冷却水塔之节水策略
炼化企业循环冷却水系统节水技术
炼化企业循环冷却水系统节水技术随着全球水资源日益紧张，节水已成为大多数工业企业的重要课题。
炼化企业作为大型水耗企业之一，其循环冷却水系统的节水技术显得尤为重要。
循环冷却水系统是炼化企业生产中不可或缺的环节，同时也是用水最为密集的环节之一。
如何在保证生产正常运行的前提下，减少冷却水的使用量，成为了炼化企业亟待解决的问题。
本文将从技术和管理两方面来探讨炼化企业循环冷却水系统的节水技术。
一、技术创新1. 高效冷却塔传统的冷却塔通常存在着冷却效率低、水量大的问题。
而采用高效冷却塔技术可以有效提高冷却效率，降低水的使用量。
高效冷却塔利用先进的膜材料和流体力学设计，可以将冷却水的温度降低至更低的水平，从而减少水的使用量。
高效冷却塔还能够降低能耗，提高设备的稳定性和可靠性。
2. 智能化控制系统传统的冷却水系统多采用人工控制，存在着控制精度低、能耗高的问题。
而引入智能化控制系统可以实现对冷却水系统的全面监控和精细调控，从而实现节水的目的。
智能化控制系统可以通过传感器实时监测水温、水压等参数，并根据实时数据对设备进行智能控制。
这样不仅可以提高冷却效率，降低水的使用量，还可以降低能耗，延长设备寿命，改善生产环境。
3. 循环水系统循环水系统是一种将废水进行处理后再利用的技术，可以有效减少水的浪费。
炼化企业可以将生产过程中的冷却水进行处理，将其中的杂质和有害物质去除后再进行循环利用。
这样既可以减少对地下水和自来水的需求，还可以减少对环境的污染。
循环水系统的建设需要配备相应的处理设备和管网，但长期来看，循环水系统的节水效果和经济效益是非常显著的。
二、管理创新1. 完善的节水管理制度作为水耗大户的炼化企业，应当制定完善的节水管理制度，建立明确的节水目标和责任制。
各个部门和岗位要明确自己在节水工作中的职责和义务，做到人人有责、时时有责。
应当配备专门的节水管理人员，负责节水工作的组织和协调工作。
2. 提高员工节水意识企业应当通过开展节水宣传教育活动，提高员工的节水意识。
冷却水塔之节水与节能的关连性
冷却水塔之节水与节能的关连性
冷却水塔运作过程的冷却循环水损失主要包括：蒸发损失(Evaporation)、排放损失(Bleed-off)及飞散损失(Drift)。
而损失的水量必须马上补入冷却水塔中，这种水被称为补充水(Make-up Water)，以确保系统设备可以安全稳定地运转操作。
补充水量(M)等于蒸发(E)、排放(B)及飞散损失(D)的总和。
其关系式为：
M＝ E ＋ B ＋D。
若要力行珍惜水资源，减少冷却水塔之耗水量，就必须减少补充水量(M)的消耗。
然而每座冷却水塔的蒸发(E)及飞散损失(D)皆有一定之消耗量，此消耗量并无法改变，唯一可以改变的，就只有减少排放损失量(B)，因此排放损失(B)越少，补充水量(M)就越少。
水体在散热蒸发的过程中，水中的溶解性固体(TDS)并没有伴随水分子(H 2O)的蒸发而一起被蒸发，虽然有持续注入补充水，但系统中溶解性固体(TDS)的浓度却持续的增高，因此若冷却水塔无任何排放损失(B)，当循环水质之LSI(蓝氏饱和指数)>1 时，TDS将被析出呈现固态，并在冷却水塔的系统内附着，即是所谓的结垢(scaling)，这将造成整个系统热传效率的降低并引发耗能。
