电厂冷却塔工作原理：处理电厂冷却水
作者：湖北武汉办事处 时间：2019-05-24 08:45 阅读：
电厂为什么需要冷却？冷却类型
其他关键问题
使用冷却的技术
在美国，90％的电力来自需要冷却的热电厂 - 煤，核能，天然气和石油。其余10％由水力发电和其他可再生能源设施生产。一些可再生能源技术也是热电技术，包括某些类型的聚光太阳能，地热和生物质发电厂。
为什么需要冷却？
热电厂将水煮沸以产生蒸汽，然后旋转涡轮机以产生电力。用于煮沸水的热量可来自燃料燃烧，核反应，或直接来自地下的太阳或地热热源。一旦蒸汽通过涡轮机，必须将其冷却回水中，然后才能重新使用以产生更多电力。较冷的水更有效地冷却蒸汽，并允许更有效的发电
电厂冷却塔冷却类型
尽管所有热电厂都使用水来产生蒸汽用于发电，但并非所有的工厂冷却系统都使用水。冷却有三种主要方法：
直通系统从附近的水源（例如河流，湖泊，含水层或海洋）取水，通过管道循环以吸收来自称为冷凝器的系统中的蒸汽的热量，并将现在较暖的水排放到当地水源。直流系统最初是最受欢迎的，因为它们简单，成本低，并且可以在具有充足冷却水供应的地方选址发电厂。这种类型的系统目前在美国东部普遍存在。很少有新的发电厂使用直流冷却，但是，由于这些系统的中断导致当地生态系统受到重大取水的影响，并且由于选址电厂的难度增加靠近可用的水源。
湿循环或闭式冷却塔在第二个循环中重复使用冷却水，而不是立即将其排放回原始水源。最常见的是，湿式再循环系统使用冷却塔将水暴露在环境空气中。有些水蒸发了;然后将其余部分送回发电厂的冷凝器。由于湿式再循环系统仅抽取水以替换通过冷却塔中的蒸发而损失的任何水，因此这些系统具有比直通系统低得多的取水量，但往往具有明显更高的水消耗。在美国西部，湿循环系统占主导地位。
干式冷却系统使用空气代替水来冷却离开涡轮机的蒸汽。干式冷却系统不使用水，可以减少90％以上的电厂总耗水量。[2]这些节水的权衡是成本更高，效率更低。在发电厂中，效率较低意味着每单位电力需要更多燃料，这反过来又会导致更高的空气污染以及采矿，加工和运输燃料对环境的影响。 2000年，大多数美国干式制冷设备都在较小的发电厂中，最常见的是天然气联合循环发电厂。[3]
美国大约43％的热电发电机使用直流冷却，56％循环冷却和1％干冷却（2008年数据）。 2008年，约30％的发电涉及直通冷却，45％循环冷却和2％干冷。 （在某些情况下，那些相同的发电厂也使用非蒸汽系统发电，例如燃气轮机。）[4]。
直流再循环干式冷却
提取消费提取消费提取消费
煤（常规）20,000 - 50,000 100 - 317 500 - 1,200 480 - 1,100 N / A N / A.
天然气（联合循环）7,500 - 20,000 20 - 100 150 - 283 130 - 300 0 - 4 0 - 4
核25,000 - 60,000 100 - 400 800 - 2,600 600 - 800 N / A N / A.
太阳能热（槽）N / A N / A 725 - 1,109 725 - 1,109 43 - 79 43 - 79
用于发电厂冷却的取水和消耗水，每兆瓦时电力产生的加仑水量[5]。
电厂冷却塔其他关键问题
选址：发电厂的地理位置对冷却技术选择，水的可用性，用于冷却的水的类型以及环境影响具有巨大影响。例如，太阳能和地热发电厂必须分别位于具有高太阳辐射和地热能的地区，这些地区可能是干旱的，远离传统的水资源。在这些情况下，干冷却可能是一种选择，或者可能有替代水源，但这种选择会影响发电厂的性能和当地环境。
水类型：虽然许多发电厂使用淡水进行冷却，但废水和盐水却是如此其他可能性有利有弊。 例如，盐水是沿海发电厂的一个明显而丰富的选择，但这些工厂面临着与内陆植物相似的挑战，即通过过度抽取或热污染（来自热冷却水的排放）来破坏当地水生生态系统。
使用冷却塔的技术
常规电力
煤
核
天然气
油
可再生电力
聚光太阳能（太阳能热电）[6]
地热
生物质能