王艷輝，張文波

（內(nèi)蒙古億利化學工業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 達拉特旗 014300）

循環(huán)水冷卻塔風機驅(qū)動改造

王艷輝，張文波

（內(nèi)蒙古億利化學工業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 達拉特旗 014300）

介紹了循環(huán)水冷卻塔風機驅(qū)動節(jié)能改造項目，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，選用外置式水輪機代替電機驅(qū)動風機做功，獲得了顯著的節(jié)能效果和經(jīng)濟效益。

冷卻塔風機；降低能耗；節(jié)能；經(jīng)濟效益分析

1　循環(huán)水冷卻塔節(jié)能改造前概述

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

循環(huán)水塔塔高12m左右，塔底壓力在2.3 kg左右。無論系統(tǒng)水量如何變化，其風機轉(zhuǎn)速和風量恒定不變，造成了當循環(huán)水量增大時風量不能增加而影響冷卻效果；反之循環(huán)水量減小時風量過大而浪費能源。為了降低循環(huán)水冷卻塔風機運行電耗，實現(xiàn)節(jié)能增產(chǎn)，據(jù)循環(huán)水冷卻塔實際運行數(shù)據(jù)和參數(shù)，充分回收利用多余的能量推動水輪機帶動風機轉(zhuǎn)動，經(jīng)技術(shù)人員的反復論證推算，將原冷卻塔中用于驅(qū)動風機作功的電動機，在不增加水泵負荷的前提下，改造成利用系統(tǒng)余壓來驅(qū)動的無電耗水輪機，用無電耗水輪機完全取代電動機作功來驅(qū)動風機進行換熱。

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)由冷水池開始，通過循環(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，換熱器進出口都設有控制閥，循環(huán)水由換熱器出來帶走換熱器內(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，冷風從冷卻塔下部進入塔內(nèi)，與向下的熱水流形成對流。熱水主要以蒸發(fā)吸熱形成熱蒸汽和對流時的熱傳遞方式帶走熱水中的熱量，塔頂風機抽出塔內(nèi)的熱蒸汽和熱空氣，以達到對循環(huán)熱水降溫的目的。改造前塔頂?shù)娘L機由電動機驅(qū)動，風機帶走塔內(nèi)熱量，見圖1。

3　循環(huán)水冷卻塔風機驅(qū)動節(jié)能改造方案

圖1　改造前工藝流程圖

本次循環(huán)水冷卻塔風機無電耗改造，僅去除電機，保留傳動軸和減速機，保留風機及配套輪轂，水輪機則安裝在塔頂指定位置，位于冷卻塔側(cè)的進水管經(jīng)過改裝后連接到水輪機的進水管，循環(huán)水經(jīng)過水輪機做功后從水輪機出水管引出，出水管連接到原冷卻塔的進水管上，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運行更平穩(wěn)，在水輪機進水端和出水端都要安裝軟連接。為了更好的監(jiān)測水輪機的運行狀態(tài)，在水輪機的進水端和出水端都要安裝壓力表。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，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改造，在水量不夠的情況下可引旁邊1臺水量通過水輪機做功獲得能量后再還回布水系統(tǒng)達到布水均勻滿足降溫效果，循環(huán)水經(jīng)過水輪機后再進入冷卻塔布水器。

4　循環(huán)水冷卻塔風機驅(qū)動節(jié)能改造后工藝流程

采用無電耗水輪機技術(shù)，將循環(huán)水系統(tǒng)中的富余能量轉(zhuǎn)換成機械能，再驅(qū)動風機做功對熱水降溫。從而可以有效利用富余能量，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的，循環(huán)水進入冷卻塔以前的系統(tǒng)工藝流程不會發(fā)生改變，只將進塔水管連接到水輪機，對水輪機做功后再進入塔內(nèi)，與配水系統(tǒng)相連接。流程簡述：循環(huán)水從塔下水池開始，首先由水泵做功，經(jīng)過閥1（1’）進入換熱器，循環(huán)水從換熱器出來后分成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，先對水輪機做功，由閥4（4’）控制進入5座冷卻塔的水量。根據(jù)實際使用情況來調(diào)節(jié)閥2（2’）的開度，最大限度可使該閥全關(guān)。檢修水輪機時，閥2（2’）全開，閥3（3’）關(guān)閉，使水輪機不通水，循環(huán)水可通過閥4（4’）正常進入冷卻塔。改造后流程圖見圖2。

