露点间接蒸发冷却塔实验研究

朱汉成，王泉海，卢啸风，范旭宸

(重庆大学 低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室，重庆 400044)

目前，电厂节能降耗改造主要集中在3大主要设备及其控制系统，已取得了显著成效，但对电厂其他辅助设备的节能降耗改造，并没有投入过多关注。火电机组能量转换过程中汽轮机冷源热损失是火电机组损失中最大的一项，如超超临界机组冷源损失超过45%。冷却塔的冷却水出口温度越低，汽轮机背压越低，冷源损失越低。然而，长期以来电厂对冷却塔缺乏重视，对冷却塔维护和节能优化改造投入不多，导致冷却塔随着运行时间增加冷却能力降低，出口水温增高，从而使凝汽器真空度降低，冷源损失增加，发电煤耗增加，经济性降低[1-2]。以600 MW机组满负荷运行为例，冷却塔出口水温上升一度，机组热耗率增加21.09 kJ/(kW·h)，发电煤耗增加0.8 g/(kW·h)，机组年可利用时间按4 300 h计算，每年标准煤增加2 604 t，仅此经济损失约达104 万元(煤价按400 元/t)[3]。因此提高冷却塔性能十分必要。

冷却塔传热传质主要在喷淋区、填料层和雨区进行。由于冷却过程中换热量的60%～70%在填料层进行[4-5]，所以冷却塔的性能优化改造主要集中在如何增强填料层冷却能力，提高传质系数。传统冷却塔循环水冷却的物理极限是环境空气的湿球温度。国外学者提出一种基于M循环原理的新型冷却塔优化技术，对进入冷却塔的空气进行等湿冷却，湿球温度随之降低，从而降低冷却塔的出口水温，提高冷却塔的冷却能力……