冷却塔耗水量.docx

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火电厂循环冷却塔耗水量影响因素分析

我国是一个水资源十分贫乏的国家，一些地区水资源已成为制约经济发展的主要因素之一，节约用水成了一个社会发展所必须面对的问题。火力发电厂是一个耗水大户，其中循环水冷却塔的耗水量约占整个电厂耗水量的60%以上。因此，冷却塔耗水量的变化对整个电厂耗水量有着较明显的影响。那么哪些因素影响冷却塔的耗水量，又是如何影响的呢？下面以一台300MW火电机组为实例具体分析一下其变化的内在规律，以期获得对火电厂节水工作有益的结论。

计算所需数据：（机组在300MW工况下）

冷却塔循环水量36000t/h 循环水温升9.51℃

凝汽器循环水进水温度20℃ 空气湿度61%

循环冷却塔的端差5℃（端差为冷却塔循环水出水温度与大气湿球温度之

差）

循环水浓缩倍率3.0

影响冷却塔耗水量因素分析：

火力发电厂循环水冷却系统运行中，维持系统正常稳定运行的关键是两个平衡，即：水量平衡和盐量平衡。二者相互联系，如果其中一个平衡变化，那么另一个平衡也会随之发生相应变化。

循环水的水量平衡：

水量平衡过程是：机组运行过程中，对于敞开式循环冷却水系统来说，水的损失有蒸发损失、风吹损失、排污损失、漏泄损失（由于量较小，一般可略去不计）等，要维持水量平衡就需要同时对系统进行补水。

循环水系统的水量平衡数学表达式为：P

=P+ P+ P

［1］

公式1

P

Bu 1 2 3

：补充水量占循环水量的百分率，% P：蒸发损失水量占循环水量的百

Bu 1

分率，%

P：风吹损失占循环水量的百分率，% P：排污损失占循环水量的百分率，%

2

在以上平衡中通常P

1

3

所占的份额较大，而它的大小主要取决于凝汽器的热负

荷，以及气候条件（主要是温度因素）；P的大小取0.1%（机组冷却塔中装有除

2

水器时）；P的大小主要取决于循环水系统所能达到的浓缩倍率。

3

水量平衡的另一种数学表达式为： M=E+B+D ［ 2 ］

公式2

M：补充水量，t/h; E：蒸发损失量，t/h; B：风吹损失量，t/h;的D：排污损失量，t/h

其中：自然通风冷却塔的蒸发损失计算公式为：

E=k×△t×Q

m

式3

［2］ 公

k：与环境大气温度有关的系数，%；△t：循环冷却水温升，℃；Q：循环

m

水量，T。

若其它条件不变，仅冷却水量发生变化时，同一机组△t成反比变化，因而蒸发损失水

量则保持不变的。

由 公 式 1 和 公 式 2 可 以 推 出 ： B ＝ Q × P

m 2

公式4

公式5

循环水的盐量平衡：

D ＝ Q × P

m 3

循环水系统的盐量平衡过程是：机组在运行过程中，由于循环冷却系统中水的蒸发作用，循环水中的溶解盐类不断浓缩，因此就需要通过排污等方式降低溶解盐类。当循环冷却水系统中进入和失去的盐类达到平衡后可得：

K=（P+P+P）/（P+P）［1］ 公

1 2 3 2 3

式6

由以上两个平衡过程的分析可以得出，影响循环水冷却塔耗水量的主要因素为：环境温度，空气湿度，机组出力，浓缩倍率。

影响耗水量因素的定量分析：

环境温度变化对冷却塔耗水量的影响：（取空气湿度61%，机组出力300MW，浓缩倍率K=3.0）

蒸发损失量的计算：

当循环水进口温度为20℃时，环境（大气）的湿球温度为20-5=15℃，查文献[3]可得，大气的干球温度为21℃。查文献[4]可得，k=0.142%。

代入公式3可得：E=k×△t×Q=0.142%×9.51×36000=486t/h

m

风吹损失量的计算：

由公式4可得：B=Q×P=36000×0.1%=36t/h

m 2

排污损失量的计算：

由公式6可推导出：P=[P+P（1-K）]/（K-1） 代入可得：P=0.575%

3

由公式5可得：D=Q×P

1 2 3

=36000×0.575%=207t/h

m 3

耗水量情况：

由公式2可得：M=E+B+D=486+36+207=729t/h

运用以上方法，我们可以很方便地计算出当环境温度为6℃、11℃、16℃、26℃、31℃、36℃时循环水冷却塔耗水量的变化情况（具体结果见表1和图1）

（t/h）表1： 环境温度变化对循环冷却塔耗水量的影响

（t/h）

环境温度

（℃）

6

11

16

21

26

31

36

循环水耗水 量

575

626

678

729

781

832

883

图1： 环境温度变化对循环冷却塔耗水量的影响

小

小

/吨

（量

1000

832

883

水)时耗