工業(yè)冷卻塔用混流式水輪機(jī)技術(shù)。
化工、冶煉、輕紡等行業(yè)有重力勢能可利用的機(jī)械通風(fēng)式冷卻塔的改造。
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(jī),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(jī)年耗電量約為175萬kW·h,耗能折合612tce。
1.技術(shù)原理
水輪機(jī)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(jī)的輸出軸直接與風(fēng)機(jī)連接并帶動其轉(zhuǎn)動,取消了原電機(jī)驅(qū)動風(fēng)機(jī)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(jī),替代電機(jī)。
(2)轉(zhuǎn)速比為50的超低比速混流式水輪機(jī),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(jī)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(jī)→把冷卻塔用水輪機(jī)安裝在原減速箱基礎(chǔ)上→安裝原風(fēng)機(jī)→連通進(jìn)水管和水輪進(jìn)口→連通布水器和水輪機(jī)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(jī)結(jié)構(gòu)
(1)水輪機(jī)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(jī)替代電機(jī)后節(jié)電100%。
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。
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(jì)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(jī)械通風(fēng)冷卻塔改造。主要技改內(nèi)容:用水輪機(jī)替代風(fēng)機(jī)電機(jī)、傳動軸和減速機(jī),主要設(shè)備為HL4000型冷卻塔用水輪機(jī)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(jī)械通風(fēng)冷卻塔一臺改造。主要技改內(nèi)容:用水輪機(jī)替代風(fēng)機(jī)電機(jī)、傳動軸和減速機(jī),主要設(shè)備為HLW-2500型冷卻塔用水輪機(jī)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。
全國現(xiàn)有冷卻塔可進(jìn)行水輪機(jī)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(jī)技術(shù)。
汽車行業(yè)。
配套使用普通汽油發(fā)動機(jī)的轎車,百公里油耗約為10L,能源利用效率較低。
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(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
(1)2.0L缸內(nèi)汽油直噴發(fā)動機(jī)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(jī)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(jī)結(jié)構(gòu)圖
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。
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(jī)。
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(jī)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(jì)效益13000萬元,投資回收期6年。
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。