杨丁丁，柳建华，徐小进，张良

（1-上海理工大学能源与动力工程学院，上海 200093；2-上海市动力工程多相流动与传热重点实验室，上海 200093；3-中国船舶重工集团公司第七〇四研究所，上海 200031）

0 引言

随着现代化社会和能源工业的不断发展，人们对冷却水的需求越来越大。尤其在能源化工[1]、热力发电[2]、热泵空调[3-5]等领域，需要大型冷凝器和大量的冷却水来降低工质或机组的温度。据统计，全美电力工业消耗冷却水 6,700 m3/s，占到美国工业用水的80%和总用水量的三分之一[6]。我国对冷却水的需求也非常巨大，据统计 2012年全国工业用水总量为1,423.9亿吨，其中冷却水用量占到85%以上[7]。

目前，工业冷却水主要是采用天然水源，地球上理想的低位冷热源有海水、江河水、湖水、地下水、城市污水等[8]。由于使用淡水资源成本较高，且法律法规和环保因素的影响较大，大规模使用江河湖泊的淡水较为困难；比较而言，海水的资源相当丰富，使用成本低，热容大，换热系数高，四季温差变化小。正因为海水冷却水具有诸多优点，因而在沿海地区的化工企业、发电厂、船舶码头广泛使用海水作为冷却水。据统计，上世纪 70年代美国42%的发电厂使用海水作为冷却水[9]，我国沿海地区的海水冷却用水量为1,009亿吨，大部分作为火电厂及核电厂的冷却用水[10]。

虽然海水冷却水具有诸多优势，应用十分广泛，但是海水冷却水也存在弊端，最主要的就是结垢问题。海水容易在海水冷却换热器中生成析晶污垢、腐蚀污垢和生物污垢，主要是因为海水中含有大量的无机盐和有机物。……