电的出现和应用为人类社会带来了极大的便利，可以说，现在的人类已经完全离不开“电”了。从人们对于停电这件事情的反应就能看出，人类如今的生活非常依赖“电”的存在。如果城市发生大规模停电事件，其造成的影响是非常严重的。

繁华的城市

持续为大家供电的发电厂就显得尤为重要了，不过发电厂的选址一般都处在郊区，鲜少出现在我们的视野当中。但是许多见过发电厂的人们表示不理解为什么发电厂都有着“大烟囱”，这些烟囱比寻常的要更粗一些，功能应该也有所差异。

发电厂

那么，接下来就为大家详细介绍一下发电厂里与众不同的大烟囱，想必看完本文能为大家解开多年的疑惑。

从发电厂烟囱的相关图片就可以看出，这个烟囱看起来真的更加的“圆润”，并且还是直接在地面上的，而不是像寻常烟囱一样处在建筑之上。确实，之所以有着这样的怪异的造型，是因为它根本就不是烟囱，而是另一种装置，叫做冷却塔。

这时一定会有人提出质疑，不是烟囱为什么会“冒烟”呢？这就要从冷却塔的构造和功能来说了。

冷却塔构造

在此之前先简单介绍一下，拥有这种冷却塔的发电厂是什么类型。从数据来看，我国发电厂的类型是以火力发电为主的，也就是大家常说的“火电厂”，这类发电厂的产出量大约是全国总发电量的80％。

火电厂都会修建这类看起来神似烟囱的冷却塔，或者说它的全名是双曲线型冷却塔。冷却塔的高度大约为75米到150米左右，其中有着较深的圆形蓄水池，根据蒸发的情况进行补水。那么，这种装置到底有什么用呢？

双曲线型冷却塔

火力发电，顾名思义就是使用可燃物进行燃烧让其产生热能，我国的火电厂主要以煤炭作为燃烧材料。当然也有燃油发电、燃气发电等多种方式，但是不论是哪一种对于冷却塔都有着较大的需求。

冷却塔的功能就是为了对火电厂内的机器进行降温冷却，毕竟机器持续的工作必定会产生高温，从而产生高压。因此冷却塔就在运行时，使用淋水装置让水蒸发以达到散热的效果。空气一般会从冷却塔底的侧面进入，在这里与水相遇后带着热气从顶部排出。

冷却塔给机组降温

说到这里大家应该都明白了，冷却塔顶部冒出的气体并不是所谓的污染物，而是水蒸气。不过对于这一原理不了解的人，在初见时将它误认成烟囱也很正常。一般来说，冷却塔的通风筒都比较的高耸，其内壁也比较薄，这种高耸的薄壳结构，对风荷载、温度应力以及地震荷载都非常的敏感。

不过冷却塔因为要持续不断地通风然后冷却排出水蒸气，导致它的噪音非常大。如果说距离城市较远还比较好，但是倘若周围的居民比较多，这种“噪声污染”对环境的影响还是比较严重的。

所以许多火电厂针对冷却塔的噪声污染都进行了相关的预估，也做出了改造的计划。对于属于机械通风的冷却塔，可以在进风口的外侧安装进风消声器或者在排风口的位置安置消声器。

火电厂

从上文当中冷却塔的建造以及它的性能可以看出，冷却塔的存在是可以提高发电厂的经济效益的。尤其对于建设在比较缺水地区的发电厂，如何有效地利用冷却塔，达到利益最大化是人们主要关注的事情。

此外，电力体制的改革不断推进，发电厂对于如何通过新技术推广应用，实现节能改造这一方面的问题一直在进行着探索。那么，冷却塔具备节能的产力吗？采取什么样的措施，才能对冷却塔做出改进？

冷却塔

首先，就是循环水温和设计值偏差处于1摄氏度时冷却塔的节能潜力。这一点与冷却塔的冷却过程有关，在上文当中我们说过了循环水会吸收排气的热量，在于冷空气相遇之后通过蒸发和对流等方式完成“热交换”。所以，循环水的水温对循环热效率以及汽轮机的排压气力都有影响。当这个水温高于设计值时，其经济性就会降低。

冷却塔循环水泵图

其次是淋水填料影响出塔的水温，这个填料的热力性能以及阻力特性直接影响其冷却能力，所以淋水填料的选择就显得非常重要了。并且不仅是材料，淋水的密度也会影响经济性，倘若出现喷嘴堵塞的情况，换热面积将会减少，最终导致出塔水温发生变化。

相关文献指出，无论是顺流还是逆流的冷却塔改换高性能的薄膜填料能导致冷却水温降低 5摄氏度到8摄氏度，相当于提高50％的冷却能力或更多。

方型冷却塔

所以针对冷却塔的节能改造应当从多个方面进行，最重要的还是要定期的检查和维修。一旦发现有运行不畅的情况，可以选择及时地更换。毕竟这一设施是长久运行的，长时间内耗损的经济效益肯定比更换花费的钱要更多。

尽管冷却塔这个“烟囱”排出的气体并不具备什么污染性，但是火电厂的污染还是很严重的。此外根据资料显示，火电厂的“耗水程度”也十分惊人，因为持续工作的汽轮机对水的需求相当于是贯穿发电全过程的。据估算，火力发电厂的耗水量能达到每日十万吨。

污染主要集中在两个方面，分别是粉尘污染和烟气污染。首先来说说大家最熟悉的烟气污染，众所周知煤炭在燃烧的时候会产生大量的二氧化硫，这种有害气体会对当地的环境造成极大的污染，而环境污染严重后会直接引发居民的健康问题。

酸雨的形成

二氧化硫排放量每增加1％,1万人中死于呼吸系统疾病及肺癌的人数将分别增加0.055 和0.005。就生命损失来说,该气体每年造成的死亡人数在18万人左右。

这样超强的破坏能力，使得我们不得不重视。要知道火电厂存在的越多，代表排放出的二氧化硫就越多，这样遭受污染威胁的人群也会更加的庞大，还会导致酸雨频发。

至于粉尘污染，主要以粉煤灰为主。这些粉煤灰大多出现于发电厂附近，对其环境土地造成污染，导致农作物没办法健康的生长。

从上述对火电厂带来的巨大污染情况能够看出，目前我们要做的就是使这种高污染产业得以顺利转型。或者通过改造，将它的这些弊端转换为优点，为其创造出更大的经济效益。在科学家们的努力探索之后，他们认为人们可以将火电厂的烟气余热有效地利用起来，从而进一步提升火电厂的热经济性。

火电厂

那么，烟气余热利用到底是怎样的？一般来说，锅炉尾部的烟气余热可以被用来加热锅炉或者对冷空气进行预热，此外还能起到凝结水的作用。

当前国内燃煤机组排烟温度多在120到140 ℃，排烟温度较高，烟气会携带较大热量，损失较多，排烟损失可达整个锅炉本体热损失的3%到8%，是影响锅炉热效率最主要的损失。

保护环境，人人有责！

可见如果未来我们能做到对火电厂烟气余热进行有效地利用，那么不仅会提升火电厂的经济性能，从另一方面来说，也保护了环境。在科学家的设想之中主要有以下的几个方案，分别是分级布置、旁路烟道布置和热泵结合布置，这几种方式的花费和性能有所不同，如何做到低投入高回报，是需要解决的主要问题。