冷却塔与节能

INDUSTRIAL WATER WASTEWATER工业用水与威水Vol 39 No 6 Dec, 2008冷却塔冷却塔与节能罗金枝,侯红立(上海金日冷却设备有限公司,上海201609)摘要:镛环冷却水系統是各工业甚至民用高档建筑能耗的大户,年耗电量约30亿kW·h,其节能效果对工业企业的节能影响甚大。冷却塔是循环冷却水系统的关键设备,可以通过降低冷却塔的供水扬程,提高冷却塔的热效率实现节能,也可通过对在役老化的冷却塔的改造实现节能。关键词:冷却塔;节能;挖潜改造中图分类号:TU99142文献标识码:B文章编号:1009-2455(2008)06-0086-02工业循环水遍布各行各业,包括空调制冷等,验证明,当风量不变,随着进风口降低,进风流速循环水量每小时数以亿吨计。若按每小时1亿吨计提高,进风口阻力增加。烟气试验发现进风口上沿算,则年耗电量30亿kW·h,在当前“节能减排”的尖端效应也越显著,这说明《机械通风冷却塔工形势下,“冷却塔与节能”这个课題的研究,倡导并艺设计规范》对冷却塔的进风口面积比要有一定的推行改造计划,刻不容缓。限制,但从冷却塔设计的总体而言,在进风口上沿冷却塔的髙效低耗能是冷却塔技术发展中永恒增加导流板,可以大大改善进入填料气流的均匀不变的目标。冷却塔与节能有两种含义:一是强调性,填料的热力特性得到充分挖掘。判断气均匀分冷却塔的研究,优化冷却塔配件(如填料、配水、布与否,可以通过某特征断面(如气室处的某断面)收水器等),改善和完善冷却塔的设计方法(如流场的静压与进风囗的动压之比(又称压力比)来决定。的分析、配水配风的均匀性、冷却塔精确的气动计当压力比大于5~8时,可认为气流是均匀的。算等),从而提高效率,降低能耗。二是对目前正降低供水压力除减少进风口高度外,另一个重在运行的数量庞大的冷却塔开展挖潜改造,提高效要步骤就是选用配水均匀,低压力的喷嘴,为满足率降低能耗。我们认为可通过以下途径实现冷却塔这两项要求,我们在喷嘴试验装置上进行喷嘴的筛的节能。选,分别测试喷嘴的流量与压力,喷射高度与喷射1降低冷却塔的供水扬程角,喷嘴的流量系数,考量每个喷嘴布水的均匀冷却塔的能耗除电机外,还有热水送上配水系性,优者首选。在此基础上再去进行配水系统如主统的水泵功耗,其耗电量远大于风机,以4000管、支管、连接喷嘴的管壁等的优化水力计算。目m3h(Δt=10℃,r=28℃)循环水为例,风机轴功前在对有限的喷嘴种类测试后,比较理想的低压喷率耗电为137kW/h,而把4000m}/h的水提升至嘴为K2、NS5A、GEA上喷喷嘴等。10m扬程的水泵所耗电能为106×(40003600)2提升冷却塔的换热效率x1000×10/(102×0.8×0.86)=1678(kW/h),高效率的冷却塔,为完成设计任务所需的气水比风机耗电多了24%,若能降低20m的扬程,比就低,风量小,耗功就小,以往研究提高冷却塔可节约电耗约33kW/h,这是个不小的数值。众所效率,着重点放在淋水装置(填料)上,如填料的构周知,降低进风口高度、减少供水管道的阻力和采形(孔隙率、比表面积)、材质(亲水性、强度),而用低压喷嘴都可以降低水泵的扬程。为了实现上述忽略了获得填料梦性时的边界多及模化试验时,目标,我们分别进行进风口型式(包括不同的百叶中国煤化工及导流檐等)和低压喷头的配水均匀度的试验。