CN104089497A - 冷却塔的换热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷却塔的换热装置，其包括喷溅机构和填料机构，喷溅机构包括具有入水口和多个出水口的配水系统和具有第一组喷嘴、第二组喷嘴和第三组喷嘴的喷嘴群，其中由第一组喷嘴、第二组喷嘴和第三组喷嘴形成的冷却平面与塔筒的轴线垂直相交；冷却平面包括布置有第一组喷嘴的中心区、布置有第二组喷嘴的内部区和布置有第三组喷嘴的外围区；中心区、内部区和外围区均呈环状且在塔筒径向上中心区、内部区和外围区依次设置，填料机构包括在塔筒的径向上依次设置的第一区域、第二区域和第三区域，第一区域和第二区域分别在塔筒轴线方向上与中心区和内部区投影对应，第一区域的淋水密度小于第二区域的淋水密度。本发明能提高冷却塔的冷却效率。

Description

冷却塔的换热装置

技术领域

本发明属于发电厂冷端设备领域，特别涉及一种冷却塔的换热装置。

背景技术

冷却塔用于使高温循环水在塔内与空气进行热交换以对高温循环水进行冷却降温，其广泛应用于发电厂。

根据火力发电厂“节能评价与能源审计手册”的规定，在设计许可范围内，经冷却塔冷却后的循环水的温度每降低1.0℃，可使发电机组热耗降低0.3～0.5％，发电煤耗可降低1.1g/(KWH)。由于冷却塔换热性能的优劣决定了进入凝汽器循环水的进水温度的高低，因此对机组，乃至整个电厂安全经济运行有至关重要的影响。

现有技术中，基于冷却塔内的风是一维、均匀的设计思路，在配水(喷溅在填料机构上的水)时要求均匀布水，即通过采用填料等高布置和均匀布水的方式实现换热。

在西安热工研究院、山东电科院、西安交通大学等单位于2001年做过的联合课题－－研究配水不均对冷却塔性能的影响及其计算方法中提出了水分布均匀度系数且认为：

冷却塔换热性能与水分布的均匀程度有关，而与环境参数及水力负荷基本无关。水分布均匀度系数由1(分布均匀)下降至0.75(很不均匀)，将影响冷却塔出塔水温达4℃。

然而，实际中冷却塔内的风是不均匀分布的，若均匀布水，会使得淋水不均，出现重水区、轻水区或无水区，导致风阻过大和空气短路现象并存，导致填料区负荷变化加剧，从而造成冷却塔的冷却效率低。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种冷却塔的换热装置，其具有喷溅机构和填料机构，在所述冷却塔的塔筒的轴线方向上，所述喷溅机构和所述填料机构从上到下依次设置于所述塔筒内部，所述填料机构包括由上至下依次层叠的多层填料，所述喷溅机构包括：具有入水口和多个出水口的配水系统，所述入水口与在所述冷却塔外部输送来自于发电厂的高温循环水的管道连通；以及具有第一组喷嘴、第二组喷嘴和第三组喷嘴的喷嘴群，所述第一组喷嘴、所述第二组喷嘴和所述第三组喷嘴中均包含多个喷嘴，且任一所述喷嘴均单独与多个所述出水口中的一个出水口连通以喷溅高温循环水；其中，由所述第一组喷嘴、所述第二组喷嘴和所述第三组喷嘴形成的冷却平面与所述塔筒的轴线垂直相交；所述冷却平面包括布置有所述第一组喷嘴的中心区、布置有所述第二组喷嘴的内部区和布置有所述第三组喷嘴的外围区；所述中心区、所述内部区和所述外围区均呈环状，且在所述塔筒的径向上，所述中心区、所述内部区和所述外围区由内到外依次设置；所述填料机构包括在所述塔筒的径向上，由内到外依次设置的第一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域与所述中心区在所述塔筒轴线方向上投影对应，所述第二区域与所述内部区在所述塔筒轴线方向上投影对应，且所述第一区域的淋水密度小于所述第二区域的淋水密度。

