CN101071044A - 一种冷却塔水汽回收方法 - Google Patents

Abstract

一种冷却塔水汽回收方法，其在冷却塔上部设置水膜，水蒸汽和微细水珠与水膜进行热交换或发生碰撞，部分水蒸汽和微细水珠冷凝成水滴，下落回收；部分水蒸汽和微细水珠形成较大的、便于凝结成水滴的微细水珠；剩余的水蒸汽和微细水珠被水膜降温，成为温度较低的水蒸汽和微细水珠。本发明解决了背景技术中冷却用水回收率非常低的技术问题。本发明实现方法简单，易于实现，实现方式灵活，且成本低，能使形成蒸汽或微细水珠而流失的冷却水大大减少，可使流失率降至0.5％左右。

Description

一种冷却塔水汽回收方法

技术领域

本发明涉及一种冷却塔中水汽的回收方法。

背景技术

我国电力工业中的火力发电厂，发电机组采用凝汽式，其蒸汽凝结需用冷却水冷却。在南方水系发达地区，冷却水采用开式循环较多；而北方由于缺少江河湖泊，则普遍采用闭式冷却循环。闭式冷却循环的冷却水在冷凝蒸汽的同时，自身温度会升高，因此，需要在冷却塔与大气进行热交换，使自身温度降低，以再次进入凝汽器与蒸汽进行热交换。冷却水在冷却塔内与大气进行热交换的过程中，部分冷却水会变成蒸汽或微细水珠流失到大气中去，不仅造成大量的水资源浪费，而且增大了生产成本。

目前，冷却塔蒸汽回收的措施是在冷却塔喷淋段上部加装栅状凝结板构成捕汽器，当蒸汽通过密集的栅状捕汽器时，小部分蒸汽会在凝结板上凝结成水，以进行回收。具体步骤如下：

1.从凝汽器来的高温冷却水，经喷淋段后变成水滴下落。

2.在冷却塔自拔力的作用下，外部冷空气由下部进风口进入冷却塔，向上流动。

3.下落的水滴与上升的冷空气进行充分热交换。

4.热交换后，大部分水滴经冷却后落入蓄水池中，以再次进入凝汽器进行热交换；另有小部分水变成水蒸汽和微细水珠，随上升的气流一起上升至冷却塔上部而消散于大气。

该方法虽然能回收小部分水汽，但为了确保冷却塔的自拔力，捕汽器的凝结板不可能设置的过于密集，即凝结板的总面积受到限制，大部分水汽会从凝结板之间穿过，溢出冷却塔而流失掉。以水蒸汽或微细水珠形式损失的水量随季节、地域空气温度、湿度的不同而有所变化，损失率大约为1.5～2％。以300MW机组为例，进入凝汽器的蒸汽大约600吨/时，按照30的循环倍率，冷却水量为18000吨/时，则每小时损失的水量达270～360吨/时；如果采用50循环倍率，则损失的水量在500吨/时左右，可见水的损失量是非常大的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷却塔水回收方法，它解决了背景技术中冷却用水回收率非常低的技术问题。

