CN102192678A - 冷却塔回收水装置 - Google Patents

Abstract

本发明的名称是冷却塔回收水装置，涉及一种回收冷却塔水蒸气的设备，具体地是涉及火力发电厂，大型空调，化工，冶金等部门冷却塔水蒸气回收成水的设备。主要是解决已知火力发电厂等生产过程中，冷却塔通常采用安装除水器加以回收，对于直径大于200微米以上的水汽其效率只有50％，对于直径小于200微米以下的水汽，直接排入大气，造成很大浪费，有的电厂采用空冷机组等，但制造和运行成本高的问题。本发明由N个相互连接的集水电极和电晕电极组成，集水电极和电晕电极通过支架固定在冷却塔内除水器的上方，集水电极和电晕电极分别与高压发生器的正负极电连接。本发明结构简单，运行和制造成本低，回收蒸汽的效率可达95％以上。

Description

冷却塔回收水装置

技术领域

本发明涉及一种回收冷却塔水蒸汽的设备，具体地是涉及火力发电厂，大型空调，化工，冶金等部门的冷却塔水蒸汽回收成水的节能降耗设备。

背景技术

目前，在火力发电厂生产过程中，通常使用冷却塔将循环水冷却，水在冷却塔中下落，通过蒸发和热传递达到冷却的效果，电厂对回收得到的温度较低的水进行再循环，冷却塔内排出的湿热空气所携带的水份，对于直径大于200微米以上的水汽，通常采用安装除水器加以回收，其效率也只有50％，对于直径小于200微米以下的水汽，则直接排入大气，称为蒸发损失，而对于混合于空气中的水蒸气目前还无较好的方法回收，造成很大的浪费。以2x300MW火电厂为例，设计的平均蒸发损失为2x486t/h，其循环总量为2x33800t，蒸发损失占总量的1.53％，年损失水量约为600万吨，是我国一中小城市生活用水年用水量，水量损失是十分巨大的，见《工业循环水冷却设计规范国标(GBJ102-87))》。

现在我国大部分火电厂对于蒸发损失没有较有效的回收方法，有部分电厂采用空冷机组等方法，仅一座空冷塔就是常规塔造价的6倍，四季运行电耗巨大，增加煤碳的消耗量，所以空冷方法的购置和运行成本十分昂贵。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足，而提出的一种设备简单，运行和制造成本低廉，回收蒸发水可达95％以上的冷却塔回收水装置。

本发明的技术解决方案是：冷却塔回收水装置由N个相互连接的集水电极和电晕电极组成，集水电极和电晕电极通过支架固定在冷却塔内除水器的上方，集水电极和电晕电极分别与高压发生器的正、负极电连接。

本发明的技术解决方案中所述的相互连接的集水电极通道的横截面呈蜂窝状、圆管状、同心圆状或方格状。

本发明的技术解决方案中所述的N个集水电极最少为1个。

本发明的技术解决方案中所述的电晕电极为圆柱状、芒刺状或圆柱刷状，沿集水极轴向垂直插入集水电极中。

本发明的技术解决方案中所述的电晕电极为网格状，与集水电极的径向平行固定在集水电极的下方。

本发明是根据水蒸气的静电沉聚特性，使水蒸气通过静电场，即在金属导线与金属管壁〔或极板〕间施加高压(或脉冲高压)直流电，以维持足以使气体产生电离的电场，使正负极之间形成电晕区；按电场理论，正离子吸附于带负电的电晕极，负离子吸附于带正电的集水极；所有被电离的正负离子均充满电晕极与集水极之间的整个空间；当含水蒸气雾滴的气体通过该电场时，吸附了负离子和电子的蒸气雾滴在电场库伦力的作用下，移动到集水极后释放出所带电荷，并吸附于集水极上，形成较大水滴落入塔中，从而达到回收水蒸气的目的；本发明结构简单，运行和制造成本低，如以300MW机组的电厂水损量估算，蒸发损失量的计算是：当循环水进口温度为20℃时，环境(大气)的湿球温度为20-5＝15℃，查文献可得，大气的干球温度为21℃，k＝0.142％。

代入公式可得：E＝k×Δt×Q_m＝0.142％×9.51×36000＝486t/h

环境温度(℃)	6	11	16	21	26	31	36
								蒸发耗水量(t/h)	395	423	453	486	518	553	589

上表估算出一台300MW机组截面积3500M²冷却塔年四季平均蒸发水损量为486(m³/h)，如使用了本发明，能减少水损90％以上，即节约486×90％＝437(m³/h)，一年可节约水315万吨(以运行300天计)，仅一台机组，用现有的水价计，为企业大大地减少了成本。

