由于新中国发展起步比较晚,在很多技术方面都比较落后,而美西方国家也正是趁着这个机会,将他们所掌握的先进技术以“天价”卖给我们。比如,此前美西方国家曾高价卖给我们盾构机,后来也曾高价将空冷塔卖给我们。
而正是因为西方的所开出的“天价”,逼迫我国加紧自主研发,如今,我国的空冷塔垄断了市场、创下了世界纪录,还将西方技术打成了“白菜价”。现在,西方人也只能大呼“后悔”了。
· 必不可缺的冷却塔技术
空冷塔在多数人眼里都是十分陌生的,毕竟,这似乎并不是我们日常生活会接触到的东西。但如果描述一下空冷塔的样子,那么大家可能都会恍然大悟:哦,就是那个冒着白烟烟囱!
虽然我们看到的所谓“烟囱”不一定是空冷塔,但基本都是冷却塔,而空冷塔也是冷却塔的一种。
在我们的工业生产制造的很多领域,都是离不开冷却塔的,包括塑胶加工、钢铁制造,乃至是食品加工、金属铸造,发电等行业,尤其是火力发电厂更是离不开冷却塔。
以火力发电厂为例,当燃料被送到电厂之后,要通过锅炉进行燃烧并产生水蒸气,水蒸气则推动汽轮机旋转,并带动发电机发电。这些水蒸气在带动发电机发电之后,还有一种作用,就是加压输送到附近的小区,给小区居民进行供热。
但是一般小区也用不了那么多水蒸气,或者不需要供热的时候,多余的水蒸气要怎么办呢?一般来说,就是被送到凝汽器中冷却,凝结成水,冷却塔就是在这个环节使用的。
发电厂使用的冷却塔长得像一个烟囱,但是比普通的烟囱更粗,冒出的也是“白烟”,实际上,这个“冒烟”的过程,也就是一个“冷却”的过程。
冷却塔可以说是火电厂的必要设备,每个发电厂肯定都有配备冷却塔。在过去,大部分冷却塔都是使用冷水来给机组降温的,这种“凉水塔”冷却技术,没有什么“科技含量”,只需要通过自然风力和顶部洒下的水流形成对流,就可以带走热量,实现冷却。
不过,这种“凉水塔”有两个缺点,一方面是它冷却效率比较低,另外一方面,则是它需要大量用水,也会浪费大量水资源。
有数据显示,一个火力发电厂的凉水塔一年所使用的水量,可以和一座人数为50万人的小城市一年的日常生活用水量差不多。这样的用水量对水资源丰富的城市来说,可能这没什么,但对于我国西部一些干旱、缺水的城市来说,这当然是一种很大的浪费,况且,这些城市可能也没有那么多水可以供他们使用。
当然,这个问题也不是指在我国存在,在全球各国其实都存在的,所以各国的科学家,也都在努力解决这个问题。
· 西方高价出售,逼迫中国自主研发
在2014年,美国、德国等国家首先研制出了一种新型的冷却方式,那就是空冷塔。空冷塔采用的自然通风冷却的方式,将进入凝汽器中的蒸汽冷凝成水,发电机组还可以对冷凝水进行循环使用。
这种冷却的方式,相较于“凉水塔”的冷却方式,可以节约用水90%以上,不仅适合用在干旱地区,在寒冷、大风较多的地区,也十分适合使用。
这种新技术的发明,对全世界来说都是一件好事,但问题在于,我们想要进行技术更新的时候,却完全可以说是遭到了西方的“讹诈”。
因为掌握这项先进技术的只有美西方国家,当中国的火力发电厂寻求技术进口的时候,他们却开出了“天价”。有资料显示,西方企业对于空冷塔漫天要价,不仅将空冷塔的引进费用拆分成设计费用、设备费用等多项费用,而且价格高得惊人:一座空冷塔整机的费用居然要高达9000万元,而两台装机容量为60万千瓦的空冷岛设计费也要高达4000-5000万元。
更加过分的是,就算我们愿意以9000万元的天价来购买一座空冷塔,美西方企业也不愿意对我们进行任何技术分享。他们甚至轻蔑地表示,中国人“无法胜任”这项工作,所以不愿意给我们提供任何技术的细节。这也意味着不管是对空冷塔的维护保养,还是万一空冷塔出现了任何技术问题,我们都无法自行解决,必须要依赖美西方企业的工程师来解决。
