冷却塔与环境的相互影响

    冷却塔对环境的影响有两方面,一是冷却塔排出的湿热空气夹杂着小水滴逸出,进入大气会给周边环境和气候带来影响;二是冷却塔运行时的噪声给人们生活环境带来的影响,环境的不同也会影响冷却塔的运行特性,如大气出现逆温层时会影响自然通风冷却塔的效率,自然风会造成自然通风冷却塔的通风量改变、直接空冷塔和机械通风冷却塔的相互干扰及热回流。所以,冷却塔建设之初,须对这些影响进行评价和防治。

一、冷却塔对环境的影响

　　冷却塔运行时会排出湿热空气,空气中夹杂着冷却塔循环水微小水滴。由于节水的需冷却塔的补充水可能是农业废水、城市污水处理水、含盐水,为了减少补给水,循环水中常常加入水质稳定剂以提高循环倍率,一些沿海地区淡水缺乏而使用海水作为循环介质,即海水冷却塔。由于收水器不可能做到100%消除排出空气中的水滴,所以,冷却塔排放的湿热空气中夹杂着的循环水滴逸出后形成羽流水滴落下后,会对冷却塔周边环境造成盐分、化学品和细菌的沉积污染。冷却塔排出的羽流会在空中飘移较长时间,在塔周边地面形成阴影,造成地面日照强度减弱,同时因为羽流含有大量的水蒸气会影响塔附近的局部气候形成降雨。空冷塔排出的热气虽然没有可晃的羽流,但大量的热空气也会对局气候造成影响。近年来越来越多的排烟冷却塔在工程中应用,烟塔排出的热空气或热羽流中还含有有害物,如二氧化硫等,进入大气环境当扩散不好时,便形成空气污染。

　　美国大于25MW机组的电厂有75%采用机械通风冷却塔,25%采用自然通风冷却塔。由于机械通风冷却塔中飘滴出大的水滴和出风口高度低等原因,使机械通风冷却塔周边形成氯化钠、硫酸盐、铬酸盐及硼的沉积。1977年美国肯萨斯的环境系统公司(ESC,即: Environmental Systems Corporation)对不同形式、不同使用年限、不同循环水量的机械通风冷却塔对周边环境影响进行了观测计算。他们观测到3种不同的冷却塔,羽流中的飘滴含量为0.0004%-0.016%,飘滴的水滴直径为10-3600m,3种塔型分别是塔A为逆流塔,收水器为波纹型,使用年限大于20年,收水器的飘滴保证率为0.2%塔B为横流塔,收水器为蜂窝状,使用年限小于半年,收水器的飘滴保证率为0.07%塔C为横流塔,收水器为蜂窝状,使用年限为1年,收水器的飘滴保证率为0.04%,3种塔型的观测，自然通风冷却塔的飘滴粒径分布将实测的机械通风冷却塔的飘滴粒径按不同的分布及量进行3种塔的下风向盐沉积量估算,对于新塔使用高效收水器,塔周围1km之外盐沉积量很微弱,而对于收水器效率不高的老塔,10km之外盐沉积可忽略不计。

　 法国电力公司(EDF)于1977年对埋喷()电厂和1979年在波季(Bugey)电厂进行了羽流观测,他们观测了羽流的几何特征、垂向速度、温度分布、液体水的含量及水滴谱,并采用了气象学的方法进行统计研究,然后采用三维数值模拟进行预报。为对比冷却塔投运前后的影响,他们在波季电厂冷却塔1979年7月投运前进行了1年多的观则,与投运后进行了对比,在波季电厂观测的1年,每天3次观测读数,主要观测参数有:降雨、干和湿(露珠)点温度、总辐射、漫辐射、净辐射能及自然风速风向。通过观则他们掌握了冷却塔羽流的形态及出现的概率,如图183所示

图183冷却塔羽流的形态分类

　 　观测给出了冷却塔羽流的长度,小于1km的短羽流占41%、长度在1~5km之间中等长度羽流占40%和长度大于5km的长羽流占7%。通过观测了解了冷却塔羽流阴影范围及对地面温度的影响,如图184所示。阴影部分为冷却塔羽流的阴影,移动气象站从D点开始,沿E、F、G、H、1、H、G、F、E各点检测1次。日照量和气温的变化如图中实线所示。日照量的影响比较大,从无阴影的约50w/m2降至有阴影的约100wm,而气温的影响不大于1℃。他们还观测给出了羽雾中的飘滴粒径为8~12m,1cm中的飘滴务滴数约为200。自然云中,远处的层云中平均云雾中水滴粒径为6m,密集云的平均水滴粒径为14m,当羽流与自然云发生相互作用时,云中会出现两种粒径分布模态500多组观测数据中与云层发生相互作用的占14%,完全或部分与低层云或雾有作用的占21%,晴天或与气象现象不发生作用的占64%。

图　18-4   冷却塔羽流对气温和日照的影响

广东良一制冷设备有限公司，我们产品种类涵盖了玻璃钢圆形冷却塔、横流式冷却塔、逆流式冷却塔、闭式冷却塔、蒸发式冷凝器、全钢冷却塔、污水冷却塔以及冷却塔填料配件等，我们为客户提供更高效、更快速、更完善的技术配套产品及服务。