冷却塔填料布置方式对热力性能的影响

冷却塔填料布置方式对热力性能的影响

逆流湿式自然通风冷却塔是电厂冷端的重要设备，其冷却性能对电厂运行的经济性有重要影响。淋水填料是冷却塔内关键部件，在湿式冷却塔的散热中，其散热作用约占60%～70%。可见，优化冷却塔填料方案，对电厂节能降耗具有重要指导意义。

传统湿式冷却塔填料一般采用均匀布置方式。然而研究表明，填料均匀布置并非最优方案。胡三季等给出了不同高度、不同间距冷却塔 PVC淋水填料的热力及阻力性能。黄东涛和杜成琪研究显示：相同条件下，塔内填料外区比内区冷却能力大；采用非均匀布置填料高度，能够有效降低出塔水温。赵元宾等指出：冷却塔填料不等高布置能够改善冷却塔冷却性能，但当环境风速较高时，改善能力减弱。韩丹阳等对比了冷却塔填料外围小间距布置与均匀布置2种方案，认为小间距布置方式能明显增大冷却塔抽力，增加内侧通风量，进而提高冷却塔冷却能力。

当前，对冷却塔填料的研究多集中在分析单一因素对其性能的影响上。众多研究证明填料的不均匀布置对冷却塔性能的确有改善作用，但未深入探索何种方案效果更佳。基于上述研究，本文对填料等高等间距布置的冷却塔进行2种不同方案改造：1）填料不等间距布置，即采用沿半径自内向外片间距依次减小的布置方式（填料中心位置片间距最大，靠近塔壁片间距最小）；2）填料不等高布置，即采用沿着半径自内向外填料高度增大的布置方式。建立3种布置方式三维数值模型，比较其在多种工况下的热力性能。

经过试验可知：冷却塔填料的不等间距和不等高布置均可提升冷却效果。但不等间距布置比不等高布置的冷却水温降更大，综合各种工况，不等间距布置方式总体温降比不等高布置增加0.2 ℃左右。这是由于不等间距布置不仅增加了冷却塔内外围冷却效果，对塔内中心区冷却效果的提升也更加明显。