循环水冷却塔节能改造可行性方案
二化循环水冷却塔技改可行性计算
1、系统各单元实际运行参数及工作状况
1.1 循环水泵型号：RDL700-820A；
向外供水实际压力： 0.48MPa
出口阀门开度：全开；额定电压:10KV
额定电流：96.8A；实际电流：86-89A
1.2 风机部分
电机额定功率：200KW；额定电压：380V
电机额定电流：362A；电机实际电流:260A
1.3 冷却塔部分
海鸥方形逆流塔：7台；设计流量4500m3/h；实际流量3800-4000m3/h；
实际温差8-9℃；上塔管径：900；上塔阀门开度40o；系统回水压力0.25-0.26MPa；布水器高度：11米。
2、风机轴功率及系统富余能量核算
2.1 风机轴功率计算
P电机=3× U × I×coSφ=1.732 × 380 × 260× 0.85=145.45KW
受电机效率、传动轴效率、减速机效率等影响风机实际功率为：
P风机=P电机×η电机 ×η减速机×η传动轴=145.45 × 0.92
×0.91× 0.98=119.33KW
（说明：根据机械设计手册第二、四卷电机效率为0.92、传动轴效率为0.98、减速机效率为0.91）
2.2 系统富余压头计算 目前上塔阀门没有完全打开，开度为400，阀门消耗的压头可由下列公式计算
流速：V=Q/S 压头：H=§V2/2g
其中：H-----系统中阀门所消耗的扬程
§----- 阻力系数；查《水工业工程设计手册》水力计算表；取为400阀门开度时，§= 81
V-----循环水系统水的流速
g-----重力加速度9.81m2/s
Q-----实际流量：按实际3850m2/h计算
S-----管道横截面积
计算：V=Q / s =1.68m/s。
H=§V2/2g =81×1.682/2 ×9.81=11.65m。
目前系统回水压力按0.25MPa计，克服阀门阻力和布水高程11m阻力，布水阻力按3m损失计算到达布水喷头余压为：25-11.65-11-2=0.35m
理论计算与实际基本相差不大。
从上计算可以看出，改造后将阀门全开，水轮机可利用的系统富余压头为：回水管阀前压力-布水管高程-布水管至塔顶高程-布水阻力=25-11-2=12m
2.3 系统实际富余能量计算
P=η水轮机×g×Q×H÷3600
η水轮机:贯流式水轮机效率93
P水轮机=0.93×9.81×3850×12÷3600=117.08KW P风机（水）= P水轮机×η减速机×η传动轴=117.08 ×0.91×
0.98=104.41KW
3、水轮机改造条件判断
水轮机输出功率为：P风机（水）=104.41KW；冷却塔风机需要的功率为：P风机=119.33KW。
改造条件判断：P风机（水）/P风机（电）=104.41/119.33=0.875
从计算结果看，回水压力在0.25MPa时，改造P水轮机/P风机为0.875，基本达到电机功率水平但仍有差距，
回水压力在0.26MPa时则P水轮机=0.93×9.81×3850×13÷3600=126.84KW
P风机（水）= P水轮机×η减速机×η传动轴=126.84×0.91×
0.98=113.12KW
改造条件判断：P风机（水）/P风机（电）=104.41/119.33=0.948
基本达到电机功率水平但仍有差距
因此要完全满足替代则需将系统其他部位消耗的能量移至水轮机处，初步考虑以下两种方案：
一种为将尿素循环水回水总管阀门开度再增大减小阻力将回水压力由0.26MPa提升至0.27MPa，重新计算结果如下：
P水轮机=0.93×9.81×3850×14÷3600=136.60KW
P风机（水）= P水轮机×η减速机×η传动轴=136.60×0.91×
0.98=121.81KW
改造条件判断：P水轮机/P风机=121.81/119.33=1.021
从计算结果看，改造P风机（水）/P风机（电） > 1 ；满足了完全替代条件。
另一种为将改造塔的进水量由实际的3850m2/h提升至4300m2/h，重新计算结果如下：