在如上所述的换热装置中，优选，所述第一组喷嘴中的多个喷嘴均为旋流型喷嘴或溅水碟型喷嘴，且以边长为0.8～1.5m的正六边形的形式布置于所述中心区内；所述第二组喷嘴中的多个喷嘴均为溅水碟型喷嘴，且以边长为0.8～1.5m的正四边形的形式布置于所述内部区内。

在如上所述的换热装置中，优选，所述第一组喷嘴中的多个喷嘴均为旋流型喷嘴，且以边长为0.8～1.5m的正四边形的形式布置于所述中心区内，所述第二组喷嘴中的多个喷嘴均为溅水碟型喷嘴，且以边长为0.8～1.5m的正四边形的形式布置于所述内部区内；或所述第一组喷嘴中的多个喷嘴均为溅水碟型喷嘴，且以边长为0.8～1.5m的正四边形的形式布置于所述中心区内，所述第二组喷嘴中的多个喷嘴均为溅水碟型喷嘴，且以边长为0.8～1.5m的正四边形的形式布置于所述内部区内，所述第一组喷嘴中的溅水碟型喷嘴的喷嘴直径小于所述第二组喷嘴中的溅水型喷嘴的喷嘴直径。

在如上所述的换热装置中，优选，所述第三组喷嘴中的多个喷嘴均为旋流型喷嘴，且以边长为0.8～1.5m的正三角形或正四边形的形式布置于所述外围区内。

在如上所述的换热装置中，优选，所述旋流型喷嘴为XPH型喷嘴，所述溅水碟型喷嘴为TP-Ⅱ型喷嘴。

在如上所述的换热装置中，优选，所述中心区、所述内部区和所述外围区沿所述塔筒径向的宽度占塔筒半径的比例为0.2～0.3/0.4～0.6/0.2～0.3。

在如上所述的换热装置中，优选，所述第一区域的总高度小于所述第二区域的总高度。

在如上所述的换热装置中，优选，所述第三区域的总高度小于所述第二区域的总高度，且大于所述第一区域的总高度。

在如上所述的换热装置中，优选，所述第一区域、所述第二区域、所述第三区域的总高度比为0.5～0.7/1/0.7～0.9，且所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域的总高度均为1～2m。

在如上所述的换热装置中，优选，所述第一组喷组、所述第二组喷嘴和所述第三组喷嘴中的各个喷嘴距离所述填料机构的高度均为0.5～1.6m。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

因“风-水匹配”，充分发挥了原进塔空气的换热能力；“水-风匹配”，充分利用水资源配置。

出塔空气吸热量的上升，使出塔空气密度减少，由此加大了冷却塔内外空气的密度差，并最终使冷却塔的进塔空气量增大。

出塔空气的动能使其具有携带能力；其相对湿度可以超过100％，即空气呈过饱和状态。

采用以“风水双向匹配”为原则、基于三维CFD方法的冷却塔改造，其冷却能力的提升均超过20％。与传统“均匀配水”相比有较为明显的提高冷却塔冷却效率20～40％，平均出水温度下降～2℃。

附图说明

图1为现有技术提供的一种火电厂发电系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种冷却塔的塔筒与喷溅机构、填料机构的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种填料机构的第一区域、第二区域和第三区域的立体示意图；

图4为放大的图3的平面示意图；

图5为本发明实施例提供的一种中心区、内部区和外围区的布置方式示意图；

图6为本发明实施例提供的多个喷嘴以正四边形形式布置的示意图；

图7为本发明实施例提供的多个喷嘴以正六边形形式布置的示意图；

图8为本发明实施例提供的多个喷嘴以正三角形形式布置的示意图；

图9为通过采用本发明实施例提供的填料机构后的风水配比与通过采用现有技术提供的均匀填料后的风水配比的比较示意图；

图10为通过采用本发明实施例提供的过热装置后的循环水出塔温度与通过采用现有技术提供的过热装置的循环水出塔温度的比较示意图；

其中，图中符号标记如下：

1 凝汽器、2 循环水泵、3 抽气器、4 冷却塔、40 塔筒、5 汽轮机、

6 凝结水泵、7 低压加热器、8 发电机、10 填料机构、20 喷嘴群。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

