随着空气一同排出水塔
顶部。双曲线冷却水塔广泛应用于冷却火力发电设备、冶炼设备和化工生产中产
生的余热，确保这些设备在稳定工作温度范围内运行。双曲线冷却水塔由于其结
构简单、运行稳定、冷却效果较好等特点，在工业生产中得到广泛应用。然而，
随着环保意识的增强和水资源的稀缺性，人们对冷却水塔节能环保方面的要求也
逐渐提高，因此需要对现有双曲线冷却水塔进行改进和优化，以适应可持续发展
的要求。
2双曲线冷却水塔节能环保系统设计
2.1 双曲线冷却塔收水器层设计
收水器层是双曲线冷却水塔节能环保系统中的一个重要组成部分，其设计目
的是收集和回收水塔内部产生的水蒸汽，将水蒸汽转化为液态水，实现循环冷却，减少水资源的浪费和环境污染。收水器层位于填料层的上方，通常靠近水塔的顶部。由于水蒸汽在冷却塔内部会上升，因此将收水器层设置在填料层上方可以更
有效地捕获上升的水蒸汽。收水器层通常由金属或塑料制成，具有一定的深度和
容积。在收水器层的底部，设计有出水口，用于将收集到的液态水排出并回流至
水塔的水泵水盆内，实现循环冷却。在收水器层的顶部，设计有一定的空间，以
便容纳水蒸汽。当水蒸汽上升到收水器层时，受到收水器层上方空间的限制，会
逐渐冷却并凝结成液态水滴，从而被收集在收水器层内。收水器层的出水口将收
集到的液态水导回至水塔的水泵水盆内，实现循环冷却。收集到的水蒸汽经过凝
结和回流，不再被排放至外部，减少了水蒸汽的排放量。
2.2供水装置和喷淋装置设计
供水装置和喷淋装置是双曲线冷却水塔中非常关键的组成部分，它们负责将
循环水供给喷淋系统，实现对冷却水的均匀喷洒，从而降低循环水的温度并增强
与空气的热量交换。供水装置主要由提升水泵和输水管道组成。提升水泵安装在
水塔水盆内，负责将待冷却的循环水从水塔水盆抽取并提升至喷淋系统。水泵需
要具备足够的抽水能力，以确保水能够顺利输送到喷淋系统中。输水管道连接提
升水泵与喷淋系统，负责将水泵抽取的循环水输送至喷淋系统。输水管道需要保
持畅通，减少水流阻力，确保水能够均匀地流入喷淋系统。喷淋装置用于将循环
水均匀地喷洒到塔体内的填料层上，以增大水的表面积，增强水与空气之间的接触，从而实现水的蒸发和冷却效果。喷淋母管位于水塔顶部，连接输水管道和喷
淋支管，负责将输送来的循环水均匀分配到各个喷淋支管上。喷淋支管沿着填料
层的高度分布，连接喷淋母管和喷嘴。喷淋支管上设置有多个喷嘴，用于将水喷
洒到填料层上。喷嘴的设计需要确保水能够均匀地喷洒，避免水流过大或过小造
成不均匀冷却。喷嘴位于喷淋支管末端，是将循环水喷洒到填料层的关键部分。
喷嘴设计的喷口大小和角度需要经过精确计算，以确保冷却水能够均匀覆盖填料层，提高冷却效果。通过供水装置和喷淋装置的合理设计，双曲线冷却水塔可以
实现循环水的高效冷却，确保工业设备在稳定温度下运行，并降低循环水的温度，提高冷却效果。同时，均匀喷洒水的设计也有助于减少水蒸汽排放和环境污染。
2.3声波收水装置
声波收水装置是双曲线冷却水塔节能环保系统中的一项关键技术，旨在改善
传统冷却水塔的水蒸汽排放问题，实现循环冷却并降低水蒸汽的排放量。声波收
水装置通过产生合适的声频率和足够大的声压级，对冷却水进行作用。当声波作
用在水雾上时，会使水雾出现空化效应。在空化效应的作用下，含气的微小水珠
会发生爆破，形成微射流。在微射流的作用下，细小水珠会相互碰撞，凝冰成大
颗粒水珠。随后，在重力的作用下，这些大颗粒水珠会滴落，并回流至收水器层内。通过这种方式，冷却水的水蒸汽得到回收利用，实现循环冷却，降低水蒸汽
排放量。声波收水装置的作用是改善传统冷却水塔对环境造成的水蒸汽排放问题。在传统冷却水塔中，大量的水蒸汽会通过塔体顶部流出，造成水资源的浪费和环
境污染。而通过声波收水装置的作用，将水蒸汽回收利用，降低排放量，实现对
水的节约和环境保护。声波收水装置的引入可以提高冷却水的回收利用率，降低
水资源的消耗。此外，通过减少水蒸汽的排放，还可以减少对周边环境湿度的影响，减少水蒸汽带来的白色污染问题，改善周边居民的生产和生活环境。
2.4 喷淋自动控制系统设计
喷淋自动控制系统是双曲线冷却水塔节能环保系统中的重要组成部分，其作
用是实现对喷淋装置的智能化控制，根据实时数据调节喷淋的频率和量，以达到
最优的冷却效果和节能环保目标。喷淋控制装置是喷淋自动控制系统的核心部分，负责控制喷淋装置的启停。它通过接收主控制器发出的指令，控制喷淋系统的工
作状态。根据湿度、温度等数据，喷淋控制装置可以自动调节喷淋的频率和喷淋
量，以适应不同的冷却需求。电流检测传感器安装在喷淋装置上，用于监测喷淋
装置的工作状态。通过检测喷淋装置的电流变化，电流检测传感器可以实时反馈
喷淋装置的工作情况，如是否正常运行、是否堵塞等。湿度检测仪位于收水器层
上部空气中，用于检测空气的湿度信号。湿度是决定水蒸汽含量的重要因素之一，通过实时监测湿度，系统可以了解冷却塔内的水蒸汽含量，从而调节喷淋装置的
工作状态。主控制器是喷淋自动控制系统的中枢，负责数据的采集、处理和决策。主控制器接收来自电流检测传感器和湿度检测仪的数据，结合预设的控制策略，
对喷淋控制装置发出相应的指令。主控制器的智能算法可以根据实时数据和设定
的参数，优化喷淋装置的工作效率，实现节能环保的目标。
3结论
对双曲线冷却水塔进行节能环保系统研究，可以提供更环保、更高效、更智
能的双曲线冷却水塔节能环保系统，推动火力发电产业转型升级，促进可持续发展，同时也对节能环保领域的技术研究和应用具有一定的参考价值。
参考文献：
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筑第六工程局有限公司,2021-04-12.
