水轮机替代电机驱动冷却塔风机节能分析

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1、总第194期河北冶金TotalNO1942012年第2期HEBEIMETALLURGY2012，Number2水轮机替代电机驱动冷却塔风机的节能分析王鑫国(河北钢铁公司承钢公司设备管理部，河北承德067002)摘要：介绍了水轮机替代电机驱动冷却塔风机的改造原理及内容，从节能效率、运行维护等方面对比分析了水轮机驱动和电机驱动的优势，指出水轮机替代电机驱动冷却塔风机更符合我国低碳环保的节能要求，是今后冷却塔节能技术改造趋势。关键词：水轮机；冷却塔风机；节能；分析中图分类号：TK79文献标识码：B文章编号：1006—5008(2012)

2、02—0078—03ENERGY—SAVINGANAI．YSISFORDRI、厂】[NG王NoFCo—OIT(WⅡHWATERBEToREPIACEM0T0RWangXinguo(EquipmentManagementDepartment，ChengdeIronandSteelCompany，HebeiIronandSteelGroup，Chengde，Hebei，067002)Abstract：Itisintroducedthereformationprincipleanditemsofdrivingfanofcoolingto

3、werwithwaterturbinetoreplaceelectricmotor，comparedthebothinenergy—savingefficiencyandoperationandmaintenance，pointedoutthatmeetsthedemandforlow——carbonenvironment——protectingandenergy——savingfromthena-tion，andisthefuturetrendofcoolingtowertechniquereformation．KeyWords

4、：waterturbine；fanofcoolingtower；energy—saving；analysis1前言过风叶的转动，从塔外抽取冷空气进入塔内，并将湿节能减排是我国现阶段的一项基本国策，节约热的空气排放到大气中，实现热能的转移。风机的动能源、降低成本是企业生存及发展的必由之路。据力一般由电机提供，电机是冷却塔的主要耗能设备。统计，目前国内机械通风式冷却塔总循环水量超过3电机驱动的风机22亿t，仅风机电机的电耗每年近8000亿kw·h，3．1结构用水轮机替代电机可以大大降低电耗，按存量传统塔冷却塔电机驱动风机一般有两种形式

5、，一是直50％可实施改造测算，每年可节电4000亿kW·h，接驱动(图1)，二是通过连接轴驱动(图2)，前者适相当于每年节煤1．4亿t，年减少碳排量3．7亿t，用于小风量冷却塔，后者适用于大风量冷却塔。节能减排效果非常明显，因此用水轮机替代电机驱动风机是企业实现节能减排和降低成本双赢的有效途径。2风机的作用冷却塔的热交换能力由进塔干空气流量与进塔冷却水流量之比来决定，为获得稳定的空气流量，工业上常采用风机进行强制性通风，风机的作用是通收稿日期：2011—12—30作者简介：王鑫国(1974一)，男，工程师，1996年毕业于本溪冶金

6、等图1直接驱动专科学校给排水专业，现在河北钢铁集团承钢公司设备管理部工作，E—mail：cdwangxinguo@126．comFig．1Directdriving78河北冶金2012年第2期通过对原有电机驱动的风机进行改造，即可实现使用水轮机驱动风机。首先是拆除电机和减速机，安装水轮机；其次是将原电机驱动的风机进水管向上延伸至水轮机入水口高度，水轮机人水口连接进水管，出水口连接布水器，原进水管与布水器相连处安装阀门，用于调节水轮机输出功率，其它部件不变(见图3)。4效果比较4．1节能分析计算边界：冷却塔1台，流量3000m／h，

7、电机图2连接轴驱动功率120kW(标准为0．035～0．05kW／(m／h)，按Fig．2Drivingbymeansofconnectingshaft每吨水耗能0．04kW计算)。电机日耗电量为1203．2工作原理×24=2880(kW·h)，年耗电量为2880×300=利用电能驱动电机，进而带动风叶旋转产生一864000(kW·h)(考虑了冬季冷却塔不运行)，按定的空气质量流量，实现强制通风的目的。风机工平均电价0．52Yr_／kW·h计，每年约需电费44．93作一般只有启动和停止两种模式，启动后即全风量万元。工作，停止时风量

8、为零，不能连续调节风量。水轮机能源由供水泵提供，水轮机的能耗即为3水轮机替代电机驱动的风机改造后供水泵能耗的增加值。由于改造后增加了水3．I改造原理轮机，管道阻力增加，如图4所示管道阻力性能曲线在冷却塔的循环水泵系统设计的热力学、传热由B变化为A，