例如：一般水冷离心式冷凝器的主机未发生结垢时，主机满载耗能率为0. 69 kw/RT；随着结垢系数上升(scaling factor)，热交换效率降低， 1 年内主机耗能率将递增为0. 89 kw/RT。
冷却水塔因结垢引发额外消耗能源说明
中斜线之区域即为 1 年额外消耗之能源
所以冷却水塔的排放损失(B)，不能完全零排放，但如何将排放量降至最低，且不引发结垢耗能，达到节水与节能兼顾的双赢局面，这都必须依赖适切的节水技术予以因应。
冷却水塔之节水策略
冷却水塔之节水策略冷却水塔的节水策略一直是工业企业和厂房运营者关注的重点之一、使用节水策略可以减少水资源的浪费，降低运营成本，并对环境产生积极影响。
在本文中，我们将介绍几种常见的冷却水塔节水策略。
1.增加冷却水塔的循环率：冷却水塔的循环率是指循环水量与进水量的比例。
增加循环率可以减少冷却水的消耗量。
在实际操作中，可以通过调整水泵流量和阀门开度来实现。
增加循环率时需要注意控制冷却水的温度，以保证冷却效果不受影响。
2.定期清洗水塔和设备：冷却水塔的水石化是导致水塔效果下降的主要原因之一、定期清洗水塔和设备可以防止水石化的发生，并保持水塔的长期运行效果。
清洗过程中可以使用环保清洗剂，避免对环境造成污染。
3.优化水质处理系统：水质处理系统对冷却水塔的运行稳定性和节水效果有着重要影响。
优化水质处理系统可以提高水质的稳定性，减少化学药剂的使用量。
例如，可以安装过滤器和隔膜等设备来去除水中的悬浮物和杂质。
4.使用高效节水设备：冷却水塔的运行中有许多设备可以替代以提高节水效果。
例如，使用高效节水冷却塔填料和风机可以有效降低冷却水的消耗量。
同时，使用节水型冷却水泵和节水型冷却水处理设备也能够有效减少水的消耗。
5.监测和调整运行参数：冷却水塔的运行参数对其节水效果有着直接的影响。
运营者可以通过监测水塔的流量、温度和压力等参数来及时调整运行参数，并保持水塔的高效稳定运行。
6.进行定期检查和维护：对冷却水塔进行定期检查和维护可以发现问题并及时解决，确保设备的正常运行。
检查过程中可以注意观察水塔周围是否有漏水现象，并检查设备是否存在损坏或堵塞等情况。
7.多级冷却系统：多级冷却系统可以有效减少冷却水的消耗。
在多级冷却系统中，冷却水可以进行隔热和预冷却处理，提高热能的回收利用效率。
总之，冷却水塔的节水策略是一个综合性的工作，需要从各个角度进行考虑和实施。
通过采取上述策略，可以减少水资源的浪费，提高水的利用效率，并为实现可持续发展目标做出贡献。
供应火力发电厂冷却塔节能节水节煤技术（三篇）
供应火力发电厂冷却塔节能节水节煤技术火力发电厂冷却塔是利用水蒸气冷凝将热量散发到大气中，并将蒸汽转化为液体水的设备。
火力发电中，冷却塔的运行对电厂的发电效率、节能和环境保护非常重要。
因此，研究和应用冷却塔的节能、节水和节煤技术，不仅可以提高电厂的运行效率，还能减少资源消耗和环境污染。
一、冷却塔的节能技术1. 优化冷却水循环系统：通过优化冷却水的循环系统，可以减少冷却水的流量和泄漏，从而减少冷却水的能耗。
常用的优化措施包括安装冷却塔侧泄漏控制装置、增加管道绝热材料、改善冷却水管道布置等。
2. 采用低温排气系统：火力发电厂的冷却塔通常会有一个排气系统，将出口的水蒸气冷凝为水。
采用低温排气系统可以减少冷却塔的排气热量损失，提高系统的热利用效率。
3. 使用高效传热设备：冷却塔中的传热设备包括冷却器、冷凝器和换热器等。
选择和使用高效传热设备可以提高传热效率，减少能源消耗。