而过于依赖美西方国家的背后,自然就是高昂的维护保养成本和长期、大额的资金投入。这当然也不是最糟糕的结果,最为糟糕的是,如果我们对于空冷塔的技术细节一无所知,那么,在空冷塔运行过程中就算发生了问题,恐怕我们也无法及时察觉,这就可能会造成极为严重的后果。
比如,在2017年时,印度北方邦就有一个发电厂的锅炉发生了爆炸,造成了20多人死亡,100多人受伤的严重事故。据专家分析,这次点差爆炸的事故原因,可能是锅炉过热而导致的爆炸。
所以,我们一定要将技术掌握在自己手里。在这样的情况下,我国科学家也开始抓紧时间研究攻克技术难题,下定决心一定要研发出有自主知识产权的空冷塔技术,为我国干旱地区的火力发电站提供更好的冷却系统解决方案。
在我国科研团队2年多的努力之下,我们终于成功掌握了空冷塔技术,能够帮助发电厂更高效率、更加节能地进行冷却。
国产技术的突破,直接将空冷塔的整体价格打到了500万元人民币,相较于西方开出的亿元天价,这简直就是“白菜价”了。这个价格促进了我国干旱缺水地区空冷塔的普及,节约了大量水资源,也为我们的环保事业作出了巨大贡献。
· 中国技术,领先世界
我国科研团队在攻克了空冷塔技术之后,还在这一基础上不断创新,并实现了新的突破。就在2022年,我国国家能源集团打造了一座创造了世界纪录的空冷塔,其225米的总高度让其成为了世界上最高的冷却塔。
这座空冷塔位于内蒙古锡林浩特市,属于胜利电厂,它不仅高度创造了世界基础,而且依靠更加独特的冷却方式,破解了当地地形、气候的难题。
媒体报道显示,胜利电厂根据当地冬季寒冷、夏季炎热,温差大,无霜期短,冻土深、降雨量少、蒸发量大等气候条件,创造性地采用了“烟塔合一、两机一塔、五塔合一”的技术方案。
什么叫烟塔合一?就是取消烟囱,利用冷却塔来排烟,这样,冷却塔不仅拥有冷却、散热的功能,还能替代烟囱排烟,节省了建造和运营成本。有一些会觉得,这种多种功能合一的产品会不会效果不好?
不过,实际观测结果已经显示,这种烟塔合一的方式,不仅排放效果好,还能降低烟中污染物落地的最大浓度,防止脱硫石膏雨产生,也就是说,这种排烟方式还更加环保。
什么叫两机一塔?就是两台机组共用一座空冷塔,这也一样能够在保证冷却和排烟效果的基础上,节省成本。
而五塔合一则是指这台空冷塔内,布置了脱硫吸收塔、烟气提水装置、湿式静电除尘器和排烟筒等多种系统。
因为这多种节约成本的设计,胜利电厂空冷塔在建造期间就节约了近5000万元的费用,并节约了8000平方米的占地面积。而在胜利电厂投产之后,预计每年能够节省近200万元的运营费用。
更加重要的是,因为胜利电厂同步建设了净烟气提水系统,能够将饱和净烟气冷却降温,并让冷凝水循环至全厂生产用水系统继续使用。据测算,在电厂正常运行的情况下,全厂生产用水完全可以实现“零补水”。
胜利电厂是我国首个使用这套技术的电厂,这套新技术、新突破也成为了我国其他火力发电厂提供了可靠的经验。
我国技术的突破,让美西方企业的空冷塔不再畅销,现在我国企业都愿意用国产的空冷塔,不仅价格便宜,技术上还十分先进。市场竞争的失败,也导致美西方专家直呼,当时根本就不应该“天价”卖空冷塔给中国,如果不是这样,中国也不会加强自主研发,最终突破了空冷塔技术,导致自己的产品失去了市场。
但其实,美西方国家在此类事情上,根本无法吸取教训。从盾构机到空冷塔,美西方国家永远都是想趁着我国没有此类技术的时候,对我们进行“讹诈”,逼迫我们自己去突破相关技术,等到我们真的有所突破,他们又开始后悔。
从某种角度来说,或许我们也应该感谢西方的“讹诈”,如果不是因为他们,恐怕我们也不会发展得如此迅速。
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