循環(huán)水冷卻塔風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)改造

王艷輝，張文波

（內(nèi)蒙古億利化學(xué)工業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 達(dá)拉特旗 014300）

循環(huán)水冷卻塔風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)改造

王艷輝，張文波

（內(nèi)蒙古億利化學(xué)工業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 達(dá)拉特旗 014300）

介紹了循環(huán)水冷卻塔風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)節(jié)能改造項(xiàng)目，采用低耗、低排放、高效率的持續(xù)發(fā)展理念，利用循環(huán)水的富余能量，選用外置式水輪機(jī)代替電機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)做功，獲得了顯著的節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益。

冷卻塔風(fēng)機(jī)；降低能耗；節(jié)能；經(jīng)濟(jì)效益分析

1　循環(huán)水冷卻塔節(jié)能改造前概述

億利化學(xué)公司循環(huán)水冷卻塔是耗能大戶，共有10臺(tái)循環(huán)水冷卻塔，裝置采用10槽逆流式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)機(jī)械抽風(fēng)組合冷卻塔，單槽平面尺寸17.6×17.6m，單塔循環(huán)水量3 800m3/h。塔下水池底部設(shè)排泥措施，池外部設(shè)快開(kāi)排泥閥快速排泥。排泥水就近經(jīng)沉沙溝后進(jìn)入生產(chǎn)廢水系統(tǒng)。配用風(fēng)機(jī)L-92型，風(fēng)機(jī)直徑9 140mm，所配電機(jī)功率為160 kW/臺(tái)。根據(jù)多年來(lái)運(yùn)行數(shù)據(jù)總結(jié)，冷卻塔風(fēng)機(jī)運(yùn)行總結(jié)如下。

循環(huán)水塔塔高12m左右，塔底壓力在2.3 kg左右。無(wú)論系統(tǒng)水量如何變化，其風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和風(fēng)量恒定不變，造成了當(dāng)循環(huán)水量增大時(shí)風(fēng)量不能增加而影響冷卻效果；反之循環(huán)水量減小時(shí)風(fēng)量過(guò)大而浪費(fèi)能源。為了降低循環(huán)水冷卻塔風(fēng)機(jī)運(yùn)行電耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能增產(chǎn)，據(jù)循環(huán)水冷卻塔實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)和參數(shù)，充分回收利用多余的能量推動(dòng)水輪機(jī)帶動(dòng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)技術(shù)人員的反復(fù)論證推算，將原冷卻塔中用于驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)作功的電動(dòng)機(jī)，在不增加水泵負(fù)荷的前提下，改造成利用系統(tǒng)余壓來(lái)驅(qū)動(dòng)的無(wú)電耗水輪機(jī)，用無(wú)電耗水輪機(jī)完全取代電動(dòng)機(jī)作功來(lái)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行換熱。

2　循環(huán)水冷卻塔改造前系統(tǒng)工藝流程

循環(huán)水系統(tǒng)由冷水池開(kāi)始，通過(guò)循環(huán)水泵獲得能量后流經(jīng)水泵出口閥，再通往多處高低不同的換熱器，換熱器進(jìn)出口都設(shè)有控制閥，循環(huán)水由換熱器出來(lái)帶走換熱器內(nèi)的熱量，然后流經(jīng)冷卻塔底部的控制閥再進(jìn)入冷卻塔，將熱水分配給塔內(nèi)配水系統(tǒng)。在冷卻塔內(nèi)，熱水均勻噴灑到塔內(nèi)各處，水流向下，冷風(fēng)從冷卻塔下部進(jìn)入塔內(nèi)，與向下的熱水流形成對(duì)流。熱水主要以蒸發(fā)吸熱形成熱蒸汽和對(duì)流時(shí)的熱傳遞方式帶走熱水中的熱量，塔頂風(fēng)機(jī)抽出塔內(nèi)的熱蒸汽和熱空氣，以達(dá)到對(duì)循環(huán)熱水降溫的目的。改造前塔頂?shù)娘L(fēng)機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，風(fēng)機(jī)帶走塔內(nèi)熱量，見(jiàn)圖1。

