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冷却水塔:效率有待提升

冷却水塔在工业热交换设备中起到冷却水的重要作用。维持出色的系统性能非常重要,因为水温每升高一度会导致能耗增加2%。适当的维护和少量升级可以提高冷却水塔的效率,同时也可以节省水。
 
工业冷却系统中最小的效率低下会极大地降低发电机的成本,许多能源生产商只需要看起来比其老化的冷却水塔就可以找到潜在的效率低下的温床,从而慢慢获利。随着冷却水塔效率的下降,冷却水塔中的温度升高,每增加1度,设备能耗就增加2%。好消息是,从风扇到喷嘴,再到填充介质,甚至是水本身,都有大量提高冷却水塔效率的机会。
 
高效制胜法则
当然,没有人打算建立一个低效的系统,但是当今的许多冷却水塔都是过去的遗物,尽管它们曾经是最先进的,但远远落后于当今的标准。较老的植物落后的主要领域之一是填充材料。仍在使用的已有数十年历史的冷却水塔继续使用塑料,玻璃纤维或木材飞溅填料。该系统放置防溅条,将下落的水分解为水滴。根据广东冷却水塔厂家的说法,飞溅填充更适合横流塔,因为空气可以很容易地通过垂直的全高填充水平流动。较新的逆流塔可以集成飞溅填充或较新的薄膜填充系统。
 
在1980年代左右,随着性能更好的填充介质的发展,冷却水塔的效率得到了提高。 SPX现场安装产品总监表示:“ 1980年代逆流填充的突破是引入PVC薄膜填充包装。”这些新的填充类型“增加了冷却水塔给定立方英尺内填充物的表面积,因此PVC(塑料填充物)增加了表面积,从而增加了热传递。”
 
事实上,根据说法,快速提高冷却水塔效率的最简单方法是更换填充介质。 “今天,我们有比许多年前更高性能的填充料。” “有点像汽车,如今汽车的燃油经济性比20年前要好。其中很多是引擎设计和技术。”
 
当今的高性能薄膜填充材料的热性能几乎是飞溅填充材料的两倍。薄膜填充物由一堆迷宫状的材料组成,水和空气沿相反的方向流过。薄膜填充大大增加了水表面与空气的接触,从而使热传递更加有效。
 
冷却水塔

但是,胶片填充并非没有缺点。如前所述,尽管飞溅填充通过使水飞溅到塔内相对较宽的条形物上(正如其名称所示)将水分解为水滴,但薄膜填充却将水引导通过小漏斗。不幸的是,毫不奇怪,大多数冷却水塔都没有过滤水。这些塔中使用的水通常很脏,充满了矿物质和生物沉积物,很容易因微生物的生长,结垢或结垢而堵塞填充物。
 
汹涌的水面
尽管飞溅填充在冷却效率方面不利于现代填充样式,但并非没有缺点。飞溅的填充物密度较小,因此可以更轻松地处理困难的水。沉积物中沉重的水比飞溅的填充物更容易堵塞薄膜填充,但是总的来说,这种权衡是不值得的,因为化学处理有助于迅速处理困难的水。
 
发电机保持其塔顶运行时面临的四个主要水质问题是腐蚀,结垢,结垢和微生物活动。
 
当水中的化学物质吞噬冷却水塔的组件时,就会发生腐蚀。这会导致传热损失,进而降低效率。腐蚀还会导致设备故障,进而导致工厂停机和设备更换成本。
 
结垢是设备上溶解的矿物质的积累。这也可能导致系统的热交换能力下降,因为水垢会起到隔热作用,使系统更难以有效冷却。
 
与结垢相似,结垢是悬浮颗粒的堆积。虽然结垢仅限于矿物,但结垢适用于从有机物到油的任何物质。充其量,结垢通过充当绝缘体来抑制结垢,就像阻垢一样。在最坏的情况下,结垢会完全堵塞填充物,从而减少系统的蒸发面积,并对系统的效率造成打击。
 
最后,微生物活性是指系统中生活的任何微生物对植物的影响。微生物可以悬浮在水中或可以在冷却水塔设备的表面上生长,由于填充材料的绝缘和堵塞,再次导致热量传递减少。
 
冷却水塔使用大量的水,因此,在许多情况下,市政当局和各州委派了最低质量的资源供发电机使用也就不足为奇了。根据《美国地质调查局》最新的国家用水报告,2010年,热电取水量占美国总取水量的45%。但是,报告指出,用于热力发电的用水量一直在下降(图1)。在2005年至2010年之间,该类别的取水量下降了20%。
 