4. 优化冷却水质量：冷却塔的运行中会产生一些污垢和沉淀物，降低传热效率。
经常清理和维护冷却塔设备，保持冷却水的清洁和水质稳定，对于节能非常重要。
二、冷却塔的节水技术1. 循环冷却水系统：火力发电厂冷却塔通常采用循环冷却水系统，可以将用过的冷却水回收再利用，减少了用水量的消耗。
2. 喷淋系统的优化：冷却塔的喷淋系统是冷却塔用水的主要部分。
通过优化喷淋系统的设计和控制，可以减少用水量的消耗。
例如，使用高效喷嘴和自动控制系统，根据实际需要调节喷淋水量等。
3. 使用节水设备：在冷却塔的运行中，可以采用一些节水设备，如安装节水阀、回收冷却水等，减少用水量的消耗。
4. 减少漏水和泄漏：冷却塔系统中的漏水和泄漏会导致用水量的浪费。
定期检查和维护冷却塔设备，修复漏水和泄漏问题，对于节水非常重要。
三、冷却塔的节煤技术1. 提高锅炉热效率：火力发电厂的冷却塔与锅炉系统息息相关。
提高锅炉热效率可以降低燃煤量的消耗。
常用的提高锅炉热效率的方法包括增加汽水分离器面积、优化燃烧系统、采用余热回收装置等。
冷却用水节水措施
冷却用水节水措施功能：工业生产中，为吸收或转移生产设备及制品多余热量，维持正常温度下工作所用之水循环操作概述：冷却用水在与目标物完成热交换平衡后，进入冷却水塔中，藉由水的蒸发逸散，达到降温之目的冷却水塔补水量= 蒸散量+ 排水量+ 飞散损失蒸散量计算(经验式)蒸散量= 0.0014 ×循环用水量×温度差(o C) 或蒸散量= 0.0085 ×循环用水量* 蒸散量与循环用水量单位相同冷却用水节水策略●使用洁净替代水源制程后段清洗用水、RO浓缩水以及贮留雨水等●提升冷却用水循环次数增加浓缩倍数●冷却水塔排放水再生循环再利用冷却水塔管理问题冷却用水因蒸发及飞散，导致水中盐类持续被浓缩，当达一定值即会产生结垢、腐蚀等现象，或因持续暴露于空气中，而有微生物生长、藻类孳生情形，影响冷却水塔运作效能●冷却用水水质指标结垢：钙、镁离子、二氧化硅等盐垢物质腐蚀：硫酸盐、氯离子等盐类物质●浓缩倍数排放水比导电度/进流水比导电度，合理范围3~6蓝氏饱和指数(Langelier Saturation Index，LSI)稳定指数(Ryznar Stability Index，RSI)LSI ＝pH-pHs ＝pH-(9.3+A+B-C-D)RSI=2pHs-pHpHs：水中饱和时pH值A：总溶解固体物(mg/L)B：水温(oC)C：钙离子浓度(mg/L as CaCO3)D：碱度(mg/L as CaCO3)LSI<0、RSI>7，腐蚀倾向，LSI<-2，严重腐蚀LSI>0、RSI<7，结垢倾向，LSI>2，严重结垢LSI=0、RSI=7，水质稳定，-0.5<LSI<0.5，理想●状态微生物孳生：有机物、优养化物质、微生物。
浅析某大厦冷却水系统节水、补水措施
浅析某大厦冷却水系统节水、补水措施发布时间：2021-07-08T14:16:15.073Z 来源：《建筑实践》2021年第7期（上）作者：谢雪雪[导读] 在水资源日益短缺，环保意识不断增强的背景下，建筑节水越来越被重视。
谢雪雪广东省建筑设计研究院有限公司广东广州 510010在水资源日益短缺，环保意识不断增强的背景下，建筑节水越来越被重视。
冷却塔补水作为建筑总用水量的大户，占建筑总用水量的30%以上，对节水方案的制定影响很大。
冷却塔补水量由飘逸损失、蒸发损失、排污损失及泄露损失四部分组成，本次仅从泄露损失部分着手分析。
