[发明专利]一种具有冷凝聚液消雾功能的机械通风冷却塔

说明书

技术领域:

本发明涉及一种工业用冷却塔，尤其涉及电厂、化工系统冷却塔的饱和水蒸汽的回收利用技术。

背景技术:

我国人均水资源量只相当于世界人均量的1/4，约1/3的人口生活在缺水地区,尤其是北方的一些城市已出现严重的缺水情况，水资源短缺已成为制约我国经济和社会发展的重要因素。对于耗水量较大的湿式冷却塔，其节水技术的研究一直是科研院所、应用单位、设备生产厂等多方关注的技术热点，也是技术难点。

湿式冷却塔主要是利用蒸发换热，即通过循环水与环境空气的直接接触过程中，部分水的蒸发带走大量热量,从而达到对循环水降温的目的；这种冷却方式具有造价低、换热效率高、降温极限为空气湿球温度等优点，在纺织、石油化工、造纸、冶金及火力发电等行业大量应用；但湿式冷却塔水损失量大，且有比较严重的水雾污染。

机械通风湿式冷却塔是湿式冷却塔中应用最为广泛的一种，它是依靠出口风机的抽力实现塔内空气对循环水的冷却。循环水在与空气的强制对流冷却过程中，在机械通风湿式冷却塔内，水主要以蒸发、风吹等形式随空气被抽排至大气中。其中，蒸发损失是在塔内热循环水与环境空气的直接接触传热过程中产生的，主要以水蒸气形式随塔内上部的饱和湿热空气排出冷却塔，是湿式冷却塔对循环水进行降温的必然产物，是冷却塔本体的主要耗水因素，其水量约占循环水总量的1.2-1.6％，约占冷却塔本体耗水量的70-80％，是湿式冷却塔最大的水损项，约占电厂及其他工业企业总耗水总量的35-50％，是名符其实的“耗水大户”，且水蒸气在冷却塔顶区域形成“白烟”状的水雾污染，此部分耗水是节水的主要对象，节水潜力巨大。

循环水风吹损失也称飘滴损失，是因冷却塔塔筒抽力作用而被空气流吹出塔外的小水滴，其占比较小，约为循环水量的0.05％～0.08％，此项节水潜力不大。

目前有关冷却塔的蒸汽回收节水技术还没有成功的应用级成果，在中国专利ZL201020162612.8《电厂冷却塔节水装置》中公开了一种电厂冷却塔节水装置，在冷却塔顶部正上方设置收集水蒸汽的冷却罩，由冷却罩对冷却塔顶部冒出的水蒸汽进行凝聚集水，落入塔中复用，它能对排放到大气中的水蒸汽进行小量的凝聚，将水蒸汽转换成凝结水直接复用；由于冷却塔为连续工作制，在塔顶连续排出饱和蒸汽，虽然在塔顶设有冷却罩，但冷却罩的温度与冷却塔外溢的饱和蒸汽温度十分接近，冷凝效果不理想，特别在夏季10％的气象条件下(极端气候条件下)，冷却罩在烈日阳光照耀下，其温度远高于冷却塔外溢的蒸汽温度，这样反而会加速水蒸汽的挥发，不能起到凝聚水雾的作用。同时，在冷却塔的顶部增设冷却罩，排汽路径急速转向90°，增加了排汽阻力，加大了能耗，并直接影响冷却塔的排汽性能和冷却效果，且实施难度较大。因此，该方案在实际应用中没有得到推广应用，仅为一种设想方案。

西安工程大学在申请号201420542186.9中公开了“结合蒸发冷却与机械制冷的发电厂冷却塔节水系统”。

它是一种通过增加辅助冷水喷淋结合蒸发冷却与机械制冷的发电厂冷却塔节水系统，包括有通过管网连接的闭式蒸发冷却冷水机组、机械制冷系统及自然通风冷却塔；所述闭式蒸发冷却冷水机组，包括有机组壳体，所述机组壳体相对的两侧壁上分别设置有一次风进风口a、一次风进风口b；所述机组壳体内左右两侧对称设置有第一管式间接蒸发冷却器、第二管式间接蒸发冷却器，所述第一管式间接蒸发冷却器与第二管式间接蒸发冷却器之间设置有直接蒸发冷却器；所述第一管式间接蒸发冷却器上方依次设置有挡水板c和风机c；所述第二管式间接蒸发冷却器的上方依次设置有挡水板a和风机a；所述直接蒸发冷却器的上方依次设置有挡水板b和风机b；所述风机c、风机b及风机a对应的机组壳体顶壁上均设置有排风口；所述机械制冷系统，包括有压缩机，所述压缩机依次与蒸发器、节流阀及冷凝器连接构成闭合回路，所述蒸发器通过第三水管G3与第二水管G2连接；自然通风冷却塔，包括有塔体，所述塔体的顶壁设置有排风出口；所述塔体内设置有填料，所述填料的上方依次设置有布水装置、收水器及多个雾化喷嘴，多个雾化喷嘴通过第四水管G4与第二水管G2连接；所述填料的下方设置有集水池，所述集水池连接有冷水出水管，所述填料与集水池之间形成空气流道，所述空气流道对应的塔体侧壁上设置有空气入口；所述布水装置由热水进水管及设置于热水进水管上的多个喷嘴组成，多个喷嘴呈均匀设置；所述第四水管G4上设置有水泵。