冷却塔4是一种冷端系统，以图1所示的火电厂发电系统为例进行说明，其向凝汽器1提供所需温度及流量的循环冷却水用以冷却主系统中做完功的乏汽，吸收乏汽的汽化潜热使其变成凝结水，完成循环；另外也对凝汽器真空的形成与保持提供保证。发电系统的工作过程如下：汽轮机5在外部的高温高压蒸汽的推动下做功以驱动发电机8发电。经汽轮机5做功后的乏汽排入凝汽器1，与冷却水进行热交换以凝结成水，凝结成的水由凝结水泵6送入低压加热器7，然后经高压加热器等作用变成高温高压蒸汽再输送至汽轮机5。抽气器3与凝汽器连通，用于抽吸凝汽器1内不凝结的气体。凝汽器内的冷却水由于与乏汽进行换热，使得其水温升高，变成高温水，该高温水在冷却塔4内与空气进行换热，再次变成低温水，再由循环水泵2送入凝汽器1内以再与乏汽进行换热从而实现冷却水的循环利用，因此该高温水也称为高温循环水。

由于冷却塔换热性能的优劣决定了进入凝汽器循环水的进水温度的高低，因此对机组，乃至整个电厂安全经济运行有至关重要的影响，为了提高冷却塔的冷却效率(换热效率)，参见图2，本发明实施例提供了一种冷却塔的换热装置，用于在冷却塔内使高温循环水和空气进行换热，其具有喷溅机构和填料机构10。应用时，位于冷却塔4外部的高温循环水通过喷溅机构喷溅至填料机构10上，然后下行进入填料机构10中和从冷却塔底部进入的换流空气进行换热以实现高温循环水的降温，实际中，在冷却塔4的底部设置有集水池，该集水池用于回收经冷却的高温循环水。图2中的箭头所示方向为风的流动方向。

其中，填料机构包括在冷却塔的塔筒40的轴线方向上，由上至下依次层叠的多层填料，相邻层填料之间均有一次高温循环水的再分布过程。任一层填料优选为薄膜式填料，该薄膜式填料凸起的细波纹使得其与高温循环水的接触面更大，从而提高了冷却效率；由于该薄膜式填料的表面粗糙使得其比光滑平面的填料亲水性好，容易使更多的水流行成薄膜，而不溅落，使水和空气更充分地接触，同时使水与空气在流动时表面扰动大；该薄膜式填料的入风面有良好的均布风效果，能有效地降低漂水损失；该薄膜式填料的散热面积大，水流在板面上分布性能好，水和空气流经板面时扰动大；该薄膜式填料不易变形，耐高温，抗老化，且阻燃性能好，风阻系数小；该薄膜式填料内水、气分布均匀，使其内不会因片距不均匀而产生风分布不均匀现象，均布的风负荷使冷却塔的散热填料面积得到有效使用。

喷溅机构设置于冷却塔4的塔筒40内，且位于填料机构10的上方，其包括配水系统以及喷嘴群20。

配水系统用于使高温循环水分布在整个塔筒的断面上且将高温循环水输送至喷嘴群，其具有入水口和多个出水口，入水口与在冷却塔外部输送高温循环水的管道连通，在实际中配水系统可以为槽式配水系统，还可以为管-槽结合式配水系统，本实施例不对此进行限定。