本发明的技术解决方案是：

一种冷却塔水汽回收方法，其特殊之处在于：该方法的实现步骤包括

1)在冷却塔上部设置水膜，

2)进行水膜回收水汽：

(1)水蒸汽和微细水珠与水膜进行热交换，部分水蒸汽和微细水珠冷凝成水滴，下落回收；

(2)水蒸汽和微细水珠与水膜发生碰撞，部分水蒸汽和微细水珠凝结成水滴，下落回收；

(3)水蒸汽和微细水珠与水膜进行热交换和碰撞后，部分水蒸汽和微细水珠形成较大的、便于凝结成水滴的微细水珠；

(4)水蒸汽和微细水珠与水膜进行热交换和碰撞后，剩余的水蒸汽和微细水珠被水膜降温，成为温度较低的水蒸汽和微细水珠；

水膜回收水汽完成。

上述进行水膜回收水汽之前，可先进行水雾回收水汽；所述水雾回收水汽的实现步骤包括：

1)向水膜下方通入水雾；

2)用水雾回收水汽：

(1)水蒸汽和微细水珠与水雾进行热交换，部分水蒸汽和微细水珠冷凝成水滴，下落回收；

(2)水蒸汽和微细水珠与水雾发生碰撞，部分水蒸汽和微细水珠凝结成水滴，下落回收；

(3)水蒸汽和微细水珠与水雾进行热交换和碰撞后，部分水蒸汽和微细水珠形成较大的、便于凝结成水滴的微细水珠；

(4)水蒸汽和微细水珠与水雾进行热交换和碰撞后，剩余的水蒸汽和微细水珠被水雾降温，成为温度较低的水蒸汽和微细水珠；

水雾回收水汽完成。增加水雾回收水汽，可使水汽回收效率更高。

上述水膜可采用完整，但以采用具有间隙的组合水膜易于实施，且对冷却塔的自拔力影响小。

上述水膜可采用单层，但采用双层或多层水膜可使水汽回收效率更高。

上述水膜可采用沿冷却塔轴向交错设置的复合层水膜，该复合层水膜不仅易于实施，水汽回收效率更高，且对冷却塔的自拔力影响小。

上述水膜回收水汽之后，在冷却塔出口处，可进行低温空气自然回收水汽，该低温空气自然回收水汽的实现步骤包括：

1)水膜回收水汽之后，剩余的、温度较低的极少量水蒸汽和微细水珠上升至冷却塔出口处，与外部冷空气相遇；

2)水蒸汽和微细水珠与外部冷空气进行热交换，部分水蒸汽和微细水珠凝结成水滴，下落回收。

本发明具有以下优点：

1.方法简单。在冷却塔内采用水膜回收，或结合水雾回收，实现方法非常简单。

2.易于实现。水膜、水雾的实现均为成熟技术，易于实现，且实现方式灵活。

3.成本低。实施设备成本低，且利用水回收水，故整体耗费低。

4.冷却用水回收率高。可使以蒸汽或微细水珠形式损失的冷却水的流失率降至0.5％左右。

附图说明

图1为本发明实施例的工作过程示意图。

图2为本发明具有间隙的组合水膜的示意图。

图3为本发明复合层水膜的程示意图。

附图标号说明：1-凝汽器，2-冷却塔，3-蓄水池，4-外部冷空气，5-喷淋装置，6-捕汽器，7-水雾，8-水滴，9-水膜，10-出口处，11-间隙。

具体实施方式

参见图1，火力发电中采用的凝汽式发电机组，在凝汽器1进行热交换后温度升高的冷却水进入冷却塔2。在冷却塔2自拔力的作用下，外部冷空气4由冷却塔2下部的进风口进入冷却塔2，向上流动。温度升高的冷却水在喷淋装置5处经外部冷空气4冷却后，大部分回落入蓄水池3，再次进入凝汽器1进行热交换。经喷淋装置5冷却后，少部分冷却水会变成水蒸汽和微细水珠，在冷却塔2自拔力的作用下上升。若冷却塔2内设有捕汽器6，则少部分水蒸汽和微细水珠会凝结成水下落回收，而大部分水蒸汽和微细水珠会继续上升，进入本发明的回收工作过程。

本发明实施例的实施步骤如下：

1.向冷却塔2内的喷淋装置5上部通入水雾7，用水雾7回收水汽。

温度较高的水蒸汽和微细水珠与水雾7进行热交换，部分水蒸汽和微细水珠冷凝成水滴8，下落回收。水蒸汽和微细水珠与水雾7发生碰撞，部分水蒸汽和微细水珠凝结成水滴8，下落回收。水蒸汽和微细水珠与水雾7进行热交换和碰撞后，部分水蒸汽和微细水珠形成较大的、便于凝结成水滴的微细水珠；水蒸汽和微细水珠与水雾7进行热交换和碰撞后，剩余的水蒸汽和微细水珠被水雾7降温，成为温度较低的水蒸汽和微细水珠，继续上升。至此，水雾7回收水汽的工作过程完成。经水雾降温的、剩余的水蒸汽和微细水珠继续上升。在水膜9回收水汽之前增加水雾7回收水汽，可使水汽回收效率更高。

2.在冷却塔上部设置水膜9，用水膜9回收水汽。

继续上升的水蒸汽和微细水珠与水膜9进行热交换，部分水蒸汽和微细水珠冷凝成水滴8，下落回收。水蒸汽和微细水珠与水膜9发生碰撞，部分水蒸汽和微细水珠凝结成水滴8，下落回收。水蒸汽和微细水珠与水膜9进行热交换和碰撞后，部分水蒸汽和微细水珠形成较大的、便于凝结成水滴的微细水珠。水蒸汽和微细水珠与水膜9进行热交换和碰撞后，剩余的水蒸汽和微细水珠被水膜9降温，成为温度更低的水蒸汽和微细水珠；至此，完成一次水膜9回收水汽。经水膜9再次降温的、温度更低的极少量水蒸汽和微细水珠继续上升。

