循环水凉水塔风车技术改造

李国刚,李 磊,梁有墨

(大化集团有限责任公司,辽宁 大连 116308)

循环水凉水塔风车技术改造

李国刚,李 磊,梁有墨

(大化集团有限责任公司,辽宁 大连 116308)

介绍循环水凉水塔风车由电机带动改为水轮机驱动的技术改造情况。关键词:循环水;风车;水轮机

我公司循环水装置设计处理水量5100m3/h,设置3台循环水泵,正常2开1备,凉水塔用220 kW电机带动的风车进行风冷,设计最大风量332万m3/h。在实际生产过程中,循环水量约4000 m3/h,夏季高温季节循环水回水温度最高可达38℃,冬季环境温度低时,循环水温度过低,循环量相对过剩,只能靠间断开停风机来调节水温,造成生产工艺波动较大,凉水塔结冰严重。只有环境温度低于-6℃时,风车可以长时间停运。2010年冬季由于风机开停频繁,造成风车电机启动装置损坏。针对此种情况,公司相关部门准备对风机进行改造。

1 流程简介

1.1 改造前流程

图1 凉水塔风车改造前

水塔风车由电机经减速机减速后驱动,冷空气由塔填料层下部进入,通过填料层对循环水冷却,由风车将湿热空气排到塔顶大气中。在电机驱动的情况下,风车转速约116rpm,风量约332万m3/h,回水管压力(靠近地面)0.1MPa,循环水量约4000 m3/h。

1.2 改造后流程

图2 凉水塔风车改造后

将电机、减速机拆掉,用水轮机代替电机、减速机。循环水回水引至塔顶进水轮机,利用回水余压推动水轮机转动,带动风车转动,水轮机出水接到水塔原来分布器上,引冷空气冷却循环水。改造后循环水量不变约4000m3/h,回水全部进水轮机时回水最大压力(靠近地面)0.18MPa,风机转速最大86～88rpm,计算风量约247万m3/h。冬天可以通过调整进入水轮机水量来调节水轮机转速,进而调节风量控制水温。

2 技术优势

1)省投资。利用循环水的回水余压推动水轮机而获得输出功率来驱动冷却塔风车,可以完全省去电机。

2)节能。在没有增加循环水泵的电耗的前提下,完全节省了冷却塔配备电机的运行电耗,100%节省了电费。

3)噪音低。取消了传统型冷却塔配备电机及减速器,大大减低了冷却塔运行时的机械噪声,与电机机械减速传动的冷却塔相比噪声≤5～10dB,而无电机冷却塔以水为动能,能量转换是在水流道内完成的,水轮机不会发出干扰的噪声。

4)高效。水轮机产生动能直接驱动风机,不需要通过其它减速器,且随着水流量的变化而风量相应地变化,使气水比较为稳定,以便确保冷却效果。

5)调节性强。可以根据环境温度变化调节入水轮机水量,特别是冬季保证了水温不会太低,不影响生产的平稳运行。

3 改造前后循环水回水温度对比

表1 改造前后循环水回水温度

通过对比可以看出改造后水温变化幅度小,特别是1、2月份环境温度低时水温可以调节控制,现场凉水塔冬季结冰明显减少,取得了良好的效果。

4 效益分析

改造前风车由220kW电机驱动,改造后取消了电机,年可节约用电176万kW·h,价值76万元;另外年可节省维护费用约5万元,合计年可取得效益81万元。投资150万元,投资回收期约两年。

5 存在问题

原来风车风量大(按冷却5100m3/h水量设计)且不可调,夏季循环水在过量冷却风的情况下,降温效果能好一些,水温低一些。改为水轮机后,实际风量比原来减少很多,环境温度不高时冷却后循环水温度能够满足生产需要,夏季高温季节冷却效果能否满足生产,需要进一步验证。

TQ051.5

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1005-8370(2011)04-34-02

2011-06-01