[2]张忠,李毅. 双曲线冷却塔施工常用数据参数分析与研究[J]. 科学技术
创新,2021,(09):128-130.
冷却塔行业国内外研究现状
冷却塔行业国内外研究现状 冷却塔是一种用来降低流体温度的设备，广泛应用于工业生产、电 力站、制冷设备等领域。冷却塔行业随着科技的进步和需求的增加， 得到了突飞猛进的发展。本文将就冷却塔行业国内外的研究现状展开 讨论。 一、冷却塔行业国内研究现状 冷却塔行业在我国取得了快速发展，研究者们对冷却塔的设计和性 能进行了深入研究。首先，国内研究者通过理论分析和实验验证，总 结出了一系列冷却塔的性能参数，如热负荷、风速、湿球温度等。这 些参数对于冷却塔的设计和工作效果有着重要的影响。其次，国内研 究者还对冷却塔的材料和结构进行了探索，提出了一些新的设计理念。例如，采用新型的填料材料和增强换热管的结构，可以提高冷却塔的 传热效果，降低能耗。此外，利用模拟和优化算法，国内研究者还对 冷却塔的内部流动进行了数值模拟和优化设计，来提高其换热效率。 二、冷却塔行业国外研究现状 与国内相比，国外冷却塔行业的研究更为深入和广泛。首先，各个 发达国家的研究机构和企业都对冷却塔进行了大量的研究。他们不仅 在理论上不断创新，还在实践中不断进行改进和优化。例如，日本在 冷却塔领域的研究中引入了多相流模型和流-固-相互作用模型，并开展 了大量的实验验证工作。其次，国外研究者对冷却塔的节能与环保也 进行了深入研究。他们提出了一系列的节能改进措施，如采用高效的
风机和新型填料材料，以及对冷却塔进行系统优化，减少能耗和环境污染。 三、冷却塔行业发展趋势展望 在未来，冷却塔行业将会继续迎来更多的创新和发展。首先，随着新材料和新技术的不断发展，冷却塔的性能将会得到进一步提升。例如，纳米材料的应用、智能控制技术和数据分析等都将会为冷却塔行业带来新的机遇和挑战。其次，随着全球气候变暖和环境保护意识的增强，冷却塔行业将会更加注重节能和环保。未来的冷却塔将会更加高效、节能、环保，在满足工业需求的同时最大限度地减少资源消耗和环境污染。 总结： 冷却塔行业在国内外的研究现状中都取得了不小的进展。国内研究者在理论分析、结构设计和流动优化等方面做出了很多有益的探索。而国外研究者则在多相流模型、节能环保等方面取得了一定的突破。未来，冷却塔行业将会继续面临机遇和挑战，我们有理由相信，在技术不断创新和全球合作的推动下，冷却塔行业的发展会更加出色。
双曲线冷却塔
双曲线冷却塔结构优化计算与选型 (2008-12—14 22:20:52) 转载 分类: 天力知识 标签： 杂谈 【Optimized Calculation and Model Selection of Double Curved Cooling Towers】 ［摘要］目前,火电厂机组容量不断增大，其冷却塔亦向超大型方向发展.对冷却塔结构进行优化可保证冷却塔设计的安全性、经济性、合理性.冷却塔优化包含热力选型优化和结构本体优化,其中热力选型优化包括塔高与淋水面积的选配，塔高主要部位几何尺寸的相关比值等；结构本体优化包括在合适的荷载组合下，保证热力选型所确定的冷却塔主要尺寸、风筒几何尺寸比值、壳底斜率及壁厚等。通过优化计算，进行几个较优方案的技术经济性的比较,找出安全性、经济性、合理性最优的方案。 ［关键词］冷却塔结构计算设计优化 0概论 双曲线逆流式自然通风冷却塔是火力发电厂循环水系统中应用最广泛的冷却设备。随着电厂机组容量的不断增大，冷却塔的淋水面积和塔高也不断增大、增高，冷却塔的结构优化计算和选型显得十分重要,它是冷却塔尤其是超大型冷却塔设计的经济性、合理性和安全性的基本保证。 冷却塔主要由钢筋混凝土双曲线旋转薄壳通风筒、斜支柱、环型基础或倒“T"型基础（含贮水池）及塔芯淋水装置组成，详见图1.
