火、核電廠(chǎng)汽輪發(fā)電機(jī)組有凝汽式(含抽汽凝汽式) 和背壓式兩種，除熱電廠(chǎng)的背壓式供熱機(jī)組外，絕大多數(shù)汽輪機(jī)組是凝汽式機(jī)。汽輪機(jī)利用高溫高壓蒸汽做功的熱力循環(huán)中必須存在冷端，即蒸汽動(dòng)力循環(huán)中汽溫最低的點(diǎn)位。對(duì)凝汽式機(jī)組，蒸汽經(jīng)汽輪機(jī)全部葉輪做功后，成為乏汽，排至排汽缸，進(jìn)入汽機(jī)冷端——凝汽器，乏汽溫度25～45℃。在凝汽器這個(gè)非接觸式冷卻器中，乏汽經(jīng)管壁傳熱至循環(huán)冷卻水，釋放凝結(jié)潛熱，變成凝結(jié)水后被重返鍋爐。凝汽式機(jī)組的主要熱損失是冷端損失，所失掉的熱量超過(guò)了汽機(jī)用于做功的熱能。因排汽 凝結(jié)所造成的單位蒸汽流量的熱損失(一般為2303kJ/kg[1] 。如：對(duì)600MW機(jī)組，蒸 汽量2000t/h，凝汽失熱約4.6×109 kJ/h，折合標(biāo)準(zhǔn)煤157t/h)對(duì)熱機(jī)生產(chǎn)過(guò)程是不可避免的。保證汽機(jī)冷端功效的是流經(jīng)凝汽器吸收乏汽凝結(jié)潛熱的循環(huán)冷卻水。冷卻水有兩個(gè)來(lái)源：

 

  一是取至自然水域；二是來(lái)自電廠(chǎng)的冷卻塔。吸收乏汽余熱的冷卻水排放至江、河、湖、海等自然水域，經(jīng)與環(huán)境水體的摻混和對(duì)大氣的散熱，將大量的余熱棄置水域(排水問(wèn)題)，自身得以冷卻；發(fā)電廠(chǎng)再自水域中盡可能少受該余熱影響的水區(qū)抽取新的、低溫循環(huán)冷卻水(取水問(wèn)題)，以保障凝汽器的冷卻效果，這即是所謂的“水面冷卻”，或稱(chēng)“一次循環(huán)冷卻”問(wèn)題。如電廠(chǎng)所處地域水源匱乏，則必須采用冷卻塔來(lái)冷卻循環(huán)水，冷卻水?dāng)y帶的余熱經(jīng)冷卻塔釋放到大氣，冷卻后的循環(huán)水再送入凝汽器冷卻乏汽，這是所謂的“冷卻塔冷卻”，或稱(chēng)“二次循環(huán)冷卻”問(wèn)題。發(fā)電機(jī)組不停止運(yùn)行，循環(huán)冷卻水則一刻不停地將大量余熱棄置于環(huán)境，自然造成了能源的浪費(fèi)和明顯的環(huán)境熱影響。

 

  電廠(chǎng)冷卻水研究專(zhuān)業(yè)即致力于火、核電廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的“水面冷卻”和“冷卻塔冷卻”。其研究宗旨：一是如何將循環(huán)冷卻水中攜帶的廢熱棄于環(huán)境又不致引起環(huán)境熱影響超標(biāo)；二是如何抽取到更低溫的冷卻水，以提高冷卻效果。圍繞這兩個(gè)中心議題，需采用數(shù)值模擬計(jì)算和物理模型試驗(yàn)等研究手段來(lái)預(yù)報(bào)電廠(chǎng)投產(chǎn)后的取水水溫、溫排水在環(huán)境水域中的輸移規(guī)律其及環(huán)境影響。