CN201104149Y - 冷却塔水蒸汽无动力回收装置 - Google Patents

Abstract

一种冷却塔水蒸汽无动力回收装置，包括收水器、集水池，所述的收水器为网状收水器(6)；在所述的集水池(4)的一侧连接有集水池出水管(7)，集水池出水管(7)的另一端连接冷却池(8)，冷却池(8)的另一端连接冷凝器的冷却水进水管(5)；所述的网状收水器(6)可以由海绵组成，也可以由纤维织物组成。本实用新型可提高收水效率，既能节约水资源，又能减少取水费用，也不消耗动力，特别适合于我国火电厂冷却塔的改造利用。

Description

冷却塔水蒸汽无动力回收装置

技术领域：

本实用新型涉及冷却塔水蒸汽回收循环利用设备，尤其是一种冷却塔水蒸汽无动力回收装置。

背景技术：

目前，我国火力发电冷却主要采用自然通风逆流式冷却塔冷却技术。为了提高汽轮机出力效率，需要将作功后的高温高压蒸汽凝汽后产生的废热通过冷却塔散入大气排走。冷却塔的作用就是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换，使废热传输给空气并散人大气。这一过程会产生大量的水蒸汽，这些水蒸汽在带走废热的同时，也散入了大气而白白浪费掉了，既浪费了大量取水费用，又浪费了大量宝贵的水资源，对环境影响严重。

为减少蒸发损失，冷却塔传统收水装置采用的是如图1中所示的波形收水器1。波形收水器其工作原理如图2中所示的利用水蒸汽在冷却塔中上升的过程中与外界冷空气相接触形成的小水滴在惯性作用下，水滴撞击到波形收水器上凝结成水从而实现回收。波形收水器由于湿空气与挡板的接触面积有限，水滴与挡板撞击次数有限，挡板间距过大，大部分小水滴直接从挡板间隙逸出，未参与撞击，致使90％左右小水滴不能得到有效回收，波形收水效率只有10％左右，收水效果不佳，亟待改进。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种冷却塔水蒸汽无动力回收装置，可提高收水效率，既能节约水资源，又能减少取水费用，也不消耗动力。

本实用新型是通过如下方式来实现的：所述的一种冷却塔水蒸汽无动力回收装置，包括收水器、集水池，其所述的收水器为网状收水器，在所述的集水池的一侧连接有集水池出水管，集水池出水管的另一端连接冷却池，冷却池的另一端连接冷凝器的冷却水进水管。

所述的冷却池的水面低于集水池的水面。

所述的集水池出水管位于集水池的一侧底部、冷却池的顶部，冷凝器的冷却水进水管位于冷却池的另一端底部。

所述的网状收水器可以由海绵组成，也可以由纤维织物组成。

所述的网状收水器如果采用的是海绵，则海绵的孔隙控制在至少1mm，厚度控制在至少50mm。

所述的网状收水器如果采用的是纤维织物，则纤维织物的孔隙控制在至少2mm，单层厚度控制在至少1mm，层数控制在至少10层，层与层之间孔隙不正对，适当交错。

所述的冷却池的容积为冷却水每小时循环量的至少2倍。

本实用新型所取得效果如下：本实用新型利用海绵或纤维织物等制作的网状收水器替代传统波形收水器，并增加供冷却水进一步冷却用的冷却池，既能节约水资源，又能减少取水费用，也不消耗动力，是一种投资少、见效快、实用、节能降耗、有利于改善环境的冷却塔水蒸汽无动力回收装置。

网状收水器的孔隙在现有技术条件下，其孔隙直径可以做到接近水蒸汽中绝大部分小水滴的直径大小即3～5μm。同等体积情况下，网状收水器孔隙远远小于波形收水器挡板间隙，水蒸汽上升通路中网状收水器布置的层数远远多于波形收水器的2～4个正弦半波，因而，与水蒸汽的接触表面积远远大于波形收水器。在现有技术条件下，网状收水器的比表面积可以达到400m²/m³以上，而传统波形收水器的比表面积不到10m²/m³，网状收水器的比表面积是传统波形收水器的数十倍上百倍。其回收原理与波形收水器是一样的，也是利用水蒸汽在冷却塔中上升的过程中与外界冷空气相接触形成的小水滴在惯性作用下，小水滴撞击到网状收水器上，凝结成水从而实现回收。网状收水器的比表面积远远大于传统波形收水器，水蒸汽与网状枝的接触表面积远远大于传统波形收水器，小水滴与网状枝的撞击次数也远远大于传统波形收水器，网状收水器孔隙略大于小水滴直径，远远小于传统波形收水器，绝大部分小水滴在从网状收水器中通过的时候，很难直接逸出，不可避免地参与到与网状枝的撞击中来，因而收水效率远远高于传统波形收水器。由于携带废热的水蒸汽被回收进入到冷却循环水中，循环冷却水温度会上升，循环冷却水如果直接进入凝汽器冷却管进行冷却，不利于提高汽轮机出力效率，因此，需要进一步自然冷却后，方可进入凝汽器冷却水进水管道，参与凝汽器中高温高压蒸汽的冷却。