P水轮机=0.93×9.81×4200×13÷3600=138.37KW
P风机（水）= P水轮机×η减速机×η传动轴=138.37×0.91×
0.98=123.39KW
改造条件判断：P水轮机/P风机=123.39/119.33=1.034
从计算结果看，改造P风机（水）/P风机（电） > 1 ；满足了完全替代条件。
从上述计算结果来看，即便是不作调整使用水轮机也可以达到原电机带动负荷的90%左右，夏季基本满足，冬季五个月由于风机只开5台有时还有富余，这五个月电量完全可以节约下来，夏季根据情况可以将电机恢复或对工况做出调整（采用贯流式水轮机）。因此先期改造一台对系统运行没有风险。
供水二车间
工业冷却循环水系统的节能优化改进
工业冷却循环水系统的节能优化改进
工业冷却循环水系统中，循环水起着非常重要的作用。循环水通过冷却设备，将设备产生的热量带走，并输送至外部进行散热，因此循环水的质量直接关系到工业冷却系统的效率。如果循环水质量差劣，不仅会导致工业生产效率低下，还会对环境造成污染，加重企业的环境压力。因此，在工业冷却循环水系统中，对循环水进行优化改进，提高其质量和效率，不仅能够节约能源和成本，还能够降低对环境的影响。
1.冷却水模块化化改进
通过对冷却水循环系统模块化的优化改进，能够提高冷却水循环系统的效率和稳定性，降低运行和维护成本。比如，在冷却塔水循环系统中，采用多层水分离分布式循环水喷淋系统，能够更加均匀地吸收热量，提高冷却效果，也能够减少冷却塔的能耗和排放。
2. 采用高效节能设备
工业冷却循环水系统的设备和管道设计，同样关系到冷却水循环系统的效率。因此，在进行优化改进时，可以考虑采用高效的设备和管道，以降低能耗和成本。比如，采用高效换热器进行热交换，能够更加有效地导出热量，达到能耗的节约和温度的控制。
3. 循环水净化技术的应用
工业冷却循环水系统中，循环水的质量非常重要。而循环水往往会受到水质变差的影响，从而影响工业生产和环境。因此，在工业冷却循环水系统中，需要引入循环水净化技术，以净化循环水中的悬浮物、杂质和细菌等，提高循环水的质量。例如，采用颗粒物吸附器或活性炭吸附器来净化循环水，可以有效去除悬浮物和杂质。
二、优化循环水质量控制
1. 设定准确的水位和温度控制系统
循环水的水位和温度控制，直接影响到冷却系统的效率。因此，在冷却循环水系统中，需要设置准确的水位和温度控制系统，以控制和调节循环水的水位和温度，保持其稳定性。比如，在冷却塔的水位控制中，采用高精度水位调节器进行控制，可以实现水位的非常精确的调节和控制。
2. 定期进行循环水的检测
冷却塔水轮机技改造分析
冷却塔水轮机技改造分析
文档中要有一定的实
技术改造分析
1、常见的技术改造方案
1.1基于水泵改造
原始系统中常用的水泵是采用机械传动方式，使用小功率的电机驱动，从而在供汽期间减少设备的耗能。技术改造中可以采用电动泵，根据设备的性能参数选用合适的电动泵，采用变频调速，可以实现节能效果。此外，还可以采用节流泵，利用多级单级膜片或者多级多级膜片结构，构成的节流泵可以实现一定的节能效果。
实例：一家有机械传动泵的常规冷却水轮机的锅炉，在经过技术改造后，采用Y2系列电动泵和多级膜片节流泵相结合，实现了节能效果：单台机组每小时的供汽量由原来的65t/h提升到84t/h，电动机耗电量由原来的16.8KW降低到12.8KW，节约电能量4KW。
1.2基于水路改造
水路改造是由于冷却塔水轮机的特殊性而重点考虑的改造，包括水路的减速调节设备，例如水泵、涡轮、节流阀等，其可以有效地调节水路的流量，从而减少冷却塔水轮机的耗水量，最终实现节能效果。
一种新颖实用的24小时冷却水系统节能技术改造方案
HOUSING AND REAL ESTATE·住宅与房地产111甲级写字楼一般均设置有24小时冷却水系统供客户
户内计算机机房空调使用，其工作原理为：客户计算机
机房内空调机组产生的热量由二次冷却水经过板式换热
器将热量传递给一次水即软化水或乙二醇溶液，由一次