冷却塔通风筒包括下环梁、筒壁、塔顶刚性环3部分.下环梁位于通风筒壳体的下端,风筒的自重及所承受的其他荷载都通过下环梁传递给斜支柱，再传到基础.筒壁是冷却塔通风筒的主体部分，它是承受以风荷载为主的高耸薄壳结构，对风十分敏感。其壳体的形状、壁厚，必须经过壳体优化计算和曲屈稳定来验算，是优化计算的重要内容。塔顶刚性环位于壳体顶端，是筒壳在顶部的加强箍,它加强了壳体顶部的刚度和稳定性。 斜支柱为通风筒的支撑结构，主要承受自重、风荷载和温度应力。斜支柱在空间是双向倾斜的，按其几何形状有“人"字形、“V”字形和“X”字形柱，截面通常有圆形、矩形、八边形等。基础主要承受斜支柱传来的全部荷载,按其结构形式分有环形基础(包括倒“T”型基础)和单独基础.基础的沉降对壳体应力的分布影响较大、敏感性强.故斜支柱和基础在冷却塔优化计算和设计中亦显得十分重要。 1冷却塔优化计算及选型 1.1优化目的
冷却塔的种类与作用
冷却塔的种类与作用 一、分类（采用循环冷却水的目的是节约资源。） 1、冷却塔cooling tower 工业中，使热水冷却的一种设备。水被输送到塔内，使水和空气之间进行热交换，或热、质交换，以达到降低水温的目的。 2、湿式冷却塔wet cooling tower 水和空气直接接触，热、质交换同时进行的冷却塔。 3、干式冷却塔dry cooling tower 水和空气不直接接触，只有热交换的冷却塔。 4、干一湿式冷却塔dry-wet cooling tower 由干式、湿式两部分组成的冷却塔。 5、自然通风冷却塔natural draft cooling tower 靠塔内外的空气密度差或自然风力形成的空气对流作用进行通风的冷却塔。 6、机械通风冷却塔mechamical draft cooling tower 靠风进行通风的冷却塔。 7、风筒式冷却塔chimney cooling tower 具有双曲线、圆柱形，多棱形等几何线型的一定高度的风筒的冷却塔。 8、开放式冷却塔atmospheric cooling tower 没有风筒，冷却塔的通风靠自然风力，在淋水填料周围设置百布页窗的冷却塔。 9、抽风式机械通风冷却塔induced draft mechanical cooling tower 风机设置在冷却塔出风口处的冷却塔。 10、鼓风式机械通风冷却塔forced draft mechnical cooling tower 风机设置在冷却塔进风口处的冷却塔。 11、横流式冷却塔crossfolw cooling tower 水流从塔上部垂直落下，空气水平流动通过淋水填料，气流与水流正交的冷却塔。 12、逆流式冷却塔counter flow cooling tower 水流在塔内垂直落下,气流方向与水流方向相反的冷却塔。 13、密闭式冷却塔Airtight cooling tower 用冷却塔内自循环的水冷却铜管中的循环水。能够很好的保证铜管中循环水的水质。 封闭式冷却塔： 1. 封闭式冷却塔是传统冷却塔的一种变形和发展。它实际上是一种蒸发式冷却塔，冷却器和湿式冷却塔的组合，它是卧式的蒸发式冷却塔，工艺流体在管内流过，空气在管外流过，两者互不接触。塔底蓄水池内的水由循环泵抽取后，送往管外均匀地喷淋下来。与工艺式流体热水或制冷剂和管外空气并不接触，成为一种封闭式冷却塔，通过喷淋水增强传热传质的效果。 2.封闭式冷却塔适用于对循环水质要求较高的各种冷却系统，在电力、化工、钢铁、食品和许多工业部门有应用前景。另一方面,冷却塔，与空冷式热交换器相比，蒸发式冷却塔利用管下侧水的蒸发潜热，使空气侧传热传质显著增强，也具有明显的优点。 密闭式冷却塔(也叫蒸发式空冷器)将管式换热器置于塔内，通过流通的空气、喷淋水与循环水的热交换保证降温效果。由于是闭式循环，其能够保证水质不受污染，很好的保护了主设备的高效运行，提高了使用寿命。外界气温较低时，可以停掉喷淋水系统，起到节水效果。推着国家节能减排政策的实施和水资源的日益匮乏，近几年密闭式冷却塔在钢铁冶金、电力电子、机械加工、空调系统等行业得到了广泛的应用。北方
双曲线冷却塔
3500m2双曲线冷却塔，塔高90m ，底部最大直径73.546m ，喉部直径38.8m ，顶部直径43.122m ，踏壁呈双曲面形，最大壁厚500mm ，最小壁厚140mm 。 计算依据： 双曲线母线方程：2022r z r +=λ 筒壁曲线：) 1(2202 20λλλ+++=?z r z r S z 筒壁厚度：b d b H H H h h h h --+=)(min max min 筒壁体积：2 ) (1 1--++=r i i i h h r r S V π 其中：r —— 筒壁中面半径 z —— 离喉部距离 λ —— 双曲线系数 r 0 —— 筒壁喉部中面半径 ?z —— 筒壁竖座标增减值 S —— 一节模板高度，S=1.5m h min —— 筒壁最小厚度 h max —— 筒壁最大厚度 H b —— 筒壁最小厚度处高度，取喉部高度 H d —— 筒壁高度 高差(m) 上高(m) 上半径(m) 下半径(m) 上厚(m) 下厚(m) 体积(m 3) 1 1.41 1.41 35.34 36.77 0.49 0.50 168.65 2 1.41 2.81 34.82 