5　循環(huán)水冷卻塔風機驅(qū)動改造后指標對比

圖2　改造后工藝流程圖

節(jié)能改造后冷卻塔水輪風機隨循環(huán)水量的變化而自動調(diào)整轉(zhuǎn)速和風量，當循環(huán)水量增大時風機轉(zhuǎn)速和風量隨之增大，從而保證了冷卻效果；反之循環(huán)水量減小時風機轉(zhuǎn)速和風量隨之減小，此時冷卻塔需要的風量也隨之減小，從而保證冷卻效果，還節(jié)約能源。改造后至今一直運行平穩(wěn)、噪音降低，無電器維修工作。

表1　冷卻塔風機改造前后性能參數(shù)比較

6　產(chǎn)生的經(jīng)濟效益

該項目屬于合同能源管理項目，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），75%（施工方）分享，合同執(zhí)行4年。

如冷卻塔水輪機電機功率為160 kW，實際運行系數(shù)約0.8，電價按0.3799元/kW·h，年運行約8000 h計算［2］；

每臺循環(huán)水冷卻塔風機水輪式改造后每年節(jié)電量為160×0.8×8 000=102.4（萬kW·h），則5臺每年共節(jié)電量為512萬kW·h；電價按照0.379 9元/kW·h計算，節(jié)約電費為512×0.379 9=194.5（萬元），每年為公司節(jié)約電費約194.5萬元。合同執(zhí)行完畢可為公司節(jié)約電費778萬元。

循環(huán)水冷卻塔驅(qū)動無電耗節(jié)能改造項目符合國家產(chǎn)業(yè)政策，獲得內(nèi)蒙古鄂爾多斯市節(jié)能財政獎約50萬元。

7　結(jié)語

本次節(jié)能改造降低了生產(chǎn)成本，實現(xiàn)了增產(chǎn)節(jié)能，符合國家產(chǎn)業(yè)政策，以實際行動支持國家節(jié)能減排，為企業(yè)帶來實實在在的好處，具有較大的經(jīng)濟效益和社會效益，在循環(huán)水冷卻塔系統(tǒng)可以大力推廣。

［1］金亞飚.水動風機冷卻塔應用于工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的條件. 2009，28（1）：49-53.

［2］趙志忠.節(jié)能計算手冊.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)裝置滿負荷運行的基礎上，不斷優(yōu)化運行指標，加強裝置系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性，有效降低了公司運營成本。

公司在進入秋冬季節(jié)后，9月份系統(tǒng)性地對全公司的換熱設備、機組運行情況、系統(tǒng)的換熱量進行了調(diào)查、計算，并與設計數(shù)據(jù)進行了詳細比對。根據(jù)外界環(huán)境溫度的變化，10月份通過循環(huán)水崗位及時合理開停調(diào)整一、二線循環(huán)水風機數(shù)量，較9月份循環(huán)水使用節(jié)約電費8萬元。通過合理調(diào)整二線7℃水機組開停數(shù)量，降低蒸汽用量，節(jié)約費用近8萬元。對高、低壓蒸汽用量進行統(tǒng)計、分析，根據(jù)冬季氣候特點，在日常生產(chǎn)中，及時對各界區(qū)蒸汽疏水、疏水閥門開度進行調(diào)整。針對公司辦公樓及分廠辦公室上班特點、晚上20時至次日7時關(guān)閉辦公室采暖蒸汽。循環(huán)水補水及二線化水將中水、清水最大限度的進行回用，進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)運行各項指標數(shù)據(jù)，對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組、粒堿濃縮及動力分廠循環(huán)水排污等裝置的經(jīng)濟性進行運行分析，保證公司生產(chǎn)裝置運行做到最優(yōu)，全面降低運營成本，以實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化。

東岳含氟功能膜材料實驗室獲批國家重點實驗室

近日，科技部正式公布新批復的第三批國家重點實驗室建設名單，東岳集團“含氟功能膜材料國家重點實驗室”榜上有名，成為我國唯一一個含氟功能材料領(lǐng)域國家級重點實驗室。

而對于東岳集團研究院首席科學家張永明博士來說，重點實驗室獲批意義重大。他說，東岳集團獲得這一國家最高級別的研發(fā)平臺，標志著東岳集團科研團隊成了國家隊，占據(jù)了領(lǐng)域研發(fā)的制高點。如今東岳集團全氟離子膜已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，負責起草的氯堿全氟離子膜國家標準已經(jīng)發(fā)布實施。此次“含氟功能膜材料國家重點實驗室”批復成立，使得東岳集團在含氟功能膜材料的研發(fā)方面如虎添翼。東岳集團研究院副院長唐軍柯表示，他們將繼續(xù)加大投入力度，使平臺更加完善。在科研項目方面，希望把他們從事的目前幾個重點的研發(fā)項目，盡快投入市場，對中國的基礎產(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