根据本项目的工程实际情况，对冷却水系统管路进行分析优化，制定冷却水系统的节水措施。
1 工程概况本项目位于深圳市南山区留仙洞总部基地与西丽大学城创新区之间，为一类高层公共建筑，由一栋超高层产业研发用房、裙房产业配套用房、公交站、110kV变电站组成的综合性建筑，项目绿建星级为深标银级。
总建筑面积197372平米，地下三层，地上1栋56层塔楼，建筑高度247.4米。
项目冷源采用冰蓄冷，包括3台双工况水冷离心冷水机组、2台基载水冷螺杆冷水机组，冷却塔与主机对应组合设置，共设置有6台冷却水量为400m3/h+2台冷却水量为350m3/h的横流式不锈钢塔，冷源系统如下图：图1中央系统原理图2 问题分析根据空调设计日100%负荷的分配策略，从夜里23:00到次日早上6:00，为系统的蓄冰时间，此时双工况主机全部开启满负荷运行，对应6台400m3/h水量的冷却塔满荷载运行；白天从早上7:00~22:00，大厦冷源由基载主机、双工况主机及系统融冰结合提供，即非蓄冰时段系统的设备都是在部分负荷运行，整个系统会根据自控系统的检测与计算进行停开机。
在部分负荷时，冷却塔会出现部分溢水，部分补水的现象，本文先从末端两台塔并联的情况开始分析，从而推断出整个系统多台塔并联会出现的问题。
2.1单塔运行时的溢水、补水现象如图2中所示，H0为水盘设计水位高度，H0为设计水位到溢流孔的高度。
冷却水塔怎样节水的原理
冷却水塔怎样节水的原理
冷却水塔节水的主要原理是通过循环利用和减少水的流失来实现节水的目的。
具体原理如下：
1. 循环利用：冷却水塔通过循环水系统将冷却水循环使用，将热水循环回冷却塔，经过冷却后再次用于冷却设备，实现水的循环利用。
这种方式可以减少水的消耗，节约用水。
2. 冷却效率的提高：冷却塔在进行冷却过程中，会通过风机将热水暴露在大面积的空气中，利用蒸发散热原理将热量带走。
这种蒸发带走的热量不需要水源，相比传统冷却方式，可以有效降低水的需求量。
3. 水的回收利用：冷却塔在冷却过程中，会产生一部分水蒸气和冷凝水。
这些水蒸气和冷凝水可以通过收集和回收利用，用于其他用水环节，如冷却塔的补水、工艺用水等，从而达到节约用水的目的。
4. 优化设计：冷却水塔可以通过系统优化和设备改进等措施，来减少水的损失。
例如，可以通过提高冷却器内部填料的密度和表面积，优化空气流通，提高蒸发散热效果，减少水的流失。
综上所述，冷却水塔通过循环利用、提高冷却效率、回收利用和优化设计等手段来实现节水的目的。
这些措施可以减少水的流失，达到节约用水的效果。
闭式冷却塔节水原理
闭式冷却塔节水原理
闭式冷却塔是利用空气对循环冷却水进行热交换，实现冷却的设备。
其节水原理如下：
1. 循环冷却水通过散热器（冷却塔）流动，将热交给空气。
在这个过程中，冷却水会发生部分蒸发，将水中的热量带走。
2. 通过排气系统排除冷却水中蒸发的水蒸气，以保持稳定的水位。
3. 冷却塔内的空气流动会带走一部分水蒸气，减少了与外界的直接热交换。
这样可以降低外部环境对冷却系统的热污染，减少了冷却系统对外部水源的依赖。
4. 在闭式冷却系统中，通过适当的水处理和循环水过滤系统，可以降低腐蚀和沉积物的产生，延长循环水的使用寿命。
5. 在一些闭式冷却系统中，可以采用再生式冷却水处理技术，对循环水进行净化，去除溶解物和微生物，从而实现循环水的再利用，进一步节约水资源。
