冷却塔风机驱动方式节能改造

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1、冷却塔风机驱动方式节能改造摘要：循环水冷却塔原有的电动机减速机传动风叶，改造为水轮机为动力，不使用电动机，起到节电效果。关键词：循环水冷却塔、水轮机、节能。一、概述为节能减排，省去现有机械通风冷却塔风机配用的电动机，利用循环冷却水的富余能量来推动水轮机带动风机转动，达到风机的设计转速和风量，替代了风机电机。自2005年起，设计开发研制了第一代水动风机冷却塔专用的双击式水轮机。由2006年8月研制成功，在应用于机械通风冷却塔的改造中，获得了较好的节能与综合效益，并由2006年9月28日在南京召开“水动风机冷却塔”鉴定会。鉴定意见第2条为：“利用循

2、环冷却水的富余水头来推动水轮机驱动风机旋转，达到设计转速和风量，省去了风机配用的电动机，属国内外首创；已研制开发成功并应用于冷却塔的小型低速、高效、新颖双击式水轮机处于国内领先，主要经济技术指标达到国际先进水平”，得到专家和用户的好评。二、改造的目的及意义水动风机冷却塔省去了风机配用的电机及附属设备，对机械通风冷却塔来说是一次大的改革和创新；研究开发应用于冷却塔的水轮机推动风机转动，达到设计转速的新颖小型水轮机本身又是一个创新。“十二五”计划中继续深化改革的核心是创新，因此小型新颖水轮机的研发和水动风机冷却塔的应用是一个改革创新的过程。而创新过

3、程具有较高的难度和技术含量，创新就是走前人没有走过的“路”。循环冷却水（塔）的能耗主要为水泵的能耗和风机配用电机的能耗两部分。而水泵提升的扬程中，考虑到循环水系统中各种因数，至少存在5m以上（有的高达10多m）的富余水头，在日常运行中这部分富余水头未被利用，白白地浪费了，成了没有做功被损耗的能量；而另一方面为使风机达到设计的转速和风量，需配用电机来带动风机转动，必然增加电耗。现研制开发的新型小型的水轮机，利用水泵已有的富余水头驱动水轮机旋转，带动风机达到设计的转速和风量而省去配用的电机及附属设备，由于水轮机的使用节省了风机电机及传动装置的能耗，

4、同时提高了传动效率，这就是研制小型水轮机的出发点和目的所在。目前除部分火力热电采用双曲线自然通风冷却塔之外，绝大部分为机械通风冷却塔，均配有风机电机。如一个大型化肥厂，如果循环冷却水量为5万m3/h，则需要冷却水量为3000m3/h17台△t=10℃塔，每台风机配用的电机功率为132kw，则总功率为17×132×0.865（效率）=1941.06kw，一天24h的电耗为46585.44度，电费以每度为0.7元计，则每天的电费为32609.81元，每年运行的时间为280天计，则每年耗电为1304.39万度，折913.07万元，如采用水轮机，每年可

5、节省耗电为1304.39万度，节省913.07万元，相当于标煤4565吨。那么10年节电13043.9万度，节省经费9130.7万元。这是一个较大型化肥企业的核算，那么全国的化肥企业、石油、冶金（钢铁）、纺织化纤、造纸、制药、民用等，如果把机械通风冷却塔加以改造并在新塔中采用水动风机冷却塔，则节能减排量是十分巨大可观的，这就是研制开发新颖小型水轮机的意义所在。循环冷却水（塔）的能耗主要为水泵的能耗和风机配用电机的能耗两部分。而水泵提升的扬程中，考虑到循环水系统中各种因数，至少存在5m以上（有的高达10多m）的富余水头，在日常运行中这部分富余水头

6、未被利用，白白地浪费了，成了没有做功被损耗的能量；而另一方面为使风机达到设计的转速和风量，需配用电机来带动风机转动，必然增加电耗。现研制开发的新型小型的水轮机，利用水泵已有的富余水头驱动水轮机旋转，带动风机达到设计的转速和风量而省去配用的电机及附属设备，由于水轮机的使用节省了风机电机及传动装置的能耗，同时提高了传动效率，这就是研制小型水轮机的出发点和目的所在。一、水轮机的特点及改造后的节能效果水动风机冷却塔的优特点之一是：原冷却塔的塔体、内部结构、构造及组成顺序、风机、布水系统等均保持不变；前述的机械通风冷却塔的八大方面优点全部保存，还增加了新

7、的优点（在“综合效益”中再述）。不同点为：取消了原冷却塔配用的风机电机、电机的减速装置系统和传动轴；增加了设在风机下部的联轴水轮机和进水管位置（对逆流塔来说，原进水水管设在塔正中的立管进水，现改为塔处立管在风筒处（风机下部）与风筒垂直（即水平方向）进水。可见，对于老塔改造来说，工作量较少、工期短、上马快、基本上不影响生产和运行。特别是多台塔轮流改造更较为安全。实例证明，对老塔的改造是成功的，只要水泵的富余水头满足要求，所有抽风式机械通风冷却塔都可以进行改造。对于省去原风机配用的电机来说，改造后的冷却塔，其节省能耗为100%，而冷却塔的风机转速、

8、风量、水的冷却效果等，均符合和达到原冷却塔设计的规定值。可见，在新塔中都可采用水轮机替代风机电机，只要利用5m左右的富余水头，冷却塔都是节能的，节能率