喷嘴群20用于将配水系统输送来的高温循环水喷溅至填料机构10上，由于实际中进入冷却塔4内的风在填料机构中是分布不均匀的，例如通过填料机构的不同区域的风的速度是不同的，因此将安装喷嘴群20的区域进行划分以在不同区域布置不同形式的多个喷嘴，从而实现“水-风匹配”即充分利用水源配置。在冷却塔4内，高温循环水由喷嘴群20喷溅而出，喷嘴群在塔筒40内形成的圆形表面称为冷却平面，其与塔筒40的轴线垂直相交，与塔筒40的筒壁相交。参见图3-图5，沿塔筒40的径向，优选将该冷却平面依次划分为三个区域：中心区O、内部区P和外围区Q，各区均呈环形，中心区O内布置有第一组喷嘴，内部区P内布置有第二组喷嘴，外围区Q内布置有第三组喷嘴，每组喷嘴中均包含多个喷嘴，且每组喷嘴中的任一喷嘴均单独配置有一出水口，即每一个喷嘴均单独与一个出水口连通，其中，塔筒40的径向指的是：在冷却平面内，由冷却平面与塔筒轴线相交形成的交点指向塔筒筒壁的方向，即在任一塔筒径向上，依次为中心区O、内部区P和外围区Q。与喷嘴群的三个区域相对应，填料机构划分为第一区域B、第二区域C和第三区域D，在塔筒的径向上，由内到外依次设置有第一区域B、第二区域C和第三区域D，三个区域均呈环形，第一区域B和第二区域C分别在塔筒轴线方向上与中心区O和内部区P呈投影对应关系，由于第一区域B通过的风速低于第二区域C通过的风速，因此通过第一区域B的淋水密度小于第二区域C的淋水密度来充分利用水资源的配置，从而实现提高冷却塔的冷却效率。需要说明的是：中心区O内与配水系统中配水的上水池在塔筒轴线方向上投影对应的区域V(图5中最中心正方形所示区域)不配置填料，即配水的上水池在冷却平面最中心的上方；第一区域内与配水系统中配水的上水池在塔筒轴线方向上投影对应的区域A(图3中最中心正方形所示区域)不配置填料机构。

具体而言，参见图6-图7，为了实现第一区域B的淋水密度小于第二区域C的淋水密度，第一组喷嘴中的多个喷嘴均为旋流型喷嘴或溅水碟型喷嘴，且以正六边形的形式布置于中心区O内，即多个喷嘴以正六边形重复组合排列的形式布置于中心区O内，换言之，每个喷嘴周围形成有三个正六边形，如图7所示，图中共有13个喷嘴200，最中心一个喷嘴的周围形成有三个正六边形，多个喷嘴以图7所示形式重复组合排列布置于(或正六边形镶嵌于)中心区O内，且第一组喷嘴中正六边形的边长优选为0.8～1.5m，；第二组喷嘴中的多个喷嘴均为溅水碟型喷嘴，且以正四边形的形式布置于内部区P内，即多个喷嘴以正四边形重复组合排列的形式布置于内部区P内，换言之，每个喷嘴周围形成有四个正四边形，如图6所示，图中共有9个喷嘴200，最中心一个喷嘴的周围形成有四个正四边形，多个喷嘴以图6所示形式重复组合排列布置于(或正四边形镶嵌于)内部区P内，且第二组喷嘴中正四边形的边长优选为0.8～1.5m。

在另一实施例中，为了实现第一区域B的淋水密度小于第二区域C的淋水密度，可以：第一组喷嘴中的多个喷嘴均为旋流型喷嘴，且以正四边形的形式布置于中心区O内，即多个喷嘴以正四边形重复组合排列的形式布置于中心区O内，换言之，每个喷嘴周围形成有四个正四边形，且第一组喷嘴中正六边形的边长优选为0.8～1.5m；第二组喷嘴中的多个喷嘴均为溅水碟型喷嘴，且以正四边形的形式布置于内部区P内，即多个喷嘴以正四边形重复组合排列的形式布置于内部区P内，换言之，每个喷嘴周围形成有四个正四边形，且第二组喷嘴中正四边形的边长优选为0.8～1.5m。