冷却水塔
1.扭转潮流。效率更高的冷却水塔可减少从湖泊,河流或海洋中抽出的水量,以满足热电厂的冷却需求。礼貌:广东冷却水塔厂家水处理技术
为了保护淡水,该国的某些地区要求冷却水塔使用市政灰水或对其进行更多循环(请参阅本期《电力》中的“再生水减少对淡水供应的压力”)。 广东冷却水塔厂家水处理技术公司的客户就是这种情况。
 
“我们的客户被要求使用市政灰水。这是来自市政工厂的废水。分区并启动后,他们将无法使用河水或湖泊中的淡水,这些水很难处理。”该公司执行产品经理Peter Macios表示。
 
广东冷却水塔厂家水处理技术为处理棘手水的发电机提供了多种可定制的化学和设备处理选项。说:“我们能够开发和设计程序,使我们的客户(排名第一)在使用该水的情况下尽可能[高效地]运作,并消除对……微生物控制,处置和腐蚀的所有影响。”
 
冷却水塔水的化学处理是一个复杂的平衡过程。不幸的是,许多解决一个问题的化学处理对解决另一个问题的化学处理产生负面影响。幸运的是,广东冷却水塔厂家相信已经找到了适当的平衡,开发了不会产生不利相互作用的化学处理方法。
 
移动部件
即使冷却水塔的填充物干净并且可以高效运行,效率低下的问题仍然可能存在。通常很少引起注意的效率问题是塔顶喷嘴的性能。
 
通常已经接受的是,水喷雾将呈伞状,从而形成圆形喷雾图案。这样做的问题是很难排成圆形以将水均匀地分布在表面上。如果圆圈对齐以仅接触,则填充介质的整个区域将保持干燥。
 
为了解决这个问题,塔式设计者将喷嘴移近一点,使喷雾重叠。但是,该行动计划仍然导致水资源分配不均,使重叠区域的填充介质泛滥。当一部分填充物被淹没时,空气将无法通过,从而降低了设备的效率。
 
找出问题
与生活中的大多数事物一样,解决冷却水塔效率问题的第一步是确定问题所在。当发电机感觉到冷却水塔效率低下的影响时,迅速而准确地找出问题的根源对于制定有效的游戏计划至关重要。
 
那就是诸如广东冷却水塔厂家之类的公司。该公司提供在高峰运行期间进行的冷却水塔效率研究,以确定冷却水塔的热运行状况。这样的审核会研究设备的空气和水流,传热面积的评估以及塔的红外热扫描,以发现任何潜在的问题。
 
在确定塔是否按预期运行时,公司还将尽可能考虑塔的原始设计。 “我相信这是最好的做法,” 广东冷却水塔厂家的工程顾问Paul Chila说。 “(建造)[塔楼]的目的是要在一定百分比的效率下运行。我们要做的是,在任何可能的地方,尝试挖掘那些旧的设计表,一旦我们准备好图片,将测得的效率与设计的效果进行比较,以让他们知道它们的位置,并比较所有规格表。”
 
 
广东冷却水塔厂家还提供定期维护和监测其治疗计划。利用称为水监控系统,广东冷却水塔厂家可以实时跟踪客户的冷却水塔内发生的情况。该产品使客户能够快速应对可能出现的任何问题。在此类实时跟踪技术可用之前,当问题威胁塔架效率时,操作员被迫采取主动而不是主动的措施。 “如果您考虑一下,当您手动进行操作时,它始终是后视镜外观。您得到了数据,您对其进行了评估,并且数据已经通过。” “想法是:我可以提取数据,运行分析并知道系统中正在发生什么吗?”
 
告别低效
尽管有许多升级冷却水塔以提高效率的选择,但在某个时候,可能是时候将1975年的横流换为闪亮的新逆流模型了。当然,更换冷却水塔并不是一个轻率的决定,但是如果冷却水塔变得如此退化或效率低下,以至于发电机可能会掉线甚至更糟,则有倒塌的危险,那么利弊可能会超过利弊。
 
在过去几年中,冷却水塔的技术和设计有了显着改善,但许多发电机选择升级其较旧的塔,而不是从头开始。“在60年代和70年代建造的成千上万个冷却水塔单元是老式的冷却水塔,主要是带有溢流填充物的错流式冷却水塔。”
 
更换冷却水塔并不总是意味着从头开始更换整个设备。可以倒流塔并将其转换为逆流单元。 “这可能是一个挑战,因为有时很难将逆流冷却水塔安装在相同的占地面积上,并且您必须进行大量的管道改造,但是即使您使用的是旧的逆流冷却水塔,也可以更换。