本实用新型针对我国火电厂冷却塔冷却水蒸发损失严重的现状，利用冷却塔水蒸汽无动力回收装置中的网状收水器，将其中绝大部分蒸汽拦截下来，实现水蒸汽的回收利用。该水蒸汽无动力回收系统结构简单，安装使用方便、成本低，又能改善环境，特别适合于我国火电厂冷却塔的改造利用。据测算，该水蒸汽无动力回收系统能使现有冷却塔蒸发损失急剧减少，节水95％以上。据有关资料统计，2006年底，我国火电装机容量为4.84亿千瓦，按照单位发电量耗水率3.36kg/kw.h计算，全国每年火力发电耗水高达160多亿立方。而其中蒸发损失占到了30～55％，由此算来，全国每年火力发电因冷却塔蒸发损失，耗水高达48～89亿立方，如果采用本系统有效回收利用，则可节水47～83亿立方左右，相当于同期全国城市供水总量的11.22～20.19％，换算下来可以满足2465～4462万城市人口的工业、生活用水，可以大大缓解火电与民争水的矛盾，有利于充分发展我国北方地区的能源发展战略，使富煤缺水地区的生态系统和能源综合利用维持健康发展的轨道，从而使我国整个能源系统和生态系统均步入正常轨道。因此，具有广泛的推广应用价值。

附图说明：

图1为改造前冷却塔系统的结构示意图；

图2为传统波形收水器工作原理图(放大图)；

图3为本实用新型的结构示意图；

图4为本实用新型的集水池、冷却池俯视图；

图5为海绵状网状收水器工作原理图(放大图)；

图6为孔隙放大后的海绵状网状收水器立体图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图3、4中所示，本实用新型利用亲水、多孔、微孔网状收水器6替代传统波形收水器1，网状收水器6是由海绵或纤维织物组成的，网状收水器6安装在冷却塔9内的配水盘2上方、原波形收水器位置上，在配水盘2的下方为填料3，在冷却塔9正下方设有集水池4，在集水池4一侧连接有集水池出水管7，集水池出水管7的另一端连接冷却池8，冷却池8的另一端连接冷凝器的冷却水进水管5。冷却池8的水面低于集水池4的水面，集水池出水管7位于集水池4的一侧底部、冷却池8的顶部，冷凝器的冷却水进水管5位于冷却池8的另一端底部，集水池出水管7与冷凝器冷的冷却水进水管5之间的距离尽可能远一些。网状收水器6其工作原理见图5，孔隙放大后的网状收水器立体图见图6，该立体图是切下来一块长方体表示的；网状收水器6在冷却塔9中铺放在原波形收水器位置上。如果网状收水器6采用的是海绵，则海绵的孔隙控制在至少1mm以上，厚度控制在至少50mm以上；如果网状收水器6采用的是纤维织物，则纤维织物的孔隙控制在至少2mm以上，单层厚度控制在至少1mm以上，层数控制在至少10层以上，层与层之间孔隙不正对，适当交错。冷却池8的容积为冷却水每小时循环水量的至少2倍。

本实用新型的工作过程如下，当水蒸汽在冷却塔9中上升的过程中与外界冷空气相接触形成的小水滴在惯性作用下，小水滴撞击到网状收水器6上，被网状收水器6拦截而吸收，逐渐聚集成大水滴，大水滴汇流成水流，经过配水盘2、填料3流入冷却塔9正下方集水池4中进行冷却，集水池4中的冷却水在重力作用下，沿着集水池出水管7进入冷却池8，冷却水在冷却池8中再次冷却后，再进入凝汽器的冷却水进水管5，继续参与凝汽器中高温高压蒸汽冷却。本实用新型在此过程中利用重力作用进行工作，无需消耗动力即可将其中绝大部分水蒸汽拦截下来进行回收，节约水资源，其成本低，又能改善环境，特别适合于我国火电厂冷却塔的改造利用。

Claims (7)

1、一种冷却塔水蒸汽无动力回收装置，包括收水器、集水池，其特征在于：所述的收水器为网状收水器(6)；在所述的集水池(4)的一侧连接有集水池出水管(7)，集水池出水管(7)的另一端连接冷却池(8)，冷却池(8)的另一端连接冷凝器的冷却水进水管(5)。

2、根据权利要求1所述的冷却塔水蒸汽无动力回收装置，其特征在于：所述的冷却池(8)的水面低于集水池(4)的水面。

3、根据权利要求1所述的冷却塔水蒸汽无动力回收装置，其特征在于：所述的集水池出水管(7)位于集水池(4)的一侧底部、冷却池(8)的顶部，冷凝器的冷却水进水管(5)位于冷却池(8)的另一端底部。

4、根据权利要求1所述的冷却塔水蒸汽无动力回收装置，其特征在于：所述的网状收水器(6)可以由海绵组成，也可以由纤维织物组成。

5、根据权利要求1或4所述的冷却塔水蒸汽无动力回收装置，其特征在于：所述的网状收水器(6)如果采用的是海绵，则海绵的孔隙控制在至少1mm，厚度控制在至少50mm。

6、根据权利要求1或4所述的冷却塔水蒸汽无动力回收装置，其特征在于：所述的网状收水器(6)如果采用的是纤维织物，则纤维织物的孔隙控制在至少2mm，单层厚度控制在至少1mm，层数控制在至少10层，层与层之间孔隙不正对，适当交错。

7、根据权利要求1所述的冷却塔水蒸汽无动力回收装置，其特征在于：所述的冷却池(8)的容积为冷却水每小时循环量的至少2倍。

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