35.34 0.49 0.49 161.64 3 1.41 4.22 34.31 34.82 0.48 0.49 156.86 4 1.41 5.63 33.80 34.31 0.47 0.48 152.17 5 1.41 7.05 33.29 33.80 0.46 0.47 147.56 6 1.41 8.46 32.79 33.29 0.46 0.46 143.04 7 1.41 9.87 32.29 32.79 0.45 0.46 138.59 8 1.42 11.29 31.80 32.29 0.44 0.45 134.23 9 1.42 12.70 31.30 31.80 0.43 0.44 129.96 10 1.42 14.12 30.82 31.30 0.43 0.43 125.77 11 1.42 15.54 30.34 30.82 0.42 0.43 121.66 12 1.42 16.96 29.86 30.34 0.41 0.42 117.64 13 1.42 18.38 29.39 29.86 0.40 0.41 113.70 14 1.42 19.81 28.92 29.39 0.40 0.40 109.84 15 1.43 21.24 28.46 28.92 0.39 0.40 106.07 16 1.43 22.66 28.00 28.46 0.38 0.39 102.38 17 1.43 24.09 27.55 28.00 0.37 0.38 98.77
双曲线型冷却塔工作原理
双曲线型冷却塔工作原理 双曲线型冷却塔又称为双曲型冷却塔，是一种高效的工业冷却设备。它的工作原理是 基于水蒸气与空气之间的传质和传热作用，将水中的热量通过水滴的传导和冷却塔中的冷 却介质（通常是空气）之间的传质和传热，从而将水冷却。 结构组成： 双曲线型冷却塔主要由以下部分组成： 1. 塔身：双曲线型冷却塔的塔身通常由玻璃钢或金属材料制成，它的外形呈双曲线型，通常会有两层或多层喷水器。水从喷水器中喷出，在空气中形成雾状水滴。 2. 喷水器：双曲线型冷却塔中的喷水器通常是由PVC或金属制成的，由其上部供水管接入水源，并将水均匀地喷洒在塔身内侧。每个喷口可以通过调整阀门控制水的流量和压力。 3. 填料：填料是双曲线型冷却塔中的冷却介质，可以是金属骨架结构的层叠式金属 填料、PVC塑料填料、铝合金填料等。填料所占的体积比较大，可以扩大空气和水的接触 面积，提高传热效率。 4. 风机：风机通常安装在塔的顶部，用于将空气送入塔内，并增强空气和水的传质 和传热效果。风机的功率大小取决于冷却塔的设计及其工作条件。 工作原理： 1. 水从供水管中流入冷却塔的上部，通过喷水器喷洒在填料的表面，形成雾状水滴，在填料中形成水膜。 2. 风机带动空气通过塔内，使填料床保持湿润状态，形成了大量水滴和空气之间的 接触面积。 3. 空气中水分子的蒸发需要耗费热量，通过水滴与空气之间的传质和传热作用，水 蒸气将热量带到空气中。 4. 空气中的相对湿度随着水分子的增加而逐渐增大，在达到饱和状态后，水分将以 滴形式从下端排出。 5. 排出的水回流到底部水槽，再通过循环泵输送到上部喷水器中，从而实现了循环 使用。 优点：
节能技术在沙河科研中心园区供冷供热系统中的应用研究
节能技术在沙河科研中心园区供冷供热 系统中的应用研究 摘要：本文以沙河科研中心为例，详细介绍了节能技术在园区供冷供热系统 中的应用。重点分析了冷却塔供冷、蓄冷（蓄热）技术、制冷机热回收的合理性 和经济性。在冬季使用冷却塔免费为数据中心供冷，经济效益显著，节能效果明显，经济回收周期为0.43年。充分发挥园区能源中心冷热源多元化优势，对比 三种方案，在常规电制冷和燃气热水锅炉作为冷热源的基础上，增加蓄能水池蓄 冷的经济回收周期为5.98年；增加数据中心制冷机组热回收和蓄能水池夏季蓄 冷冬季蓄热的经济回收周期为0.71年。由此，综合运用节能技术能极大地降低 园区整体能源消耗，减少碳排放，是先进合理的，是未来绿色园区的发展趋势。 关键词：冷却塔供冷；蓄冷蓄热；热回收；节能 1 引言 随着社会经济的发展，建筑、工业和交通能耗成为我国能源消耗的主要方面。据统计表明，2019年全国建筑运行阶段能耗10.3亿标准煤当量，占全国能源消 耗总量的比重约为21.2%。随着人民生活水平的提高，对室内环境的冷热舒适性 要求愈发突显，建筑能耗也日趋增长，建筑的暖通空调能耗约占50%。因此，为 实现“十四五”公共机构节约能源资源工作规划中2025年公共机构单位建筑面 积能耗下降5%的目标，在暖通空调系统应用节能措施尤为必要。本文以某科研中 心园区供冷供热系统为例，围绕冬季冷却塔供冷、水蓄冷（蓄热）和制冷机组热 回收等节能技术，为建筑供冷供热系统节能改造提供可参考指导，助力绿色低碳 目标的实现。 2 供冷节能技术 2.1 冷却塔供冷