水将热量送至屋顶冷却塔进行淋水冷却。目前客户的计
算机机房空调为全年365天24小时连续不间断运行，所
以甲级写字楼的24小时冷却水系统一方面要满足客户机
房的供冷需求，另一方面由于该系统运行时间长，使得
公共耗能占比较大，所以该系统的优化控制策略的制订
和实施，对写字楼宇公共能耗的降低意义重大。本文以某在管甲级写字楼的24小时冷却水系统节能改造实例，
介绍一种新颖实用的节能方案与同行分享。
一、系统设计参数及能耗现状
成都中海国际中心写字楼楼层机房面积按楼层建筑
面积的10%设计预留，IT机房空调负荷设计值为400W/
m2，冷却塔容量按空调负荷1.3倍设计，使用系数为
20%，冷却塔供回水温度分别为31℃、36℃。该写字楼
计算机机房负荷设计情况详见表1所示。
改造前24小时冷却水系统设备能耗情况见表2所示。一种新颖实用的24小时冷却水系统
节能技术改造方案
文/Article＞李振喜 黄博巨 乐晓海 何国兵 陈竹文 卞守国 吴迪
表１ 成都中海国际中心ＩＴ机房设计参数表
序号项目标准层面积（m2）楼层数设计面积（m2）实际使用面积（m2）IT机房设计负荷（KW）IT机房实际使用负荷（KW）1AB座21424810281.6102.828975.652CD座1920.25610753.121075.3139.533.5753E座2092.6245022.2450.2244.537.8254FG座3519.624816894.183378.8418.715.8955J座2052.03244924.872378.7218.715.8956合计47876.01444210.4178.84
循环冷却水系统节能方案设计实践
循环冷却水系统节能方案设计实践
导读： 从能量守恒定律出发，分析了循环冷却水系统各构成单元的能量转化过程。以降低循环冷却水系统运行能耗为目标，剖析了可采用的三种节能技术。结合钢铁生产工艺中的循环冷却水系统现场，通过数据采集、运行状况诊断、技术方案设计及节能评估，完整阐述了循环冷却水系统节能方案实践过程。
1、前言
钢铁工业是国民经济的重要基础产业，包括从采矿、选矿、烧结(球团)、焦化、炼铁、炼钢、轧钢，直到金属制品及辅料等生产工序。为推动钢铁工业转型升级，走中国特色的新型工业化道路，工业和信息化部印发《钢铁工业“十二五”发展规划》，规划明确指出要深入推进钢铁工业节能减排。在钢铁工业链上各生产工序中，工业冷却水的循环使用非常普遍。循环冷却水系统是工艺生产主线的生命保障线，对于生产正常运行及设备安全运转起着至关重要的作用。因此，有必要对循环冷却水系统的节能技术进行分析，促进系统安全、节能运行。中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司以为客户提供“用能设备的全生命周期服务”的理念，提供包括工业炉及钢铁全流程中终端用能设备的节能技术服务。
2、循环冷却水系统能量使用
2.1循环冷却水系统构成
循环冷却水系统依据系统输送介质不同，有密闭式和敞开式两种系统。以较常用的敞开式系统为例，包括电源装置、传动系统、循环水泵组、管网、换热装置、冷却塔等，其系统构成如图1所示。其中电源装置提供了整个系统的能源供给，如机械输送设备、传动控制系统及自动化控制系统等；自动化控制系统包括电气自动化(如变频调速控制)及仪表自动化(如管网上流量调节阀)；冷却塔通常有风机及驱动电机等子设备；冷却水使用设备包括在广义的循环系统管网中，没有分别列出。
图1典型循环冷却水系统示意图
2.2系统能量输入与转化
电能输入。如图1中的电源装置，通过工厂电网将电能输入到循环冷却水系统。水泵配用的电机、风机配用电机、以及系统中自动化控制设备均需输入电能来保证设备运行与运转。能量转化。由电机驱动循环水水泵，电机将电能转化为水泵的动能，进而通过水泵转换为循环水的动能；电机将电能转化为冷却塔上风机的动能，进而通过风机转换为冷却风的动能；控制阀通过电、气驱动，实现自动化系统对水压、流量及冷却温度的自动调节。 2.3系统能量消耗
