一、技術(shù)名稱：工業(yè)冷卻塔用混流式水輪機(jī)技術(shù)
二、適用范圍：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
三、與該節(jié)能技術(shù)相關(guān)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能耗現(xiàn)狀：
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動機(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kWh，耗能折合612tce。
四、技術(shù)內(nèi)容：
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(yáng)程，工作時(shí)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(jì)金屬橢圓形蝸殼，實(shí)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．工藝流程
改造的流程：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。
工業(yè)冷卻塔用混流式高效水輪機(jī)系統(tǒng)原理圖
五、主要技術(shù)指標(biāo)：
1）水輪機(jī)效率η≧88%、外形設(shè)計(jì)尺寸滿足冷卻塔內(nèi)部工作要求；
2）噪音降低20%；
3）水輪機(jī)替代電機(jī)后，節(jié)電100%。
六、技術(shù)應(yīng)用情況：
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。
七、典型用戶及投資效益：
典型用戶：大慶石化、揚(yáng)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)二臺。節(jié)能技改投資額240萬元，建設(shè)期15天。年節(jié)電316.8萬 kWh(按每年運(yùn)行330天計(jì)算)，折合1108.8tce，年節(jié)約電費(fèi)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)一臺。節(jié)能技改投資額75萬元，建設(shè)期10天。年節(jié)約電能87.1萬度，折合304.8tce (按每年運(yùn)行330天計(jì)算電費(fèi))，年節(jié)約電費(fèi)52.3萬元（按企業(yè)用電價(jià)0.6元/度計(jì)），投資回收期1.4年。
八、推廣前景和節(jié)能潛力：
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(jì)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。
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