一种循环水冷却塔系统余压余能利用的方法.pdf

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1、第31卷第12期华电技术Vo1．31No．122009年l2月HuadianTechnologyDee．2009一种循环水冷却塔系统余压余能利用的方法杨学军，赖喜德(I．四川省化学工业研究设计院，四川成都610081；2．西华大学能源与环境学院，四川成都610030)摘要：在工业领域存在着许多万吨级大流量的循环水系统，系统中不仅有许多富余能量和压力，而且通过对其中不合理、不科学部分的改造，可挖掘出更多的可回收能量。循环水能发电系统是将回水能量转化为机械能以后，再进一步将其转化为电能。电能小的可以回馈到系统本身或提供给其他低耗能设备；像火电企业等这种大流量的循环水系统完全可以建立一个独立

2、的循环水能发电站并将所发的电能直接供给电网。该系统对于节能减排具有现实意义。关键词：循环水冷却塔；余压余能利用；循环水能发电系统中图分类号：TK223．5文献标志码：B文章编号：1674—1951(2009)12—0069一叭1循环水能发电系统工作原理3实施改造后的经济效益和社会效益循环水能发电系统(专利号：ZL20082030158以火电系统为例，冷却塔的喷淋系统距离地面8．4)的工作原理是：安装于回水管道上的水轮发电的高度一般在10m以上，每100MW火电系统的循机组在回水水流的冲击下，先将回水水流中的富余环水流量约为3t／／s，按照水力学方程N=9．81Q不难得出如下结论：每10

3、0MW的火电系统要将回能量转化为机械能后进一步转化为电能，再经过输水再从地下送到地面以上10In，就必须增加294．3变电系统将电能回馈到系统本身或提供给其他低耗kW以上的能源供给(理论计算时效率77按100％能设备，若能量较大可以直接供给电网。计算)。2余压余能2008年全国火电装机容量约570GW，如果均按每年连续生产1O个月计算，火电行业自身用电装2．1客观存在的余压余能机容量至少增加了约1680MW，每年多消耗电能约众所周知，循环水流中的能量完全来源于循环120．96亿kW·h。水泵，也就是完全来源于外在电源。其中，循环水泵实施改造后，如按0．3(kW·h)的成本价计的大小主要

4、取决于工艺流程及其控制的指标参数，算，火电行业每年就可节约成本约36．288亿元人民尤其是流程中的最高位置。一般来说，流程中的最币；如按0．5(kW·h)的平均销售价计算，电力高位置都大于冷却塔喷淋系统距离地面的高度，所行业每年可以新增收约60亿元人民币。以，循环水流在回到冷却塔出水口时仍然具有一定在工业领域，类似于火电系统这种大流量的循环水系统还存在于钢铁、有色金属、石化等规模性支的富余能量。柱行业，涉及合成氨、尿素、烧碱、纯碱、甲醇、苯类、2．2改造后的富余能量聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、炼油、酒类等企业。现成的循环水冷却塔有2个明显的设计缺陷：由此可见，在将循环水冷却塔系统的回水管

5、由一是大量的余压余能没有被回收利用；二是冷却塔u形设计改为一字形的水平设计后，其经济效益和回水管理应采用一字形设计，却全部采用了U形社会效益相当可观。设计。4回水能量转化为机械系统能的回收方案冷却塔回水管u形设计是指回水管自生产车间出来以后直接伸人地下，再水平延伸至冷却塔，最4．1节能原理后再从地下提升至喷淋系统；一字形设计是指回水对于冷却塔系统回水能量的回收利用已经成熟管自生产车间出来以后直接水平延伸至喷淋系统。的解决方案是：将回水能量转化为机械能代替风机系二者的区别在于，前者大大增加了系统的能源消耗。统的电动机直接驱动风机，从而节约风机所耗电能。4．2应用实例收稿日期：2009—0

6、7—102005年3月，西华大学以自己研(下转第76页)-76·华电技术第3l卷[5]ShuhuiLi，DonaldCWunseh，EdgarA．OHair，eta1．Using[M]．Berlin：Springer—VerlagBerlin2ndEdition，2009．NeuralNetworkstoEstimateWindTurbinePowerGenera—[8]张伯明，陈寿孙，严正．高等电力网络分析[M]．北京：清tion[J]．IEEETransactionsonEnergyConversion，2001，华大学出版社，2007．16(3)：236—282．(编辑：白银雷)

7、[6]CristianNichita，DragosLuca，BrayimaDakyo，eta1．LargeBandSimulationoftheWindSpeedforFealTimeWindTur—作者简介：bineSimulators[J]．IEEETransactionsOHEnergyConver—sion，2000，17(4)：523—529．李红菊(1982一)，女，安徽宿州人，在读硕士研究生，从[7]BaodingLiu．Theo