马欣欣 陈礼生 费本华 鲁继平

(国际竹藤中心 竹藤生物质新材料研究所 北京 100102)

冷却塔是一种广泛应用于电厂、化工厂、钢厂的冷却设备，其冷却性能对机组能耗和发电效率有很大影响。它的工作原理是在流动的气流下，水滴均匀散落在填料上，通过空气与水的热湿交换来降低水温去除热量。但是，随着能源成本的上涨和水资源的短缺，冷却塔的工作效率亟待提升。我国每年循坏水的用电量约为300亿～400亿kWh；在美国，由于冷却塔工作效率的原因，每年约有5%的热能浪费。这些数据均表明冷却塔效率对节约能耗起着至关重要的作用。

提高冷却塔工作效率，首要改进的就是冷却塔填料。冷却塔中填料的作用是减小水滴尺寸，增加水-气接触面，从而提高冷却塔的冷却效率。填料成本仅占冷却塔成本的20%～25%，但散热效率占60%～70%，因此填料一直是冷却塔的核心组成部分。自冷却塔出现以来，市场上先后出现了几种主要填料类型，有木材、水泥、蜂窝纸板和塑料填料等。在20世纪60年代以前，我国电厂冷却塔中多采用木材填料。木材填料易加工、易安装，成本低廉，但是随着木质资源的短缺，蜂窝纸板和水泥等填料替代了木材填料。纸蜂窝填料具有优质的冷却效率，缺点是易破损。水泥填料应用的时间较长久，它具备良好的刚度和热力性能，但是安装难度大，且难降解，对环境危害严重。大约从20世纪70年代开始，PVC塑料填料开始出现，并因其轻质、高强、优良的冷却性能而得到迅速推广，目前大约占据96%的冷却塔填料市场。……