國家重點推廣節(jié)能技術(shù)報告（第三批）（八）

工業(yè)冷卻塔用混流式水輪機技術(shù)

一、技術(shù)名稱

工業(yè)冷卻塔用混流式水輪機技術(shù)。

二、適用范圍

化工、冶煉、輕紡等行業(yè)有重力勢能可利用的機械通風(fēng)式冷卻塔的改造。

三、與該節(jié)能技術(shù)相關(guān)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能耗現(xiàn)狀

目前的工業(yè)循環(huán)冷卻系統(tǒng)耗電現(xiàn)狀是：每座冷卻塔的塔頂都裝有一臺電機，用來驅(qū)動風(fēng)筒內(nèi)部的風(fēng)葉轉(zhuǎn)動，一座4500t/h流量的冷卻塔電機年耗電量約為175萬kW·h，耗能折合612tce。

四、技術(shù)內(nèi)容

1.技術(shù)原理

水輪機的工作動力來自循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水的重力勢能以及循環(huán)水泵的富余揚程，工作時保證冷卻塔的技術(shù)參數(shù)，而且循環(huán)水泵的能耗不變。水輪機的輸出軸直接與風(fēng)機連接并帶動其轉(zhuǎn)動，取消了原電機驅(qū)動風(fēng)機系統(tǒng)，節(jié)約了電能。

2.關(guān)鍵技術(shù)

（1）利用循環(huán)水余壓驅(qū)動水輪機，替代電機。

（2）轉(zhuǎn)速比為50的超低比速混流式水輪機，效率提高至88%以上，并將原雙列循環(huán)形導(dǎo)流葉柵改為單列環(huán)形導(dǎo)流葉柵，設(shè)計金屬橢圓形蝸殼，實現(xiàn)水輪機的結(jié)構(gòu)緊湊，滿足冷卻塔內(nèi)部空間少的需求。

3.改造流程

取消冷卻塔減速箱和電機→把冷卻塔用水輪機安裝在原減速箱基礎(chǔ)上→安裝原風(fēng)機→連通進(jìn)水管和水輪進(jìn)口→連通布水器和水輪機出口。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 工業(yè)冷卻塔用混流式高效水輪機結(jié)構(gòu)

五、主要技術(shù)指標(biāo)

（1）水輪機效率η≥88%、外形設(shè)計尺寸滿足冷卻塔內(nèi)部工作要求。

（2）噪聲降低20%。

（3）水輪機替代電機后節(jié)電100%。

六、技術(shù)應(yīng)用情況

該技術(shù)通過南京市科技成果鑒定，已應(yīng)用于石油、化工、鋼鐵和輕紡等行業(yè)。已對全國300余家企業(yè)的冷卻塔進(jìn)行了節(jié)能改造，節(jié)能效果顯著。

七、典型用戶及投資效益

典型用戶：大慶石化、揚子石化、巴陵石化、哈爾濱石化、滄州大化、申久化纖、儀征化纖、南京鋼鐵、濟南鋼鐵、江蘇沙鋼等。

（1）哈爾濱石化。建設(shè)規(guī)模：4000t/h×2臺逆流式機械通風(fēng)冷卻塔改造。主要技改內(nèi)容：用水輪機替代風(fēng)機電機、傳動軸和減速機，主要設(shè)備為HL4000型冷卻塔用水輪機兩臺。節(jié)能技改投資額240萬元，建設(shè)期15天。年節(jié)電316.8萬 kW·h（按每年運行330天計算），折合1108.8tce，年節(jié)約電費190萬元，投資回收期1.3年。

（2）江蘇沙鋼淮鋼特鋼。建設(shè)規(guī)模：2500t/h逆流式機械通風(fēng)冷卻塔一臺改造。主要技改內(nèi)容：用水輪機替代風(fēng)機電機、傳動軸和減速機，主要設(shè)備為HLW-2500型冷卻塔用水輪機1臺。節(jié)能技改投資額75萬元，建設(shè)期10天。年節(jié)約電能87.1萬kW·h，折合304.8tce(按每年運行330天計算電費)，按企業(yè)用電價0.6元/（kW·h）計年節(jié)約電費52.3萬元，投資回收期1.4年。

八、推廣前景和節(jié)能潛力

全國現(xiàn)有冷卻塔可進(jìn)行水輪機改造的總?cè)萘考s為24157萬t，預(yù)計到2015年推廣10%，全國可改造6000余套，年節(jié)能能力可達(dá)240萬tce，總投資約70億元。

缸內(nèi)汽油直噴發(fā)動機技術(shù)

一、技術(shù)名稱

缸內(nèi)汽油直噴發(fā)動機技術(shù)。

二、適用范圍

汽車行業(yè)。

三、與該節(jié)能技術(shù)相關(guān)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能耗現(xiàn)狀

配套使用普通汽油發(fā)動機的轎車，百公里油耗約為10L，能源利用效率較低。

四、技術(shù)內(nèi)容

1.技術(shù)原理

將燃油直接噴入氣缸，利用缸內(nèi)氣流和活塞表面的燃料霧化效果達(dá)到燃燒的目的，充分提高燃油利用率，降低轎車的百公里油耗指標(biāo)。

2.關(guān)鍵技術(shù)

采用了缸內(nèi)直噴、可變氣門正時及增壓中冷等先進(jìn)技術(shù)。

3.設(shè)備構(gòu)成

缸內(nèi)汽油直噴發(fā)動機結(jié)構(gòu)如圖1所示。

五、主要技術(shù)指標(biāo)

（1）2.0L缸內(nèi)汽油直噴發(fā)動機產(chǎn)品升功率75kW，升扭矩160N·m，比油耗250g/（kW·h），產(chǎn)品排放滿足國四標(biāo)準(zhǔn)。

（2）1.6L 缸內(nèi)汽油直噴發(fā)動機產(chǎn)品升功率85kW，升扭矩180N·m，比油耗245g/（kW·h），滿足歐五標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 缸內(nèi)汽油直噴發(fā)動機結(jié)構(gòu)圖

六、技術(shù)應(yīng)用情況

該技術(shù)已在國內(nèi)部分汽車企業(yè)搭載使用，節(jié)能效果良好。

七、典型用戶及投資效益

典型用戶：奇瑞汽車。

建設(shè)規(guī)模：年產(chǎn)20萬臺缸內(nèi)汽油直噴發(fā)動機。

主要技改內(nèi)容：年產(chǎn)20萬臺奇瑞G5系列轎車上配套使用缸內(nèi)汽油直噴發(fā)動機生產(chǎn)線。節(jié)能技改投資71000萬元，建設(shè)期3年。年節(jié)能量128000tce，年節(jié)能經(jīng)濟效益13000萬元，投資回收期6年。

八、推廣前景和節(jié)能潛力

目前，我國已成為全球最大的汽車消費市場，在未來十幾年內(nèi)汽車消費將保持年平均15%的速度增長，預(yù)計到2015年，全國轎車的數(shù)量將達(dá)到2000萬輛以上，若該技術(shù)可以推廣至20%，則年節(jié)能能力可達(dá)255萬tce。