冷却塔供冷，是指在常规制冷机组系统的基础上，增加供冷板换等设备和管路，在夏季，电制冷机组正常运转。在过渡季和冬季，当室外湿球温度下降到某一设定值时，打开旁通阀，停止冷水机组运行，转为用冷却塔的循环冷却水直接或间接地向空调系统供冷，提供建筑物所需要的冷负荷。 为了增加稳定性，避免循环水质污染造成的结垢和堵塞等问题，一般选用冷却塔间接供冷系统（如图1所示）。冷却水循环和冷冻水循环是相互独立的。在过渡季和冬季，这两个循环之间依靠供冷板换来完成换热。 图1 冷却塔供冷系统 2.2蓄冷技术 蓄冷空调系统，是利用夜间电网低谷时段电力，运转制冷机制冷，将电力通过介质以冷量的形式储存在蓄冷池中，在白天用电顶峰时释放该冷量提供冷气空调，从而缓解白天空调系统用电与顶峰电力的矛盾。目前较为流行的蓄冷方式有两种，即水蓄冷、冰蓄冷。 表1 水蓄冷系统与冰蓄冷系统的性能比较
化工业中循环水系统节能节水措施
化工业中循环水系统节能节水措施 摘要：近年来，城镇化进程的加快，我国的各类工程建设数量也在不断增加。现阶段我国循环水用量已经占据化工业总用水量70%，能耗占比也超过70%，且 排放循环冷却废水量较大，极大影响企业运行成本，成为能源主管部门和生态环 境主管部门关注的重点问题。“力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”是国家做出的重大战略决策，行业在这一决策背景下将面临重大挑战。目前，我国行业冷却循环水系统普遍存在能耗高、污染物排放量大等问题，因此做好化 工业冷却循环水系统节能与环保工作便显得极为迫切。本文就循环水系统节能展 开探讨。 关键词：化工业冷却循环水系统；节能；环保 引言 锅炉循环水的生产基本原理是锅炉循环冷却水经水泵加压送到锅炉换热器与 被换热介质逆流接触换热后，吸收热量后温度升高，为了满足工艺要求，温度升 高后的水回到凉水塔进行冷却降温。由于锅炉循环水系统悬浮物经常超标，导致 锅炉装置内的换热器经常堵塞，降低了换热器的换热效果。从而直接影响到了锅 炉装置的整个生产系统的安全生产、稳定运行。 1.循环水系统技术优化的必要性 （1）节能降耗、提高经济效益的需要。换热器经常泄漏导致锅炉装置停车 检修次数增多；通过改善循环水水质，既降低了消耗，又节约了大量的生产成本。（2）安全生产、稳定运行需要。锅炉循环水的生产基本原理是锅炉循环冷却水 经水泵加压送到锅炉换热器与被换热介质逆流接触换热后，吸收热量后温度升高，为了满足工艺要求，温度升高后的水回到凉水塔进行冷却降温。由于锅炉循环水 系统悬浮物经常超标，导致锅炉装置内的换热器经常堵塞，降低了换热器的换热 效果。从而直接影响到了锅炉装置的整个生产系统的安全生产、稳定运行。
火力发电厂冷却水塔节能技术分析及改造
火力发电厂冷却水塔节能技术分析及改造 摘要：火电厂的节能优化技术涉及煤、水、材料、能源等多项指标，贯穿到火 力发电的全过程，只有进行综合全面的考量和运用，才能够提高火电厂发电的功 率和综合效益。通过对火力发电厂节能效果进行评价，可针对影响机组能耗较大 的系统或设备进行节能技术改造，使机组更加经济地运行。基于此，本文主要对 火力发电厂冷却水塔节能技术及改造进行分析探讨。 关键词：火力发电厂；冷却水塔；节能技术；改造 1、前言 循环冷却水系统是工业生产中的重要组成部分，也是水耗、能耗较高的部分，如循环冷却水系统的用水量占整个工业用水量的70%～80%；又如某内陆核电厂 仅循环水泵耗电量就占厂用电量的20%～30%。因此，循环冷却水系统的降耗减 排对工业的降耗减排意义重大。 2、优化循环冷却水系统 优化循环冷却水系统是工业企业降耗减排的有效途径，主要包括：优化水质 稳定处理，系统清洗、预膜，在线监测控制以及优化冷却水塔和水泵等。 2.1优化水质稳定处理 水质稳定处理是提高循环冷却水系统浓缩倍数的常用方法，主要包括阻垢、 缓蚀和杀生处理，可分为化学法和物理法。化学法主要指向循环冷却水中投加阻 垢剂、缓蚀剂和杀菌剂等水质稳定剂、加酸处理，以及软化处理（离子交换、石 灰软化）等；物理法主要有胶球擦洗、旁流过滤（包括膜过滤），也有尝试利用电、磁、超声和光等手段处理冷却水，如电磁阻垢技术、静电水处理技术、超声 波技术等。有时联合运用两类方法，以改善循环水水质、提高系统的浓缩倍数。 目前多采用设计合成、改性、复配等方法获取高效水质稳定剂，同时为减少 循环冷却水排水中的磷含量，一般选用低磷或无磷药剂。水质稳定剂的使用效果 取决于药剂本身的性能、冷却水的水质特点、系统的运行工况等诸多因素，因此 一般需要先对工业循环冷却水系统进行调研，再通过实验室静态研究（静态阻垢、防腐、杀菌试验）和动态模拟试验，对水质稳定剂进行初步的评价和筛选，最后 通过现场试验进一步验证药剂的可行性。 化学法具有一定的弊端，如加药过程相对复杂、系统排水中的残留药剂污染 环境等，而物理处理技术不添加化学药剂，可同时进行阻垢、缓蚀、杀菌，国内 已有一些企业尝试应用，并取得了一定的效果。运用高效环保的水质稳定剂、新 型环保物理技术以及高效旁滤等措施，可以提高系统的浓缩倍数、节水减排、降 低运行成本，有利于保障系统的安全、经济运行，同时减轻对环境的危害。 2.2系统的清洗、预膜 无论是新建的循环冷却水系统还是已运行一段时间的循环冷却水系统均需要 进行清洗、预膜处理。对于新系统，设备和管道在生产、安装过程中可能会有一 些碎片、油污、灰尘、锈蚀等沉积物，而老系统投运一段时间后，可能会由于结垢、腐蚀和微生物繁殖产生一些污垢，这些物质将会恶化水质，降低换热器的换 热效率，造成管道堵塞、系统泄漏等，严重影响系统的安全运行。清洗的目的是 为了清除设备和管道中的污垢，预膜一般在系统清洗后进行，目的是使清洗后的 金属表面能形成一层均匀致密的保护膜，防止腐蚀。 清洗一般包括物理清洗和化学清洗，预膜一般采用具有缓蚀效果的预膜剂处 理金属表面。两者密切相关，相辅相成。长期的工程经验表明，清洗和预膜是延
