一、技術名稱：工業(yè)冷卻塔用混流式水輪機技術

二、技術所屬領域及適用范圍：化工、冶煉、輕紡等行業(yè)有重力勢能可利用的機械通風式冷卻塔的改造

三、與該技術相關的能耗及碳排放現(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，用來驅(qū)動風筒內(nèi)部的風葉轉(zhuǎn)動，一座4500t/h流量的冷卻塔電機年耗電量約為175萬kWh，耗能折合612tce。目前應用該技術可實現(xiàn)節(jié)能量24萬tce/a，CO2減排約63萬t/a。

四、技術內(nèi)容

1.技術原理

水輪機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)水泵的富余揚程，工作時保證冷卻塔的技術參數(shù)，而且循環(huán)水泵的能耗不變。水輪機的輸出軸直接與風機連接并帶動其轉(zhuǎn)動，取消了原電機驅(qū)動風機系統(tǒng)，節(jié)約了電能。

2.關鍵技術

（1）利用循環(huán)水余壓驅(qū)動水輪機，替代電機；

（2）轉(zhuǎn)速比為50的超低比速混流式水輪機，效率提高至88%以上，并將原雙列循環(huán)形導流葉柵改為單列環(huán)形導流葉柵，設計金屬橢圓形蝸殼，實現(xiàn)水輪機的結(jié)構緊湊，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 把冷卻塔用水輪機安裝在原減速箱基礎上 安裝原風機 連通進水管和水輪進口 連通布水器和水輪機出口。系統(tǒng)工作原理見圖1所示：

圖1工業(yè)冷卻塔用混流式高效水輪機系統(tǒng)原理圖

五、主要技術指標

1.水輪機效率η≧88%、外形設計尺寸滿足冷卻塔內(nèi)部工作要求；

2.噪音降低20%；

3.水輪機替代電機后，節(jié)電100%。

六、技術鑒定、獲獎情況及應用現(xiàn)狀

該技術通過南京市科技成果鑒定，已應用于石油、化工、鋼鐵和輕紡等行業(yè)。已對全國300余家企業(yè)的冷卻塔進行了節(jié)能改造，節(jié)能效果顯著。

七、典型應用案例

典型用戶：大慶石化、揚子石化、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、濟南鋼鐵、江蘇沙鋼等

典型案例1：哈爾濱石化

建設規(guī)模：4000t/h×2臺逆流式機械通風冷卻塔改造。主要技改內(nèi)容：用水輪機替代風機電機、傳動軸和減速機，主要設備為HL4000型冷卻塔用水輪機二臺。節(jié)能技改投資額240萬元，建設期15天。年節(jié)電316.8萬kWh(按每年運行330天計算)，折合1108.8tce，年節(jié)約電費190萬元，投資回收期1.3年。

典型案例2：江蘇沙鋼淮鋼特鋼

建設規(guī)模：2500t/h逆流式機械通風冷卻塔一臺改造。主要技改內(nèi)容：用水輪機替代風機電機、傳動軸和減速機，主要設備為HLW-2500型冷卻塔用水輪機一臺。節(jié)能技改投資額75萬元，建設期10天。年節(jié)約電能87.1萬度，折合304.8tce (按每年運行330天計算電費)，年節(jié)約電費52.3萬元（按企業(yè)用電價0.6元/度計），投資回收期1.4年。

八、推廣前景及節(jié)能減排潛力

全國現(xiàn)有冷卻塔可進行水輪機改造的總?cè)萘考s為24157萬t，預計未來5年推廣10%，全國可改造6000余套，年節(jié)能能力可達240萬tce，年減排能力634萬tCO2，總投資約70億元。