在又一实施例中，为了实现第一区域B的淋水密度小于第二区域C的淋水密度，可以：第一组喷嘴中的多个喷嘴均为溅水碟型喷嘴，且以正四边形的形式布置于中心区O内，即多个喷嘴以正四边形重复组合排列的形式布置于中心区O内，换言之，每个喷嘴周围形成有四个正四边形，且第一组喷嘴中正六边形的边长优选为0.8～1.5m；第二组喷嘴中的多个喷嘴均为溅水碟型喷嘴，且以正四边形的形式布置于内部区P内，即多个喷嘴以正四边形重复组合排列的形式布置于内部区P内，换言之，每个喷嘴周围形成有四个正四边形，且第二组喷嘴中正四边形的边长优选为0.8～1.5m，且第一组喷嘴中的溅水碟型喷嘴的喷嘴直径小于第二组喷嘴中的溅水型喷嘴的喷嘴直径。

需要说明的是，上述实施例中，同时由于正六边形和正四边形、或正四边形的边长均为0.8～1.5m，使得第一区域B和第二区域C的淋水均匀性系数低，即淋水均匀性好，避免出现重水区和轻水区，从而使得喷溅机构的工作性能最优化以提高冷却塔的效率，其中，淋水均匀性系数指的是在喷溅范围内各点的淋水密度是否均匀，实际中用各点均方差来衡量。旋流型喷嘴优选为XPH型喷嘴，该XPH型喷嘴溅散的水流在填料机构上呈圆形覆盖，无中空，若使淋水均匀性好，依靠XPH型喷嘴本身溅散达到均匀一致；溅水碟型喷嘴优选为TP-Ⅱ型喷嘴，该TP-Ⅱ型喷嘴溅散的水流在填料机构上呈圆环状覆盖，若使淋水均匀性好，依靠相近TP-Ⅱ型喷嘴的溅散水环相互交迭达到均匀一致。

为了充分利用水资源的配置，在外围区C布置的第三组喷嘴中的多个喷嘴均为旋流型喷嘴，且以正三角形或正四边形的形式布置，即多个喷嘴以正三角形或正四边形重复组合排列的形式布置于外围区Q内，换言之，若以正三角形的形式布置，则每个喷嘴周围形成有六个正三角形，如图8所示，图中共有7个喷嘴200，最中心一个喷嘴的周围形成有六个正三边形，多个喷嘴以图8所示形式重复组合排列布置于(或正三角形镶嵌于)外围区Q内；若以正四边形的形式布置，则每个喷嘴周围形成有四个正四边形，第三组喷嘴中任意相邻两个喷嘴之间的间距为0.8～1.5m。且第三组喷嘴中正三角形或正四边形的边长优选为0.8～1.5m。旋流型喷嘴优选为XPH型喷嘴，溅水碟型喷嘴为优选为TP-Ⅱ型喷嘴。第三区域D的淋水密度优选大于第一区域B的淋水密度且小于第二区域C的淋水密度。

基于三维CFD(Computational Fluid Dynamics，计算流体动力学)方法，对冷却塔建模计算以获取冷却塔内工作过程及塔内状况信息，从而将中心区O、内部区P和外围区Q在塔筒径向R的宽度占在位于冷却平面内的塔筒半径的比例优选设置为0.2～0.3/0.4～0.6/0.2～0.3，其中，中心区O、内部区P和外围区Q的宽度指的是沿填料机构所在平面的半径方向(或塔筒的径向R)的宽度。

第一组喷组、第二组喷嘴和第三组喷嘴中的各个喷嘴距离填料机构最顶层的高度(或称为溅落高度)均为0.5～1.6m。

在实际中，XPH型喷嘴的工作水头优选大于等于10kPa，TP-Ⅱ型喷嘴的工作水头优选大于等于8kPa，由于冷却塔在夏天时的负荷大于其在冬天时的负荷，为了有效保证XPH型喷嘴和TP-Ⅱ型喷嘴的工作水头，在冬天低负荷时，可通过控制配水系统中水泵的开机台数或利用旁通管。