3　循環(huán)水冷卻塔風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)節(jié)能改造方案

圖1　改造前工藝流程圖

本次循環(huán)水冷卻塔風(fēng)機(jī)無(wú)電耗改造，僅去除電機(jī)，保留傳動(dòng)軸和減速機(jī)，保留風(fēng)機(jī)及配套輪轂，水輪機(jī)則安裝在塔頂指定位置，位于冷卻塔側(cè)的進(jìn)水管經(jīng)過(guò)改裝后連接到水輪機(jī)的進(jìn)水管，循環(huán)水經(jīng)過(guò)水輪機(jī)做功后從水輪機(jī)出水管引出，出水管連接到原冷卻塔的進(jìn)水管上，保證循環(huán)水正常通往配水系統(tǒng)。為了保證改造后水輪機(jī)運(yùn)行更平穩(wěn)，在水輪機(jī)進(jìn)水端和出水端都要安裝軟連接。為了更好的監(jiān)測(cè)水輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，在水輪機(jī)的進(jìn)水端和出水端都要安裝壓力表。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，不改變現(xiàn)有的涼水塔混凝土框架結(jié)構(gòu)，采取保守方法即隔臺(tái)改造，在水量不夠的情況下可引旁邊1臺(tái)水量通過(guò)水輪機(jī)做功獲得能量后再還回布水系統(tǒng)達(dá)到布水均勻滿足降溫效果，循環(huán)水經(jīng)過(guò)水輪機(jī)后再進(jìn)入冷卻塔布水器。

4　循環(huán)水冷卻塔風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)節(jié)能改造后工藝流程

采用無(wú)電耗水輪機(jī)技術(shù)，將循環(huán)水系統(tǒng)中的富余能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，再驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)做功對(duì)熱水降溫。從而可以有效利用富余能量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的，循環(huán)水進(jìn)入冷卻塔以前的系統(tǒng)工藝流程不會(huì)發(fā)生改變，只將進(jìn)塔水管連接到水輪機(jī)，對(duì)水輪機(jī)做功后再進(jìn)入塔內(nèi)，與配水系統(tǒng)相連接。流程簡(jiǎn)述：循環(huán)水從塔下水池開(kāi)始，首先由水泵做功，經(jīng)過(guò)閥1（1’）進(jìn)入換熱器，循環(huán)水從換熱器出來(lái)后分成5路，分別由閥2和閥3控制去冷卻塔的水量，由閥2（2’）控制的管道直接進(jìn)入冷卻塔內(nèi)噴頭系統(tǒng)；由閥3控制的管路上到塔頂后，先對(duì)水輪機(jī)做功，由閥4（4’）控制進(jìn)入5座冷卻塔的水量。根據(jù)實(shí)際使用情況來(lái)調(diào)節(jié)閥2（2’）的開(kāi)度，最大限度可使該閥全關(guān)。檢修水輪機(jī)時(shí)，閥2（2’）全開(kāi)，閥3（3’）關(guān)閉，使水輪機(jī)不通水，循環(huán)水可通過(guò)閥4（4’）正常進(jìn)入冷卻塔。改造后流程圖見(jiàn)圖2。

5　循環(huán)水冷卻塔風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)改造后指標(biāo)對(duì)比

圖2　改造后工藝流程圖

節(jié)能改造后冷卻塔水輪風(fēng)機(jī)隨循環(huán)水量的變化而自動(dòng)調(diào)整轉(zhuǎn)速和風(fēng)量，當(dāng)循環(huán)水量增大時(shí)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和風(fēng)量隨之增大，從而保證了冷卻效果；反之循環(huán)水量減小時(shí)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和風(fēng)量隨之減小，此時(shí)冷卻塔需要的風(fēng)量也隨之減小，從而保證冷卻效果，還節(jié)約能源。改造后至今一直運(yùn)行平穩(wěn)、噪音降低，無(wú)電器維修工作。

表1　冷卻塔風(fēng)機(jī)改造前后性能參數(shù)比較

6　產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益

該項(xiàng)目屬于合同能源管理項(xiàng)目，由施工方全部投資，產(chǎn)生的效益按照節(jié)能比例25%（億利化學(xué)），75%（施工方）分享，合同執(zhí)行4年。

如冷卻塔水輪機(jī)電機(jī)功率為160 kW，實(shí)際運(yùn)行系數(shù)約0.8，電價(jià)按0.3799元/kW·h，年運(yùn)行約8000 h計(jì)算［2］；

每臺(tái)循環(huán)水冷卻塔風(fēng)機(jī)水輪式改造后每年節(jié)電量為160×0.8×8 000=102.4（萬(wàn)kW·h），則5臺(tái)每年共節(jié)電量為512萬(wàn)kW·h；電價(jià)按照0.379 9元/kW·h計(jì)算，節(jié)約電費(fèi)為512×0.379 9=194.5（萬(wàn)元），每年為公司節(jié)約電費(fèi)約194.5萬(wàn)元。合同執(zhí)行完畢可為公司節(jié)約電費(fèi)778萬(wàn)元。

循環(huán)水冷卻塔驅(qū)動(dòng)無(wú)電耗節(jié)能改造項(xiàng)目符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策，獲得內(nèi)蒙古鄂爾多斯市節(jié)能財(cái)政獎(jiǎng)約50萬(wàn)元。

7　結(jié)語(yǔ)

本次節(jié)能改造降低了生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)了增產(chǎn)節(jié)能，符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策，以實(shí)際行動(dòng)支持國(guó)家節(jié)能減排，為企業(yè)帶來(lái)實(shí)實(shí)在在的好處，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，在循環(huán)水冷卻塔系統(tǒng)可以大力推廣。

［1］金亞飚.水動(dòng)風(fēng)機(jī)冷卻塔應(yīng)用于工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的條件. 2009，28（1）：49-53.