电厂循环冷却水系统节水及零排放技术研究
电厂循环冷却水系统节水及零排放技术研究 摘要：在改革开放的新时期，我国的综合国力在不断的加强，社会在不断的进步，国家对电厂循环冷却水处理以及节水的要求越来越高，使得电厂不得不提高 对循环冷却水进行处理工作的力度。于是在这种情况下，如何对循环冷却水进行 有效处理，如何让循环冷却水处理措施发挥出最大的节水效果，成为我国各大电 厂的首要任务。因此，本文主要针对电厂循环冷却水系统节水及零排放技术进行 研究。 关键词：电厂；循环冷却水系统；节能；零排水技术 引言 循环冷却水是火力发电行业的用水大项，其用水量和排水量约占整个工业用 水量的80%以上。近些年随着水处理技术和化学药剂技术不断更新，凝汽器管材 的不断升级，循环水的运行浓缩倍率己有很大的提升，尽管如此，从目前行业内 循环水用水现状来看，循环冷却水系统用水和排水量仍然很大，一方面造成水资 源浪费，另一方面造成水污染，严重制约废水零排放的实现。火电厂循环冷却水 系统节水技术研究，以及由此衍生的循环水零排放技术研究，具有很大工程应用 价值。 1循环水处理的必共性 在火力发电厂的生产过程中，有许多设备需要用水作为冷却介质，其中主要 的是汽轮机的凝汽器。冷却水水质不良，使凝汽器铜管内生成附着物和铜管发生 腐蚀的原因之一。由于附着物的传热性很差，它的形成导致凝结水温度升高，从 而使凝汽器真空度降低，影响汽轮机的出力和运行的经济性。铜管的腐蚀会减弱 其机械强度，甚至会穿孔，使冷却水漏入凝结水中，影响锅炉的安全运行.因此， 为保证循环冷却水的水质，必须对其进行专门的处理。冷却水系统通常有两种:一 种是直流式冷却水系统;一种是循环式冷却水系统。循环式冷却水系统又分为密闭 式循环冷却水系统和敞开式循环冷却水系统.电厂运行中大多为敞开式循环冷却水 系统，现仅就敞开式系统进行简单介绍。敞开式循环冷却水系统的特点是:水在冷 却塔与大气直接接触后，由于有C02散失和盐类浓缩现象，在凝汽器铜管内或冷 却塔的填料上有结垢问题;由于温度适宜、阳光充足、营养丰富，有微生物的滋长 问题:由于冷却水在塔内对空洗涤，有生成污垢的问题;由于循环冷却水与空气接触，水中溶解氧是饱和的，因此还有换热器材料的腐蚀问题。因此我们要针对循 环冷却水的上述问题，提供合理可行的方案，防止这种冷却水系统的结垢、微生 物生长和腐蚀等方面的问题。 2电厂循环冷却水系统节水及零排放技术要点分析 2.1实施高浓缩倍数循环冷却水节水成套技术，提高循环冷却水浓缩倍数 某化工研究设计院研制出高浓缩倍数循环冷却水节水成套技术，不仅提升了 冷却水的重复利用率，还极大地减少了污水排放量。某电厂应用此技术需构建11000t/h循环量的冷却水系统节水示范装置，可对冷却水中阻垢分散剂剂量、pH、电导率等进行自动控制，经过3a多的稳定运转考核，其碳钢腐蚀率小于 0.03mm/a，污垢黏附速率低于10mm，污垢热阻小于1.22×10-4m2·K/W，浓缩倍 数5.0~5.5，异养菌数小于1×105mL-1，总硬+总碱为1600mg/L，所有控制指标都 符合标准，并达到了世界最先进的节水水平。电厂应用节水成套新技术获得的效 果是显而易见的，不仅达到了节水的目的，还创造了更高的经济效益。该技术已 在该市各大电厂得到了普遍的应用，每年可节省3.0×107t的水资源，并减少了污
中能化工3#HT-L双曲线凉水塔防结冰与循环水泵节能改造
中能化工 3#HT-L双曲线凉水塔防结冰 与循环水泵节能改造 摘要：双曲线凉水塔是广泛用于向火力发电厂和大型制氧机组等提供循环冷 却水的重要设施，冷却效果较好。其工作原理是将封闭循环冷却水系统的高温有 压回水，从凉水塔的中下部经布水槽、喷头及填料喷淋而下，与由结构形成较大 压差而由塔底部四周进入的不饱和环境空气直接相接触，利用环境空气的不饱和 度对循环水进行冷却。 关键词：双曲线凉水塔；循环水泵；节能改造 前言：在我国北方较寒冷地区冬季使用时，由于环境温度较低，沿凉水塔底 檐下滴的水会结冰，时间一长将逐渐形成冰帘。严重时像裙子一样将凉水塔底部 通风口全部堵死，造成空气无法进入，而使凉水塔亦失去冷却作用和效果。为了 维持其功效，只好采用人工打冰或外接蒸汽解冻的办法，不仅增加了作业难度和 劳动强度，而且浪费能源，并存在一定的安全隐患。 中能化工目的就是为了解决上述问题，旨在提供一种简单实用，能有效防止 凉水塔冬季结冰的装置。 一、具体措施 包括循环回水管，且在循环回水管上增设上水管和喷水管，上水管下端与凉 水塔循环回水管连接，上端与设有喷水孔的喷水管连接。 彻底消除了凉水塔底部结冰现象，使干燥的低温空气得以持续流动，保证了 凉水塔的正常运行。避免了人工除冰帘作业，排除了作业人员滑入水池的危险性。利用凉水塔自身上水主管的有压循环回水进行喷射防冻，不需外加任何动力，从 而可节省大量除冰蒸汽。且结构简单，方便实用。 二、附图说明
图1为双曲线凉水塔防结冰装置示意图。 图2为图1的俯视图。 图3为双曲线凉水塔防结冰装置安装状态图。 图中：1、喷水孔，2、喷水管，3、上水管，4、循环回水管，5、凉水塔。