总之，闭式冷却塔通过利用空气对循环冷却水进行热交换和水蒸气排放，减少了对外部水源的需求，实现了对水资源的节约。
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前言
在高科技電子產業包括晶圓代工， IC半導體產業， TFTLCD…等產業廠中用水量大小除了取決於制程產量及產能利用 率之外，在公用空調系統中占全廠用水量的5%~20%，主要耗水 點則在SCRUBBER及COOLING TOWER水損失補水上，因此空調用 水為電子廠業之主要節水潛力。
低冷卻水塔的使用效能，所以在除了入風口網所擁有
阻文件水滴濺出之功能外，也必須考慮空氣所流過之
波浪間隙大小，風扇馬達之馬力等之調配。
冷卻水塔入風口網圖示
結論與建議
排放量減少之方法
砂濾設備之反沖洗水，改用系統之排放水取代原水。 排放水進行廢水再利用，節省用水降低廢水量。
工程、清潔、消防之公用站及非人身用水，改由排放之冷 卻水供應，達到廢水回收再利用。 冷卻水濃縮倍數由５倍提升至７倍，以降低排放量。
冷卻水塔在應用上約有以下幾種型式分類：
1.依通風方式可分: 自然通風式(natural draft type) 強制通風式(mechanical draft type) 2.依風扇位置可分: 吹入式(forced draft type) 吸入式(induced draft type) 3.依空氣與水流相對方向流可分: 交錯流(cross flow type) 逆流型(counter flow type)
建議
由於高科技廠冷卻水塔之補水水源部份為純水系統之中膜處理設備
之濃縮水，因此補水的導電度值約為30~50us/cm，在blow down 導 電度控制1000us/cm的情況下，濃縮倍數就已經高達20倍，雖已達
成節水控制之4~5倍要求，但實紀上仍有往上提升空間。
根據國內各高科技廠94年度調查， blow down大部份皆控制在 1000~1600us/cm甚至有些廠未做控制。 一般建議 blow down 導電度可控制在1800~2400us/cm左右。 除了控制濃縮倍數外，仍應考慮控制blow down適當之節水操作標
冷卻水塔的流程
• 冷卻水塔冷卻後之低溫(32℃)冷卻水→冷卻水泵浦 →配管至各制程系統行顯熱之熱交換→(高溫冷卻
水)回流至冷卻水塔之分配管/噴嘴形成小水滴→流
經散熱材與風扇所吸入之冷空氣進行顯熱及潛熱之 熱交換→(低溫冷卻水) 冷卻水水池→冷卻水泵浦
再泵送至各制程系統形成一迴圈回路。
冷卻水塔種類
部份的損失。制式的擋水器包括一組有角度的葉片(a set of blades angled)，利用重力(inertia)或衝擊，將空氣流中之水滴抓下來。加裝5
折式檔水板做液氣分離， 除了防塵之外,水飛濺損 可由0.2%~0.3%降至
0.001%~0.009%(視噴灑壓力) 。較傳統水塔減少90% 。冷卻水塔風車轉 速變慢，亦可減少飛濺損失。
蒸發損失 (evaporation loss)
冷卻水塔的冷卻過程中，大部份的水蒸發至大氣當中，
同時也以汽化潛熱方式，達到冷卻效果降低水溫，此即為蒸
發損失。水的蒸發，對於水塔水損而言，是在所難免的，因 為水的顯熱 (Sensible Heat)遠小於潛熱 (Latent Heat)。 也是能將熱量排除的主因。然而，蒸發損失的多寡完全取決 於水塔四周的空氣含水量的重要因素，但外氣因素無法由人
各型式分類示意圖
