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  • 在世界各地的火力发电厂,到处都可以看到一座座很高的、上面还冒着细细“白烟”的“大烟囱”。其实,它不是烟囱,它叫冷却塔,全称“自然通风双曲线冷却塔”。它是利用水和空气的接触,通过蒸发作用来散去工业上或制冷空调中产生的废热的一种设备。下面先一起看看冷却塔的是如何降温的吧。

    冷却塔是通过干燥(低焓值)的空气经过风机的抽动后,自进风网处进入冷却塔内,饱和蒸汽分压力大的高温水分子向压力低的空气流动,湿热(高焓值)的水自播水系统洒入塔内。当水滴和空气接触时,一方面由于空气与水的直接传热,另一方面由于水蒸汽表面和空气之间存在压力差,在压力的作用下产生蒸发现象,带走蒸发潜热,将水中的热量带走即蒸发传热,从而达到降温之目的。

    发电厂的冷却塔在运行中主要是给凝汽器提供一定温度的冷却水来冷凝汽轮机低压缸的排汽,从而使汽轮机在一定的排汽压力下安全和经济运行。冷却塔的冷却能力越好,循环水经过冷却塔后提供给凝汽器的冷却水温度就越低,而冷却水温度越低,又会使得凝汽器真空越好,最终就会降低发电厂的煤耗水平,提高机组运行的经济性。由此可见,冷却塔的选择是十分重要的。

    冷却塔的形式有很多,构造也很复杂。按照通风方式分类,有自然通风冷却塔和机械通风冷却塔;按照热水和空气的接触方式分类,有湿式冷却塔(敞开式)、干式冷却塔(密闭式)和干湿(混合)式冷却塔;按照热水和空气的流动方向分类,有逆流式冷却塔和横流式冷却塔;按热水和空气的流动方向分有逆流式冷却塔、横流式冷却塔、混流式冷却塔。

    我国大多数火电厂普遍使用的是自然通风逆流式冷却塔,其塔筒几乎被做成双曲线形,其作用是创造良好的空气动力条件,减少通风阻力,将湿热空气排至大气层,减少湿热空气回流,因而冷却效果较为稳定。

    大部分能源是不可再生的,因此为了经济能够可持续发展,要尽可能提高能源利用率,降低能源消耗,所以冷却塔的研究与发展还有很长的路要走。

    本文由石家庄藁城区兴安镇中学高级教师崔会欣进行科学性把关。

    新华网科普事业部

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