工业冷却塔用混流式高效水轮机节能技术

一、技术名称：工业冷却塔用混流式水轮机技术
二、适用范围：化工、冶炼、轻纺等行业有重力势能可利用的机械通风式冷却塔的改造
三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状：
目前的工业循环冷却系统耗电现状是：每座冷却塔的塔顶都装有一台电动机，用来驱动风筒内部的风叶转动，一座4500t/h流量的冷却塔电机年耗电量约为175万kWh，耗能折合612tce。
四、技术内容：
1．技术原理
水轮机的工作动力来自循环冷却水系统水的重力势能以及循环水泵的富余扬程，工作时保证冷却塔的技术参数，而且循环水泵的能耗不变。水轮机的输出轴直接与风机连接并带动其转动，取消了原电机驱动风机系统，节约了电能。
2．关键技术
1）利用循环水余压驱动水轮机，替代电机；
2）转速比为50的超低比速混流式水轮机，效率提高至88%以上，并将原双列循环形导流叶栅改为单列环形导流叶栅，设计金属椭圆形蜗壳，实现水轮机的结构紧凑，满足冷却塔内部空间少的需求。
3．工艺流程
改造的流程：取消冷却塔减速箱和电机——>把冷却塔用水轮机安装在原减速箱基础上——>安装原风机——>连通进水管和水轮进口——>连通布水器和水轮机出口。
工业冷却塔用混流式高效水轮机系统原理图
五、主要技术指标：
1）水轮机效率η≧88%、外形设计尺寸满足冷却塔内部工作要求；
2）噪音降低20%；
3）水轮机替代电机后，节电100%。
六、技术应用情况：
该技术通过南京市科技成果鉴定，已应用于石油、化工、钢铁和轻纺等行业。已对全国300余家企业的冷却塔进行了节能改造，节能效果显著。
七、典型用户及投资效益：
典型用户：大庆石化、扬子石化、巴陵石化、哈尔滨石化、沧州大化、申久化纤、仪征化纤、南京钢铁、济南钢铁、江苏沙钢等
1）哈尔滨石化。建设规模：4000t/h×2台逆流式机械通风冷却塔改造。主要技改内容：用水轮机替代风机电机、传动轴和减速机，主要设备为HL4000型冷却塔用水轮机二台。节能技改投资额240万元，建设期15天。年节电316.8万 kWh(按每年运行330天计算)，折合1108.8tce，年节约电费190万元，投资回收期1.3年。
2）江苏沙钢淮钢特钢。建设规模：2500t/h逆流式机械通风冷却塔一台改造。主要技改内容：用水轮机替代风机电机、传动轴和减速机，主要设备为HLW-2500型冷却塔用水轮机一台。节能技改投资额75万元，建设期10天。年节约电能87.1万度，折合304.8tce (按每年运行330天计算电费)，年节约电费52.3万元（按企业用电价0.6元/度计），投资回收期1.4年。
八、推广前景和节能潜力：
全国现有冷却塔可进行水轮机改造的总容量约为24157万t，预计到2015年推广10%，全国可改造6000余套，年节能能力可达240万tce，总投资约70亿元。