[發明專利]一種自然通風逆流濕式冷卻塔能效的定量測量方法

有效

• 申請號: 201910371128.1
• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN110082140B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 屈治國;余建航;張劍飛;陶文銓;齊國利;劉雪敏;管堅
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;中國特種設備檢測研究院
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 覃婧嬋

公開了一種自然通風逆流濕式冷卻塔能效測量方法，方法包括：獲取自然通風逆流濕式冷卻塔的結構參數；測量自然通風逆流濕式冷卻塔運行過程中的運行參數，基于自然通風逆流濕式冷卻塔運行過程中的運行及設計參數獲得自然通風逆流濕式冷卻塔的運行過程中冷卻數N、修正到設計工況下進塔水流量Q_c；計算自然通風逆流濕式冷卻塔的能效標定指標η，當能效標定指標η＜a時，確定自然通風逆流濕式冷卻塔能效標定為低能效，當能效標定指標a≤η＜b時，確定自然通風逆流濕式冷卻塔能效標定為中能效，當能效標定指標η≥b，確定自然通風逆流濕式冷卻塔能效標定為高能效。

技術領域

本發明屬于冷卻塔技術領域，特別是涉及一種自然通風逆流濕式冷卻塔能效的定量測量方法。

背景技術

能源是經濟發展和社會進步的基本動力，是人類不可或缺的生存基礎，其重要性不言而喻。而當今人類所消費的能源中，煤炭等化石燃料仍然占據主導地位。近些年來，能源危機不斷加劇，能源價格不斷攀升，環境和生態問題日益凸顯。火電在我國發電量占比高達75.2％，因此，在當前節能降耗的大目標下，提高電廠發電效率具有重大意義。

火力發電中，燃料在鍋爐中燃燒放出熱量，水在鍋爐和過熱器中定壓吸熱成為過熱蒸汽，高溫高壓的蒸汽進入汽輪機內絕熱膨脹做功，做功后的乏汽被排到凝汽器內等壓冷凝，向循環冷卻水放熱，攜帶廢熱的冷卻水再通過冷卻塔將熱量傳給環境空氣。由于電廠中凝汽器的低溫狀態是由循環冷卻水系統來保證的，因此循環水的冷卻在電力生產中至關重要。電廠多采用帶冷卻塔的循環供水系統。

自然通風逆流濕式冷卻塔一般包括塔筒、收水器、配水系統、填料、雨區以及集水池等幾個基本組成部分。運行時，由凝汽器出來的循環水通過豎井進入配水系統。配水系統在平面上呈網狀布置，分槽式配水、管式配水或槽管結合配水三種方式，然后通過噴濺設備，將水噴灑到填料上形成水膜，經填料后形成雨滴落入集水池，冷卻后的水被水泵送入凝汽器重新使用。搭筒底部進風，用人字柱或交叉柱支承。空氣從進風口進入塔體，穿過填料下的雨區，和熱水流動成相反方向流過填料，通過收水器回收空氣中的水滴后，再從塔筒出口排出。

能效是能源利用效率的簡稱。能效標定(Energy Efficiency Evaluation，簡稱EEE)是對耗能設備的能源利用效率或耗能設備在一定時間內的能源消耗等進行檢測、計算，給出所處水平。能效標定的相關研究可歸納為基于熱力學第一定律的方法和基于熱力學第二定律的方法。基于熱力學第一定律的指標有(T_w1-T_w2)/(T_w1-T_wb1)(T_w1為冷卻水入口溫度，T_w2為冷卻水出口溫度，T_wb1為空氣入口濕球溫度)；Q/△p(Q為換熱量，△p為空氣流動過程中的阻力)等。這些標定指標物理概念清晰，在冷卻塔性能對比中得到了較多應用。基于熱力學第二定律，有熵標定方法，標定方法等，反映了冷卻塔工作過程的熱力學完善程度。

作為類比，我國的空調、冰箱、電視等電器已經實現了能效測量和標定，但是，冷卻塔性能方面的能效測量和標定所涉及的技術問題，依然沒有很好的解決。就前文提到的各類標定指標或者方法，僅用于自然通風逆流濕式冷卻塔的性能對比，并且考慮種類單一，僅從能量角度對冷卻塔性能進行標定，沒有充分考慮冷卻塔運行過程中的水、電損耗等因素，無法對冷卻塔性能進行綜合評判，并對其進行能效等級劃分。

在背景技術部分中公開的上述信息僅僅用于增強對本發明背景的理解，因此可能包含不構成在本國中本領域普通技術人員公知的現有技術的信息。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種自然通風逆流濕式冷卻塔能效測量方法，其綜合考慮了冷卻塔運行過程中的換熱效率、耗電率及耗水率因素，并且可以利用權重因子，針對不同地區的對水、電資源的重視程度，對其影響因素實行動態調控，能夠真實的反映冷卻塔運行工況的能效水平。

本發明的目的是通過以下技術方案予以實現：