大型冷凝式消雾节水冷却塔性能试验研究

doi:10.19965/j.cnki.iwt.2022-1275

工业水处理 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (1): 112-118. doi: 10.19965/j.cnki.iwt.2022-1275

大型冷凝式消雾节水冷却塔性能试验研究

王为术¹(), 甄娟¹, 王明勇², 高明³, 张强⁴, 徐清华⁴, 郭欣维¹

^1. 华北水利水电大学电力学院, 河南郑州 450045
^2. 西安热工研究院有限公司, 陕西西安 710000
^3. 山东大学能源与动力工程学院, 山东济南 250061
^4. 山东蓝想环境科技股份有限公司, 山东安丘 262100

收稿日期:2023-11-27 出版日期:2024-01-20 发布日期:2024-01-24
作者简介:
王为术（1972— ），博士，教授。E-mail：wangweishu@ncwu.edu.cn。
基金资助:
国家自然科学基金项目(51776111); 中原科技创新领军人才项目(224200510022)

Experimental study on performance of plume abatement and water-saving cooling tower with condensate method

Weishu WANG¹(), Juan ZHEN¹, Mingyong WANG², Ming GAO³, Qiang ZHANG⁴, Qinghua XU⁴, Xinwei GUO¹

^1. School of Electric Power, North China University of Water Resources and Electric Power, Zhengzhou 450045, China
^2. Xi’an Thermal Power Research Institute Co. , Ltd. , Xi’an 710000, China
^3. School of Energy and Power Engineering, Shandong University, Ji’nan 250061, China
^4. Shandong Lanxiang Environmental Technology Co. , Ltd. , Anqiu 262100, China

Received:2023-11-27 Online:2024-01-20 Published:2024-01-24

摘要/Abstract

摘要：

为研究获得菱形模块消雾节水冷却塔的消雾节水和节能特性，对某设计循环水量为5 000 m³/h的菱形消雾节水冷却塔的消雾性能、节水性能和节能性能进行了试验研究。建立了冷却塔消雾节水节能性能评价模型，通过现场试验获得冷却塔消雾节水和节能特性参数及其变化规律。结果表明：消雾节水冷却塔设计出塔空气相对湿度为85%，实测出塔相对湿度为82.28%，消雾指数为1.03，符合“零雾型”消雾冷却塔的要求。经菱形消雾冷凝模块换热后的冷凝水量为14.19 m³/h，冷却塔节水率为25.3%，冷凝节水效果好。单塔年总节能收益约40万元，整体年节能收益达240万元，菱形消雾节水冷却塔具有良好的经济效益及环保效益。

关键词: 机械通风冷却塔, 冷凝回收, 消雾性能, 节水性能

Abstract:

In order to obtain the plume abating，water-saving and energy-saving performance of the diamond-shaped module plume abatement and water-saving cooling tower，an related experimental studies were carried out with a designed circulating water volume of 5 000 m³/h. The evaluation model of cooling tower anti-fog，water-saving and energy-saving performance was established. Field tests obtained the parameters and variation laws of cooling tower anti-fog and water saving characteristics. The results showed that the relative humidity of the air in the design of the plume abatement water-saving cooling tower was 85%，the measured relative humidity of the tower was 82.28%，and the plume abatement index was 1.03，which met the requirements of zero plume abatement cooling tower. The amount of condensed water after heat exchange by the diamond-shaped plume abatement condensing module was 14.19 m³/h，and the water saving rate of the cooling tower was 25.3%. It could be seen that the condensation water saving effect of the tower was good. The total annual energy-saving income of a single tower was about 400 000 yuan，the overall annual energy-saving income was 2.4 million yuan. The diamond-shaped plume abatement water-saving cooling tower has good economic and environmental benefits.

Key words: mechanical draft cooling tower, condensing-water recovery, plume abatement performance, water saving performance

中图分类号:

TK121

王为术, 甄娟, 王明勇, 高明, 张强, 徐清华, 郭欣维. 大型冷凝式消雾节水冷却塔性能试验研究[J]. 工业水处理, 2024, 44(1): 112-118.

Weishu WANG, Juan ZHEN, Mingyong WANG, Ming GAO, Qiang ZHANG, Qinghua XU, Xinwei GUO. Experimental study on performance of plume abatement and water-saving cooling tower with condensate method[J]. Industrial Water Treatment, 2024, 44(1): 112-118.

https://www.iwt.cn/CN/Y2024/V44/I1/112

图/表 8

图1 整体结构示意

Fig.1 Overall structure diagram

图2 消雾节水系统示意

Fig.2 Mist elimination and water saving system diagram

图3 菱形消雾单元简图

Fig.3 Mist elimination device unit sketch

表1 气象参数及冷却塔运行状态测试结果

Table 1 Meteorological parameters，i.e. the test results of the cooling tower operating state

参数	设计值	实测值
循环水流量/（m³·h^-1）	5 000	5 000
进塔水温/℃	37.5	38
出塔水温/℃	27.5	28
进出塔水温降/℃	10	10
大气压力/kPa	102.9	102.3
进塔空气干球温度/℃	5	6.1
进塔空气湿球温度/℃	2.1	2.8
进塔空气相对湿度/%	60	56.29
环境空气干球温度/℃	5	6
环境空气湿球温度/℃	2.1	2.6
环境空气相对湿度/%	60	54.85

图4 出塔空气实测特性曲线

Fig.4 The measured characteristic curve of the air out of the tower

图5 出塔空气设计特征曲线

Fig.5 Design characteristic curve of the air out of the tower

图6 消雾性能判定图

Fig.6 Determination diagram of anti-fogging performance

表2 节水试验结果

Table 2 Water saving test results

参数	参数值
循环水量/（m³·h^-1）	5 000
进水温度/℃	38
出水温度/℃	28
温差/℃	10
环境湿球温度/℃	2.6
环境干球温度/℃	6.1
冷却塔凝水量/（m³·h^-1）	14.19

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