采用水膜9回收水汽可进行一次、二次或多次。通过二次或多次水膜回收水汽，可提高水汽回收效率。水膜9采用完整水膜或具有间隙的组合水膜均可。参见图2，具有间隙11的组合水膜易于实施，而且，水膜9对冷却塔2的自拔力影响最小，冷却塔2自拔力对水膜9的影响也最小。

水膜9可采用单层、双层或多层水膜。双层或多层水膜也可使水汽回收效率提高。参见图3，水膜9还可采用沿冷却塔2轴向交错设置的复合层水膜。复合层水膜不仅易于实施，水汽回收效率更高，而且对冷却塔2的自拔力影响也较小。

3.在冷却塔2的出口处10，进行低温空气可自然回收水汽。

由于到达冷却塔2出口处的极少量水蒸汽和微细水珠已经被水雾7和水膜9多次降温，温度相对较低，在冷却塔2出口处遇到温度相对较低的冷空气时进行热交换后，极易凝结成水滴8，故又会有部分水蒸汽和微细水珠凝结成水滴8，下落回收，仅有微量水蒸汽和微细水珠流失到大气中。

Claims (7)

1.一种冷却塔水汽回收方法，其特征在于：该方法的实现步骤包括

1)在冷却塔内设置水膜，

2)水膜回收水汽：

(1)水蒸汽和微细水珠与水膜进行热交换，部分水蒸汽和微细水珠冷凝成水滴，下落回收；

(2)水蒸汽和微细水珠与水膜发生碰撞，部分水蒸汽和微细水珠凝结成水滴，下落回收；

(3)水蒸汽和微细水珠与水膜进行热交换和碰撞后，部分水蒸汽和微细水珠形成较大的、便于凝结成水滴的微细水珠；

(4)水蒸汽和微细水珠与水膜进行热交换和碰撞后，剩余的水蒸汽和微细水珠被水膜降温，成为温度较低的水蒸汽和微细水珠；

水膜回收水汽完成。

2.根据权利要求1所述的冷却塔水汽回收方法，其特征在于：所述的水膜回收水汽之前，先用水雾回收水汽；所述水雾回收水汽的实现步骤包括：

1)向水膜下方通入水雾；

2)用水雾回收水汽：

(1)水蒸汽和微细水珠与水雾进行热交换，部分水蒸汽和微细水珠冷凝成水滴，下落回收；

(2)水蒸汽和微细水珠与水雾发生碰撞，部分水蒸汽和微细水珠凝结成水滴，下落回收；

(3)水蒸汽和微细水珠与水雾进行热交换和碰撞后，部分水蒸汽和微细水珠形成较大的、便于凝结成水滴的微细水珠；

(4)水蒸汽和微细水珠与水雾进行热交换和碰撞后，剩余的水蒸汽和微细水珠被水雾降温，成为温度较低的水蒸汽和微细水珠；

水雾回收水汽完成。

3.根据权利要求1或2所述的冷却塔水汽回收方法，其特征在于：所述的水膜为完整水膜或具有间隙的组合水膜。

4.根据权利要求3所述的冷却塔水汽回收方法，其特征在于：所述的水膜为单层水膜、双层水膜或多层水膜。

5.根据权利要求4所述的冷却塔水汽回收方法，其特征在于：所述的水膜是沿冷却塔轴向交错设置的复合层水膜。

6.根据权利要求4所述的冷却塔水汽回收方法，其特征在于：所述的水膜回收水汽之后，在冷却塔出口处，具有低温空气自然回收水汽，该低温空气自然回收水汽的实现步骤包括：

1)完成水膜回收水汽之后剩余的、温度较低的水蒸汽和微细水珠上升至冷却塔出口处，与外部冷空气相遇；

2)水蒸汽和微细水珠与外部冷空气进行热交换后，部分水汽凝结成水滴，下落回收。

7.根据权利要求5所述的冷却塔水汽回收方法，其特征在于：所述的水膜回收水汽之后，在冷却塔出口处，进行低温空气自然回收水汽，该低温空气自然回收水汽的实现步骤包括：

1)完成水膜回收水汽之后剩余的、温度较低的水蒸汽和微细水珠上升至冷却塔出口处，与外部冷空气相遇；

2)水蒸汽和微细水珠与外部冷空气进行热交换后，部分水蒸汽和微细水珠凝结成水滴，下落回收。

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