循环水冷却塔系统余压余能的应用研究
循环水冷却塔系统余压余能的应用研究 四川省化学工业研究设计院杨学军；西华大学赖喜德） 摘要 在工业领域存在着许多万吨级大流量的循环水系统，系统中不仅有许多现成的富余能量和压力，而且通过对其中不合理、不科学的部分进行改造，还可以挖掘出更多的可回收能量。“循环水能发电系统”（专利号： ZL200820301588.4）是在将回水能量转化为机械能以后，再进一步将其转化为电能。电能小的可以回馈到系统本身或提供给其它低耗能电器。像火电企业等这种大流量的循环水系统完全可以建立一个独立的“循环水能发电站”，并将所发的电能直接供给电网。 关键词循环水；冷却塔；余压余能；应用；研究 1.循环水能发电系统的工作原理 安装于回水管道上的水轮发电机组，在回水水流的冲击下，先将回水水流中的富余能量转化为机械能后进一步转化为电能，再经过输变电系统将电能回馈到系统本身或提供给其它低耗能电器，对于能量较大的电能可以直接供给电网。 2.余压余能 2.1客观存在的余压余能众所周知，循环水流中的能量完全来源于循环水泵，也就是完全来源于外在电源。其中循环水泵的大小主要取决于工艺流程及其控制的指标参数，尤其是流程中的最高位置。一般说来，流程中的最高位置都大于冷却塔喷淋系统距离地面的位置，所以循环水流在回到冷却塔出水口时仍然具有一定的富余能量。 2.2改造后的富余能量 现成的循环水冷却塔有两个明显的设计缺陷：一是大量的余压余能没有被回收利用；二是冷却塔回水管理应采用“一”字型设计，却全部采用了“U”型设计。 冷却塔回水管“U”型设计是指回水管自生产车间出来以后直接伸入至地下，再水平延伸至冷却塔，最后再从地下提升至喷淋系统；“一”字型设计是
2×150MW火电机组循环水系统一机双塔技术研究及应用
2×150MW火电机组循环水系统一机双塔 技术研究及应用 摘要：机力通风冷却塔是发电厂热力循环中重要辅助设备，冷却塔的换热效 果制约机组运行的安全经济性，直接影响到电厂的经济效益，是电厂节能降耗不 和忽视的关键设备。为解决机力通风塔冷却效果较差、厂用电率偏高的客观问题，对循环水系统进行一机双塔改造。改造后，提高机组凝汽器真空，降低发电煤耗，提高了机组运行的经济性。 关键词：机力通风塔；一机双塔；真空；煤耗；厂用电量；经济性 一、系统概述 某电厂两台机组汽轮机均为东方汽轮机厂生产N150—13.2/535/535型超高压、一次中间再热、单轴、双缸双排汽凝汽式汽轮机。电厂两台机组采用循环流 化床锅炉技术，燃用洗混煤、煤泥、矸石，符合国家节能减排及循环经济的产业 政策，具有良好的经济效益和社会效益。 循环水系统采用带冷却塔的二次循环供水系统，两泵一机，循环水泵参数为 Q=2.76m3/s，H=21.6m。水源为淮河水，循环水浊度≦50ppm。共设置12台机械通风冷却塔，供两台机组，每6台冷却塔对应一台机组，电源电压为380V，每座冷 却塔采用一台适合工程特点的高效、合理、安全的可调节高低速的轴流式风机。 因受场地限制，12台冷却塔分两列布置，两列冷却塔之间塔排间距相对较小，热 风回流对机械通风冷却塔冷却效果有一定的影响。 二、改造前存在的问题 该电厂因地基空层等问题，循环水冷却塔无法使用自然循环式，被迫采用机 力通风式冷却塔对循环水进行冷却。机力通风冷却塔与自然双曲线型冷却塔相比，机力通风塔的风机驱动需要消耗电能，运行费用较大，但其风机可调节风量，使
冷却塔的工作比较稳定，不受气候影响。针对季节性环境温度及循环水温的变化，该电厂机力通风冷却塔在春、夏、秋三季必须保证6台风机全部投运，冬季也至 少投运4台风机；并通过调节风机电机高低速运行方式，仍难以满足发电机组工 况要求凝汽器真空度需求，直接制约机组运行的安全经济性。 电厂辅机冷却水由循环水提供，夏季高温天气机力通风冷却塔冷却效果差尤 为突出，循环水温升大，难以保证各辅机冷却用户的冷却水温要求，特别是主机 润滑油易出现超温现象。润滑油温超标时，采取增开一台升压泵增加冷却量方式，仍然难以保证工况要求，需双循泵高速运行，增加了冷油器泄漏风险。 三、改造方案 3.1设计思想 为解决机力通风塔冷却效果偏差的客观问题，本着节约投资、安全高效的原则，提出“一机双塔”运行的设计思想。 “一机双塔”改造利用循环水前池东侧进水启闭机闸门的开启进行循环来水 贯通。在两台机循环水回水管之间增加联络门，通过回水联络门将运行机组循环 水回水平均分配至两台机冷却塔，并根据池内液位高度调节新增联络门开度，保 持两池水位平衡，即实现“一机双塔”运行。 通过该项改造，在单机运行期间，冷却塔的冷却面积增加一倍，尤其在炎热 的夏季，可有效降低循环水温度，提高机组经济性。特别是在电厂长时间单机运 行的情况下，该项改造显得必要和可行。同时改造后，夏季可实现两机三泵运行 方式，实现循环水系统的合理调度，降低运行成本。 3.2实施方案 (1)因电厂机组为单元制，#1、#2冷却塔设计亦为单元制，两台机组冷却塔 水池无法贯通，所以实现一机双塔运行方案，必须重点考虑借助机组互联，将两 台机组冷却塔水池进行互联贯通。
制冷站冷却塔节能控制策略优化探讨