冷却塔消雾节水改造方案
1#135MW汽轮发电机组冷却塔
消雾改造方案
一、冷却塔消雾改造的重要性
在机械通风冷却塔内冷空气冷却循环水的过程中，冷空气经过冷却塔内部和水热交换后变成了饱和的湿热空气。在北方寒冷地区，机械通风冷却塔在冬季运行时，饱和的湿热空气排出塔外与冷空气混合，由于冷却和凝缩形成含有许多微小液粒群的雾团。由于目前环保要求的提高，对冷却塔的相关要求也相应的提高。因机械通风冷却塔高度较低，雾团飘散影响了周边居民区及交通道路的可见度，破坏了城市的环境，造成下风地区的湿度上升，羽雾落在地面造成冷却塔周围路面湿滑或结冰，影响了工厂的安全生产，对冷却塔周边生产设备安全运行造成影响，并且给周围交通带来了很大的安全隐患。由于国家对环境要求日益严格，对开式冷却塔的羽雾减排提出了明确要求，随着人们对环境保护的日益重视，冷却塔消除羽雾也显得越来越重要。
二、冷却塔设计参数
1#135MW发电系统有4台钢混结构逆流式冷却塔，单塔设计水量为5000m3/h，蒸发散热导致产生大量水资源浪费，冬季又产生大量的可视雾团，对企业经济和社会环境造成很大影响，主要技术参数如下表：
序号 项 目 描 述
1 一般数据
类别 机械通风逆流式冷却塔
类型 钢混结构
塔型号 5000 m3/h
2 设计及运行条件
干球温度 32℃
湿球温度 28.5℃
大气压 100040Pa 进塔水温 40℃
出塔水温 31℃
单塔设计水量 5000m3/h
3 结构细节
塔位 地面，周围无障碍
单塔轴线尺寸 18.8m x18.8m
4 设备部件
风机直径 Φ9750m
设计风量 318×104 m3/h
风机全压 172.2Pa
电机功率 220kw
三、冷却塔消雾改造技术方案
（一）方案一：
1、冷却塔消雾原理简介--空冷湿冷联合式节水消雾
循环水冷却塔的水动风机节能改造
嘞 镄
摘要：利用循环水回水压力较高的条件，进行冷却
塔水动风机节能改造．充分利用循环回水的富余扬
程，作为水轮机的动能驱动风扇叶片转动，从而取
代电动机．实现冷却塔节电的目的， 文中从改造原
理、调速措施、防结冰措施等方面阐述了大庆炼化
公司冷却塔水动风机的实际改造应用
关键词：水动风机；冷却塔；节能
ｌ 刖舌
循环水冷却塔的作用是工艺换热后的循环回水
进入冷却塔顶，通过喷淋器向下喷淋至填料层表面，
与自下而上抽人的空气进行接触换热实现降温。冷却
塔的热交换能力主要由塔内气水比来决定．循环同水
实现预期的降温需要一定的风量，ｆ｛１塔顶风机吸人获 取。如果能够利用循环回水的动能来驱动风机，以替
代电动机，将实现循环水冷却塔节电。
２水动风机的原理
循环回水需要具备一定的扬程才能上到冷却塔
顶部，通常，循环水上塔后仍有一定的剩余扬程，相当
于具备一定的能量。循环同水上冷却塔所需的扬程 循环水泵提供，循环水泵的扬程应满足以下需要：沿
程管路损失、弯头阀门的阻力损失、装置换热设备的 阻力损失、冷却塔高度和布水器的喷射力所需等的总
和。在循环水泵的设计选型过程巾，为了满足装置用
水需要，泵的扬程、流量较实际情况通常都有１０％一
１５％的设计余量，日前这一部分剩余能量基本被白白
浪费掉。既然循环同水中具备着这么大的富余能量，
为什么不将其利用起来？ 冷却塔水动风机技术恰好可以利用这部分剩余
能量，其原理是利用循环水同水上塔后所含的剩余扬 程做功，水流沿水轮机流道导人，推动转轮旋转．通过
主轴驱动风扇叶片旋转，从而完全替代电动机做功，
起到节电的作用。循环回水经水轮机输出功率后．进
入布水系统。结构原理见网１。
潦 ２０１０￣第７期２月出版 ｊ ｌ＿ ｊ纛；
囊囊 一进水
填料层
图ｌ 水动风机冷却塔结构
图１所示为水动风机冷却塔的结构图，水轮机其
结构 罔２，安装在冷却塔风筒内部．风扇叶片和布
水系统之间，循环回水上塔后，通过进水管沿流道进 入水轮机内部，水轮机主要工作部件足转轮，转轮接
中央空调机房冷水泵、冷却水泵、冷却塔变频节能改造方案
水泵变频节能改造简介