为了进一步提高冷却塔的效率，对进入冷却塔的风进行优化，以实现“风-水匹配”，即充分发挥原进塔空气的换热能力。第一区域B的总高度小于第二区域C的总高度，以使通过第一区域B的风速较现有技术有所提高且通过第二区域C的风速较现有技术有所降低，从而实现通过填料机构的风速的分布均匀，使得填料机构可以充分利用。

第三区域D的总高度优选小于第二区域C的总高度，且大于第一区域B的总高度。

第一区域B、第二区域C、第三区域D的总高度比优选为0.5～0.7/1/0.7～0.9，且第一区域B、第二区域C和第三区域D的总高度优选均为1～2m。

其中，前述总高度均指的是填料机构在塔筒轴线方向上的厚度。

参见图9，通过采用本发明实施例提供的技术方案使得在填料机构的不同区域实现风水配比区域常数1，从而实现水资源的充分利用以及风资源的充分利用。

需要说明的是，本发明实施例以喷嘴群划分为三组，填料机构划分为三个区域为例进行说明，在其他的实施例中，还可以将喷嘴群划分为5组，填料机构划分为5个区域，依据每个区域风速的不同，设置相应组喷嘴的淋水密度。本实施例不对此进行限定。

以华电昆明电厂#1冷却塔为例进行说明，该冷却塔的淋水面积为4000m²，塔总高度为100.2m，进风口高度为8.024m，采用现有技术(均匀配水)时，该冷却塔的冷却能力为93.7％，而采用本发明实施例提供的技术方案对该冷却塔进行改造(优化)后，冷却能力提升至127.0％。

以国电小龙潭电厂#3塔为例进行说明，该冷却塔的淋水面积为4500m²，塔总高度为105m，进风口高度为7.8m，采用现有技术(均匀配水)时，该冷却塔的冷却能力为97.9％，而采用本发明实施例提供的技术方案对该冷却塔进行改造(优化)后，冷却能力提升至131.8％。

可见，与现有技术(均匀配水)相比，采用本发明实施例提供的技术方案较明显地提高了冷却塔的冷却效率20～30％。而通过提高冷却塔的冷却效率，可使出塔的水温温度降低，参见图10所示，优化后(采用本发明提供的冷却塔换热装置后)与优化前(采用现有技术的冷却塔换热装置)的平均出水温度下降～2℃，由于在火力发电厂“节能评价与能源审计手册”中规定，在设计许可范围内，循环水温每降低1.0℃，可使发电机组热耗降低0.3～0.5％，发电燃煤可降低1.1g/(KWH)，通过采用本发明技术方案可减少煤的需求量，为电厂降低成本，同时为节能减排做出巨大贡献。

按每个冷却塔改造后降低出塔水温1.5～2℃计算，相当于降低发电煤耗1～1.6g/(kW·h)；机组按照年发电12亿度电、，标煤按800元/吨计，则年收益不少于150万元，2.5年即可收回对冷却塔改造的全部投资。

综上所述，本实用实施例带来的有益效果如下：

因“风-水匹配”，充分发挥了原进塔空气的换热能力；“水-风匹配”，充分利用水资源配置。

出塔空气吸热量的上升，使出塔空气密度减少，由此加大了冷却塔内外空气的密度差，并最终使冷却塔的进塔空气量增大。

出塔空气的动能使其具有携带能力；其相对湿度可以超过100％，即空气呈过饱和状态。

采用以“风水双向匹配”为原则、基于三维CFD方法的冷却塔改造，其冷却能力的提升均超过20％。与传统“均匀配水”相比有较为明显的提高冷却塔冷却效率20～40％，平均出水温度下降～2℃。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (10)