［2］趙志忠.節(jié)能計(jì)算手冊(cè).北京：電力工業(yè)出版社，2006，12.

陜西金泰深入發(fā)掘內(nèi)部潛質(zhì) 穩(wěn)步提升生產(chǎn)運(yùn)行能力

陜西金泰氯堿化工有限公司在保證生產(chǎn)裝置滿負(fù)荷運(yùn)行的基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化運(yùn)行指標(biāo)，加強(qiáng)裝置系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，有效降低了公司運(yùn)營(yíng)成本。

公司在進(jìn)入秋冬季節(jié)后，9月份系統(tǒng)性地對(duì)全公司的換熱設(shè)備、機(jī)組運(yùn)行情況、系統(tǒng)的換熱量進(jìn)行了調(diào)查、計(jì)算，并與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)比對(duì)。根據(jù)外界環(huán)境溫度的變化，10月份通過(guò)循環(huán)水崗位及時(shí)合理開(kāi)停調(diào)整一、二線循環(huán)水風(fēng)機(jī)數(shù)量，較9月份循環(huán)水使用節(jié)約電費(fèi)8萬(wàn)元。通過(guò)合理調(diào)整二線7℃水機(jī)組開(kāi)停數(shù)量，降低蒸汽用量，節(jié)約費(fèi)用近8萬(wàn)元。對(duì)高、低壓蒸汽用量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析，根據(jù)冬季氣候特點(diǎn)，在日常生產(chǎn)中，及時(shí)對(duì)各界區(qū)蒸汽疏水、疏水閥門(mén)開(kāi)度進(jìn)行調(diào)整。針對(duì)公司辦公樓及分廠辦公室上班特點(diǎn)、晚上20時(shí)至次日7時(shí)關(guān)閉辦公室采暖蒸汽。循環(huán)水補(bǔ)水及二線化水將中水、清水最大限度的進(jìn)行回用，進(jìn)一步減少了一次水用量。

該公司自12月份起，將繼續(xù)根據(jù)生產(chǎn)運(yùn)行各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)，對(duì)PVC分廠乙炔回收裝置、聚合釜轉(zhuǎn)化率、燒堿分廠一二線液氯液化機(jī)組、粒堿濃縮及動(dòng)力分廠循環(huán)水排污等裝置的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行運(yùn)行分析，保證公司生產(chǎn)裝置運(yùn)行做到最優(yōu)，全面降低運(yùn)營(yíng)成本，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。

東岳含氟功能膜材料實(shí)驗(yàn)室獲批國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

近日，科技部正式公布新批復(fù)的第三批國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)名單，東岳集團(tuán)“含氟功能膜材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”榜上有名，成為我國(guó)唯一一個(gè)含氟功能材料領(lǐng)域國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。

而對(duì)于東岳集團(tuán)研究院首席科學(xué)家張永明博士來(lái)說(shuō)，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室獲批意義重大。他說(shuō)，東岳集團(tuán)獲得這一國(guó)家最高級(jí)別的研發(fā)平臺(tái)，標(biāo)志著東岳集團(tuán)科研團(tuán)隊(duì)成了國(guó)家隊(duì)，占據(jù)了領(lǐng)域研發(fā)的制高點(diǎn)。如今東岳集團(tuán)全氟離子膜已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，負(fù)責(zé)起草的氯堿全氟離子膜國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)發(fā)布實(shí)施。此次“含氟功能膜材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”批復(fù)成立，使得東岳集團(tuán)在含氟功能膜材料的研發(fā)方面如虎添翼。東岳集團(tuán)研究院副院長(zhǎng)唐軍柯表示，他們將繼續(xù)加大投入力度，使平臺(tái)更加完善。在科研項(xiàng)目方面，希望把他們從事的目前幾個(gè)重點(diǎn)的研發(fā)項(xiàng)目，盡快投入市場(chǎng)，對(duì)中國(guó)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和新能源行業(yè)形成有力的支撐。

Introduction to circulatingwater cooling tower fan driverhasno power consumption

WANGYan-hui，ZHANGWen-bo
（InnerMongolia YiliChemicalCo.，Ltd.，Dalad Banner014300，China）

In order to reduce production costs，reduce energy consumption，the low consumption，low emissions，high efficiency of the conceptof sustainable developmentof economic growth pattern，the use of circulatingwatersurplusenergy，use externalwater turbine instead ofmotor driven fan work isdone，and won a largeenergy savingeffectand economic benefit.

cooling tower fan；reduceenergy consumption；energy saving；economic benefitanalysis

TQ051.5

B

1009-1785（2015）11-0029-03

2015-08-07