RANGE AND APPROACH
冷卻水塔， 理論上可將迴圈水冷卻到接近入塔空氣的濕球
溫度，但它也是為迴圈水能夠被冷卻的溫度最低下限,所以
水塔的APPROACH越小代表冷確能力越高，初製成本也提升。
選擇冷卻水塔大小之考慮因素
水塔耗水分析
冷卻水塔耗水途徑
冷卻水塔在運轉過程中耗水可以分四個部份，分別 為蒸發損失(evaporation loss)、飛散損失(drift loss)、濺灑損失(splash loss)、排放損失(blowdown loss) 。
簡介
1.冷卻水塔簡介探討
2.水塔耗水分析 3.冷卻水塔節水方法 4.實際案例比較 5.結論與建議
AUO Proprietary & Confidential
冷卻水塔簡介探討
冷卻水塔原理
• 冷卻水塔是將系統所熱交換後回流之高溫冷卻水，經由 分配管噴嘴灑在鰭片(FIN)表面上，同時與風扇(FAN)所 產生的強制對流冷空氣相互接觸，此時，熱水與冷空氣 之間即產生顯熱熱交換作用。少部份的熱水被蒸發成氣 態水蒸氣，而吸收蒸發潛熱再度降低冷卻水之溫度而形 成低溫之冷卻水回流至系統。然而，大部分冷卻塔中， 皆有一或多個螺旋槳或離心式風扇使空氣鉛直或水準地 通過冷卻塔，而以噴嘴噴水或使水沿冷卻塔由一阻板向 下灑到另一阻板，即造成很大的水面積。
準。
結論
冷卻水塔是利用蒸發一部分的水，將冷卻用水溫 度降低，以便迴圈再利用，所以使用冷卻水塔必然會
消耗一定量的水。然而水塔的實際耗水量，往往大於
維持散熱所需，當水塔數多而且量大時，這些額外的
耗水量累積起來就可能成為一項重要的水資源開銷，
並且建立有效的排放管理制度及排放的時程可以於長 時間的運轉之下發揮最大的省水效應。
冷卻水塔節水方法
各項水損比較
本文針對開放式冷卻水塔，歸納出其耗水途徑分別為蒸 發、飛散、濺灑與排放，發現耗水量之大小依序為蒸發、
排放、濺灑與飛散。而從最少的投資花費之觀點來看，由
排放方面著手是最快的。
飛散損失量減少之方法
冷卻水塔中，還有另外一種重要單元叫做擋水器。當空氣流入塔內
時，部份小水滴會隨著空氣被帶出塔外，而擋水器的目的，乃是減少這
為控制，故只能任由外氣蒸發其散失量。
注:(蒸發潛熱597.3卡/克 )
飛濺損失 (drift loss)
尚未經過冷卻，溫度較高的迴圈水，由PUMP加壓送至水塔頂端
灑水器後，被灑落至填充材上進行冷卻。由灑水器落至填充材這段
過程中，部份體積較細小水滴，可能會被塔內向上流過空氣攜帶出 塔，形成飛散損失。根據統計，一般慣用之冷卻水塔因採用灑水結 構方式，其損失量約為總用水量之0.2%~0.3% 。
濺灑減少的方法
影響濺灑損失多寡因素如下:
1.填充材底部至水面高度差 2.水面槽距緣高度集水巣周長 3.水落在水面位置是否接近巣緣 4.入風口網形狀
為了滿足影響濺灑損失因素可於冷卻水塔之空氣
入口處加裝入風口網，其本意在防止落夜灰塵，垃圾
等雜物進入塔內影響冷卻水迴圈，同時也可減少水滴
濺灑出塔外，但在常其缺乏維修，保養之下會大大降
排放損失 (blow-down loss)
冷卻水塔的冷卻在送水管路及水塔之間重複著吸
收廢熱釋放廢熱的動作，過程中由於水塔為開放結構，
難免會有雜質溶入，影響水質，往往維持散熱所需，
也必需以蒸發其冷卻水，所以導至水中溶鹽濃度上升， 亦導致微生物及藻類滋生，故冷卻水須做一定的排放， 有時並須清洗水塔及管路，補充乾淨的水而被排放掉 的廢水稱排放損失。