1.一种冷却塔的换热装置，具有喷溅机构和填料机构，在所述冷却塔的塔筒的轴线方向上，所述喷溅机构和所述填料机构从上到下依次设置于所述塔筒内部，所述填料机构包括由上至下依次层叠的多层填料，其特征在于，

所述喷溅机构包括：

具有入水口和多个出水口的配水系统，所述入水口与在所述冷却塔外部输送来自于发电厂的高温循环水的管道连通；以及

具有第一组喷嘴、第二组喷嘴和第三组喷嘴的喷嘴群，所述第一组喷嘴、所述第二组喷嘴和所述第三组喷嘴中均包含多个喷嘴，且任一所述喷嘴均单独与多个所述出水口中的一个出水口连通以喷溅高温循环水；

其中，由所述第一组喷嘴、所述第二组喷嘴和所述第三组喷嘴形成的冷却平面与所述塔筒的轴线垂直相交；

所述冷却平面包括布置有所述第一组喷嘴的中心区、布置有所述第二组喷嘴的内部区和布置有所述第三组喷嘴的外围区；

所述中心区、所述内部区和所述外围区均呈环状，且在所述塔筒的径向上，所述中心区、所述内部区和所述外围区由内到外依次设置；

所述填料机构包括在所述塔筒的径向上，由内到外依次设置的第一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域与所述中心区在所述塔筒轴线方向上投影对应，所述第二区域与所述内部区在所述塔筒轴线方向上投影对应，且所述第一区域的淋水密度小于所述第二区域的淋水密度。

2.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述第一组喷嘴中的多个喷嘴均为旋流型喷嘴或溅水碟型喷嘴，且以边长为0.8～1.5m的正六边形的形式布置于所述中心区内；

所述第二组喷嘴中的多个喷嘴均为溅水碟型喷嘴，且以边长为0.8～1.5m的正四边形的形式布置于所述内部区内。

3.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述第一组喷嘴中的多个喷嘴均为旋流型喷嘴，且以边长为0.8～1.5m的正四边形的形式布置于所述中心区内，所述第二组喷嘴中的多个喷嘴均为溅水碟型喷嘴，且以边长为0.8～1.5m的正四边形的形式布置于所述内部区内；或

所述第一组喷嘴中的多个喷嘴均为溅水碟型喷嘴，且以边长为0.8～1.5m的正四边形的形式布置于所述中心区内，所述第二组喷嘴中的多个喷嘴均为溅水碟型喷嘴，且以边长为0.8～1.5m的正四边形的形式布置于所述内部区内，所述第一组喷嘴中的溅水碟型喷嘴的喷嘴直径小于所述第二组喷嘴中的溅水型喷嘴的喷嘴直径。

4.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述第三组喷嘴中的多个喷嘴均为旋流型喷嘴，且以边长为0.8～1.5m的正三角形或正四边形的形式布置于所述外围区内。

5.根据权利要求2-4中任一权利要求所述的换热装置，其特征在于，所述旋流型喷嘴为XPH型喷嘴，所述溅水碟型喷嘴为TP-Ⅱ型喷嘴。

6.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述中心区、所述内部区和所述外围区沿所述塔筒径向的宽度占所述塔筒半径的比例为0.2～0.3/0.4～0.6/0.2～0.3。

7.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述第一区域的总高度小于所述第二区域的总高度。

8.根据权利要求7所述的换热装置，其特征在于，所述第三区域的总高度小于所述第二区域的总高度，且大于所述第一区域的总高度。

9.根据权利要求8所述的换热装置，其特征在于，所述第一区域、所述第二区域、所述第三区域的总高度比为0.5～0.7/1/0.7～0.9，且所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域的总高度均为1～2m。

10.根据权利要求4所述的换热装置，其特征在于，所述第一组喷组、所述第二组喷嘴和所述第三组喷嘴中的各个喷嘴距离所述填料机构的高度均为0.5～1.6m。