附图说明

图1是本发明的电原理图；

图2是图1中回收水装置为蜂窝状的A-A放大视图；

图3是图2中单个集水电极和电晕电极的俯视图；

图4是图3的B-B放大视图；

图5是图1中回收水装置为圆管状的A-A放大视图；

图6是图1中回收水装置为同心圆的A-A放大视图；

图7是集水电极和电晕电极平行设置的结构示意图。

具体实施方式

如图1、2、3、4所示，电源输入控制柜1的输入电压为220~380V的交流电，电源通过安全控制柜2与高压发生器3电连接，由于本发明的工作电压为1~120KV的高压直流，由安全控制柜2对工作环境的安全进行监测，在出现故障时，安全控制柜2可以即时断电，保证设备和人员的安全；高压发生器3输出高压直流电与回收水装置4连接，回收水装置4由集水电极6和电晕电极7组成，高压直流电的正极接集水电极6，负极接电晕电极7，回收水装置4固定在冷却塔5的顶端，即冷却塔除水器9的上方，回收水装置4的横截面，即水蒸汽的通道截面由N个相互连接的正六边形组成一个蜂窝状，如图2所示，正六边形的边用金属材料制作，作为回收水装置4的集水电极6，集水电极6通过固定在冷却塔5上的支架固定在冷却塔5内除水器9的上方，每一个集水电极6内插入一个电晕电极7，电晕电极7采用金属材料制作，其形状为圆柱状、芒刺状或圆柱刷状，电晕电极7沿集水极6轴向垂直插入集水电极6的空隙中，并与集水电极6之间进行绝缘处理，电晕电极7通过固定在冷却塔5上的支架进行固定，集水电极6的个数最少为1个，当水蒸汽通过回收水装置4的电晕电极7发生电离时，带静电的水蒸汽微滴8向集水电极6集聚，凝聚成大水滴落入冷却塔5内；蜂窝状的回收水装置4具有结构紧凑合理，没有电场空穴，有效空间利用率高，重量轻、耗材少、捕集特性好的特点。

如图5所示，回收水装置4的通道截面也可以由N个圆管的集水电极6组成，圆管的直径相同，通过冷却塔5内的支架，将N个圆管状的集水电极6均匀地紧密地排列固定在冷却塔5顶端，除水器9的上方，电晕电极7沿集水极6轴向垂直通过圆管状集水电极6的中心，通过冷却塔5内的支架固定在冷却塔5内，圆管状回收水装置4的结构较复杂，有少量电场空穴。

如图6所示，回收水装置4的通道截面也可以采用同心圆状的集水电极6组成，同心圆状的回收水装置4由以同一垂直轴为圆心向外扩散的N个不同直径的集水电极6组成，集水电极6由钢板加工成圆筒，电晕电极7均匀分布在同心圆的两个相邻集水电极6的间隙中部，沿轴向垂直插入集水电极6中，集水是极6和电晕电极7通过支架固定在冷却塔5的顶端，除水器9的上方；同心圆状水蒸汽捕捉器4结构简单，安装方便，但有少量电场空穴。

如图7所示，集水电极6采用金属材料制成蜂窝状、圆管状、同心圆状或方格状，通过支架固定在冷却塔5的顶端，冷却塔除水器9的上方，电晕电极7为金属网格状，沿集水电极6的径向与集水电极6平行固定在集水电极6的下方，电晕电极7通过支架固定在冷却塔内除水器9的上方。

Claims (5)

1.一种冷却塔回收水装置，其特征是：回收水装置(4)由N个相互连接的集水电极(6)和电晕电极(7)组成，集水电极(6)和电晕电极(7)通过支架固定在冷却塔(5)内集水器(9)的上方，集水电极(6)和电晕电极(7)分别与高压发生器(3)的正、负极电连接。

2.根据权利要求1所述的冷却塔回收水装置，其特征是所述的相互连接的集水电极(6)通道的横截面呈蜂窝状、圆管状、同心圆状或方格状。

3.根据权利要求1所述的冷却塔回收水装置，其特征是所述的N个集水电极(6)最少为1个。

4.根据权利要求1所述的冷却塔回收水装置，其特征是所述的电晕电极(7)为圆柱状、芒刺状或圆柱刷状，沿集水极(6)轴向垂直插入集水电极(6)中。

5.根据权利要求1所述的冷却塔回收水装置，其特征是所述的电晕电极(7)为网格状，与集水电极(6)的径向平行固定在集水电极(6)的下方。

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