制冷站冷却塔节能控制策略优化探讨 摘要：在大型交通枢纽中，制冷空调系统的电能消耗约占总能耗的40%，冷却水温度是影响制冷机组效率的关键因素，因此，如何在付出较少代价的前提下进一 步降低冷却水温度成为提高制冷机组效率、实现整个制冷系统节能降耗的关键。 关键词：制冷站；冷却塔；节能控制；策略 1冷却塔风机优化节能控制系统原理 经过实践冷却塔风机的工作能力与外界的气候变化有着很大的关系，具体体 现在：一是为了调整出水温度，采取人工调整风机作业以及调整风机角度问题， 这样会增加人工劳动量，而且还存在安全隐患；二是频繁的启动冷却塔风机会增 加设备故障发生率，尤其是瞬间风机启动会造成电流冲击，造成电能浪费。基于 该问题，需要设计节能控制系统。冷却塔风机闭环节能控制系统原理：冷却塔出 水温度主要是通过风机的风量控制的，而风量大小则是通过转速实现的，因此通 过在出水管上安装带有温度传感器的控制设备，实现对水温的自动控制以此实现 节能优化控制，比如当出水管的温度高于设定值后，PLC控制变频就会增加风机 的转速以此降温，当出水温度低于设定值时，控制器同样就会降低风机的转速以 此将出水温度控制在一定的范围内。 2制冷站冷却塔节能控制策略 2.1采用模拟手段改善冷却塔流场 冷却塔内空气流动时经过的通道十分复杂，如气流经过入口转弯、淋水填料 入口与出口的突然收缩和扩大、收水器中气流转折及气液分离、风筒入口和出口 的转弯变化等过程.气流的急剧变化使得流动的阻力加大，冷却塔风机静压增大， 还有流速的骤变更易引起气流分离等问题.这种现象使得冷却塔耗能增加，塔内风 速分布不均匀.比如，模拟研究发现，一定条件下气流在冷却塔流场中的压力比在5～8时，就要设计导流檐，否则入口气流的涡流，有时会造成通过塔壁周围填料 的风速仅为整个冷却塔填料平均风速的20%，而这部分填料面积约占整个填料面 积的10%～20%.于是这些填料难以充分发挥散热作用，热力性能就达不到设计要求.流场模拟时可以通过模拟流体的流动、换热等物理现象，在较短的时间内预测 冷却塔内的流场，为实验提供指导，并为设计提供参考.模拟后通过较少的实验验证，即可获得更为准确的设计依据，使得空气流在冷却塔内的流道合理紧凑，零 部件的阻力进一步减小，使冷却塔节能技术的发展更迅速.为了使冷却塔的节能技 术得到健康有序地发展，相关机构拟定了节能冷却塔的标准，如CQC3136—2012，使冷却塔节能的量化指标有了评价与遵循的依据. 2.2冷却塔风机优化控制系统的实际应用 为切实提高冷却塔风机的运行效果，经过论证该系统在企业生产中投入使用，经过安装于调试，该系统可以准确的反映风机的运行状态，具有很好的实际应用 效果：一是降低了企业的费用支出，通过应用该控制系统，降低了企业的电费支出，从而提高了企业的经济效益；二是大大提高了风机的运行安全，并且延长了 使用寿命，避免了因为传统风机运行簸动较大，而存在的安全隐患，降低了安全 事故的发生；三是降低了冷却塔风机的故障发生率，通过应用变频技术可以对风 机的运行情况进行及时的了解，从而实现了能源节能化生产，因此具有很好的推 广价值。 2.3风机的控制 利用温度调节器控制风机的开停。当室外空气温度逐步下降时，冷却塔的冷
双曲线冷却塔新水消耗
双曲线冷却塔新水消耗 双曲线冷却塔是一种高效节能的工业设备，广泛应用于发电、化工、钢铁等生产过程中的冷却系统中。它的主要功能是通过水循环来 冷却热源，将热量散发到大气中，从而保证生产设备的正常运行。 双曲线冷却塔的工作原理非常简单，当热水从生产设备中流出时，经过喷头进行雾化，将水分成许多小水滴，这些水滴随着空气的流动 进入冷却塔内。在塔内，水滴通过与冷却空气的接触，使热量传递给 空气，同时水滴逐渐变小，最终以水蒸气的形式进入大气。在这个过 程中，热水被冷却塔充分利用，实现了能源的回收和节约。 然而，双曲线冷却塔在运行过程中会有一定的新水消耗。这是因 为在冷却的过程中，水分会以蒸发的形式散失到大气中，所以需要及 时补充新水来保持冷却系统的正常运行。因此，合理控制冷却塔的新 水消耗，对于提高冷却系统的运行效率和节约水资源至关重要。 首先，我们可以通过改进冷却塔的设计和结构，减少冷却塔中水 分的蒸发。例如，可以增加填料层数，加大填料的表面积，增加水与 空气的接触面积，提高冷却效果，减少新水的消耗。此外，还可以增 加冷却塔的环境湿度，通过加湿装置将空气湿度调高，减少水分蒸发 速度，达到节约水资源的目的。 其次，合理控制双曲线冷却塔的运行参数，也可以有效降低新水 消耗。在实际操作中，我们可以根据不同的生产工艺和环境条件来调
节冷却塔的水位和循环速度。通过合理的调节，可以避免水位过高或过低导致的新水消耗增加，并且确保冷却塔正常运行。 除此之外，定期对冷却塔进行维护和清洗，也是减少新水消耗的重要措施。由于冷却塔长时间运行后，容易产生污垢和水垢，导致冷却效果下降，从而增加新水的消耗。因此，定期清洗冷却塔内部的填料和管道，可以保持冷却效果的良好状态，减少新水的使用。 综上所述，通过改进冷却塔的设计和结构、合理控制运行参数以及定期维护和清洗，可以有效地降低双曲线冷却塔的新水消耗。这不仅有助于提高冷却系统的运行效率，节约水资源，而且对于环境保护和可持续发展也具有重要意义。因此，在实际应用中，我们应该重视冷却塔新水消耗的问题，采取适当的措施，使冷却系统更加经济、环保、可持续。