1 为什么推广变频改造？
① 为用户创造价值，帮助用户降低运行费用。
② 大部分用户水泵、风机和末端风柜选型偏大。
③ 空调系统大部分时间是工作在部分负荷状态，
水泵、风机和末端风柜始终恒速运转，往往是
“大马拉小车”，造成大量的能源浪费。
2 变频为何能节电？
由于水泵电机耗电与流量成3次方的关系，当空调
系统负荷减少时，通过控制变频器降低电机转速实
现降低流量或散热量，此时电机的耗电以频率减少
百分量的3次方降低，实现大幅节电。根据已运行
100多家用户数据，变频改造后，节电率可达40%～
70% 。例如：当流量减少到80%时，耗电将减少到
0.83 × 100% = 51.2% 。
3 变频系统有什么优点？
① 跟踪主机负荷：实现与主机无缝接口和数据交换，跟踪主机负荷变化，实现自动变频调节和良好匹配。
② 冷暖两用变频：用一台变频器实现夏季冷却水泵变频，冬季温水泵变频的两用功能切换使用。
③ 整机性能优异：90%以上元器件采用国际知名品牌，完善的保护功能和电磁兼容特性。
④ 服务可靠方便：主机和变频系统均由我司提供售后服务，避免工作推诿。
⑤ 预留楼宇接口：备有干接点楼宇接口，灵活切换本地控制和远程控制。
注：目前很多小公司声称可以做水系统变频改造，但都不能跟踪负荷自动调节频率，而是采用手动变频，节能
效果大打折扣。甚至因追求降频节电效果而增加了机组的热源（天然气、柴油或蒸汽）消耗，得不偿失！
4 改造麻烦吗？
一点也不麻烦。用户不需要请设计及安装公司，全程由我司负责。变频柜到货后，我司将派人现场改造，仅需
1人1天的工作量，而且可以在任何季节进行。
5 多长时间才能收回投资？
在5～24个月内节省下来的电费，即可收回设备的投资。
6 改造没有空间怎么办？
按照用户旧电控柜的外形尺寸定制1台变频系统，功能上完全替代，然后，将旧电控柜移走，放入新电控柜。
7 改造后旧电控柜怎么办？
旧电控柜可作为备用柜，在变频柜检修或保养时，用旧电控柜工频系统临时拖动电机。
循环冷却水改造安装方案
循环冷却水冷却塔节能改造安装方案
一、安装项目
水能驱动风机，其技术是以水能驱动机取代电机作为冷却塔风机动力源。目前该项技术在全国上百家企业的冷却塔进行了节能改造，经长达数年的实际应用， 节能效果达到预期目的。
二、现场数据
填料式冷却塔参数如下：
结构型式：方形组合式双进风式冷却塔
冷却塔数量：二台 （每台水处理能力：2000 m3
/h）
冷却塔配用风机直径 ：Ø8000mm（1台/塔，6片风叶。）
风机配套电机功率：N=160KW（1台/塔）
风机传动方式：电机经传动轴系、减速器带动风机
供水泵：2台（最多开1台）
供水泵流量：Q=2020m3
/h
供水泵扬程：H=60
三、改造目的
1、节约能源，降低成本，增加效益。
2、从根本上杜绝电机和减速机所带来的故障隐患。降低运行维护费用。
四、改造方法
1、拆除冷却塔原有电机、减速机、传动轴系等，装上无电耗水能驱动风机。
2、将原塔上水管与进塔水管之间的弯头切割掉（见图一中1-1、2-2两处切割）。
3、在2-2处安装封堵钢板。
4、在1-1处接长上塔水管到塔顶，再横向安装塔顶进水管与水能风机的进水口连接（见图二）。
冷却塔使用时，将1#冷却塔的上塔水管阀门全开，2#冷却塔顶的阀门稍作节流，使两塔流量均匀。这样可保证水能量的充分利用。
2）改造标准
A、在冷却塔带走相同热量的条件下，冷却塔的逼近度不高于原来的逼近度，
在相同的热负荷和气象条件下，冷却塔的出塔水温不高于原来的出塔水温；
B、改造后水能风机的风量满足标准减温要求
C、改造后系统满足生产工艺要求；
D、保证改造后水泵的电流不大于改造前的水泵电流。
取消了电机和减速机，消除了电机的运转噪音、机械传动噪声等，使冷却塔的噪声大大减小，保护了环境。
循环水节能方案汇总
循环水节能方案汇总
北京时代科仪新能源科技有限公司
1 目 录