试收稿日CNMHGo9-0286罗金枝,侯红立:冷却塔与节能受到试验边界条件的制约,使填料特性K=Ag·q20世纪90年代中期建成的若干冷却塔冷却效或N=AA"性能发挥受到限制的情况,在冷却塔的率已有大幅度的提升,如1994年在华北某化工厂设计时无论边界条件和气象、水温变化情况如何,建成的3500~4000m3/h(△t=10℃,r=27℃)的均把热力特性方程中的“A"作为常数考虑,加上工逆流式冷却塔塔平面尺寸17mx17m,两面进风业塔中的配水条件和配风条件与实验室的条件相差风机φ92m,配用电机180kW,经权威单位鉴定甚远,所以未能充分体现出填料特性的潜力。对比认为,当匹配电机功率为200kW,进一步提高风国内外同类填料的热力特性发现,虽然都是薄膜式机风量(气水比达到0705时),该塔的性能可以满填料,单位体积的质量相近,比表面和孔隙率相足设计要求。由此可见,该塔的淋水密度已提升至近,仅细部构形有别,但热力特性相差较大,性能13.8m/h,冷却塔的效率大大提高了,只是功耗与高的填料为完成相同的设计任务,所需的气水比则国外同类型的冷却塔相比高出近50kW。可想而小得多,风机功率就低得多。因此除了继续开发新知,目前正在运行的老的冷却塔,挖潜改造潜力巨的填料品种外,也要注重现有填料的潜力,改进试大,在冷却塔冷却效率提升的同时,单位水量的耗验装置及方法,在进行热力测试的同时,也应对试电下降,又可节省用地。验时的配水均匀性及进气的均匀性以及不同淋水密近几年来冷却技术有了很大发展,新材料、新度和不同风速下的特征给予区分,并在不同的气象工艺等不断出现,高效的冷却塔发展日新月异,对条件与不同的运行区段加以论证,使填料的特性能老塔挖潜改造客观条件已具备。若干年来已有不少得以充分和有效的运用挖潜改造成功的。3冷却塔的挖潜改造老塔的改造也许比新塔设计更复杂一些,因为老塔改造不能停留在塔内配件损坏的更新上,要利用原有的主体结构,而且要尽可能地保留原有改造的含义应着重于挖潜。的风机及其传动机构,这和理想的改造设计方案会上世纪六七十年代前后建造的冷却塔大部分至有差异,因此对改造塔现状的调查分析,因地制宜今仍还在运行,但其冷却效率多数不尽人意,如塔地进行老塔的改造设计,使冷却塔的新技术、新配的面积为8mx8m,处理水量为360~400m3/h件在老塔改造中发挥更大的作用。(Mt=8℃,r=27~28℃),配φ475m风机,装机容量为47kW。又如面积为16mx16m的塔,作者简介:罗金枝(99-),男,台湾新竹县人,研发部经理处理水量为1800-2200m3/h(M=10℃,r=28顿土,主要从事流体与冷却塔的研究,(电话01-5780515-801(电子信箱) luther@ msl.hinet nel;侯红立(1974-),男,河南商丘℃),配风机φ8.53m,装机容量为155~160kW人,研发邴课长,大学本科,主要从事冷却水塔及系统的研究,采用的淋水密度为8m/(m2h)(电话)021-57801515-8032(电子信箱 kingsun@126com。且几几从乩从从从从从见从几几从几几几且·新书架《水的除盐方法与工程应用》出版以及水除盐站的总体设计和含盐量限值的主要水质标准。现在,水的除盐知识和技术多散见于有关水该书水除盐方法集中,内容系统全面新颖,处理技术的一些专业书籍中,而关于这类的专著资料翔实适用,可供给水排水工程、电厂化学工性书籍还较少见。《水的除盐方法与工程应用》一程、环境工程等专业的设计、研究与管理人员以书,汇集了目前国内外已有的主要除盐方法技术,及大专院校的师生使用参考。并注重实用性,重点介绍了热力法、化学法、电此5下字,由出王川士编,刘振江、李膜法、压力-膜法、电吸附法等水除盐方法的基本福勤中国煤化工学工业出版社出原理、工艺设备、技术参数、经济指标、优点缺版发CNMHG10-6451888点,适用条件、再生清洗、计算例题、应用实例,(本刊编辑部供稿)87