前 言 .............................................................................................................................................. 3
第一章 循环水节能的理论基础 ................................................................................................... 4
1.1 水泵分析理论 .................................................................................................................... 4
1.2 系统运行分析理论 ............................................................................................................ 5
1.2.1 热功率的传递公式 ................................................................................................. 5
1.2.2 水泵功率的表达式 ................................................................................................. 5
第二章 阀门控制节能 ................................................................................................................... 6
循环水系统空冷塔风机节能改造
２０１３年第１３期 内蒙古石油化工 ７９
循环水系统空冷塔风机节能改造
郅 东
（中国神华鄂尔多斯煤制油分公司，内蒙古鄂尔多斯０１７２０９）
摘要：针对神华鄂尔多斯煤制油分公司第二循环水系统空冷塔用水轮机取代电机的改造，从改造
原理和能耗方面进行了可行性分析，并结合远行情况，论证了改造的必要性。该项目的改造成功也可为
同类装置节能改造提供借鉴。
关键词：空冷塔；水轮机；压力；改造；能耗
中图分类号：ＴＱ０８５．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６－－７９８１（２０１３）１３一ｏ０７９一Ｏ２
神华煤制油分公司第二循环水系统是为空分装
置提供循环冷却水，总供水能力正常为９０００ｍ ／ｈ，
最大９６２５ｍ。／ｈ，设有逆流式空冷塔３间，单塔处理能
力为４１００ｍ。／ｈ。 ３台风机都为电机驱动，本次改造将一塔电机
用水轮机替代，从而达到能节能的目的。
１改造原理 为了保证循环水系统的正常运行，水流在管道
中必须有一定流速，所以循环水泵设计都有富裕扬
程。水轮机利用循环水泵回水的富裕动能，将其转换
成旋转机械能，从而代替电机驱动风机，之后水流经
出水口流入冷却塔的分布器。原理图如图１。改造不
仅保持了传统空冷塔的工作原理，而且保证了与原
空冷塔相同的气水比，完全满足换热系统的工艺要
求。本公司循环水泵为双吸式离心泵，根据离心泵性
能曲线和管路特性曲线分析可知，安装水轮机不会
引起循环水泵的功率增加，所以在满足系统流量、压
力、温度的情况下，从空冷塔能耗方面达到了百分之
百的节能。
图ｌ 系统能量转换示意图
２设备选型
２．１ 改造前单台风机系统设备性能参数
风机叶片直径９７５０ｍｍ，叶片材质为玻璃钢，叶
片数为８片，风机额定转速１７７．８ｒｐｍ，电机额定功率
２０ｏｋｗ，额定电压６０００Ｖ／３相／５０Ｈｚ，电机转速
１４８５ｒｐｍ，传动形式电机一传动轴一减速箱一风机。
２．２改造用水轮机选型
根据空冷塔系统参数，水轮机选择型号为ＨＬ—