钢铁产业的高效节能设备
水动能冷却塔作为新型的高效节能设备,逐步开始应用于国内钢铁企业的工业循环冷却水系统并得到了大力宣传和市场的推广。并非所有的机械通风冷却塔均可采用水动风机进行改造。通过水动风机冷却塔的工作原理和循环冷却水系统能耗分析,对水动风机冷却塔应用于工业循环冷却水系统的条件进行了简单的分析和探讨,供实际工程参考。
水动风机顾名思义就是以水力驱动风机,而不是传统的电力。在
水动能节能冷却塔中,是以
水轮机取代电机作为风机动力源。水轮机的工作动力来自系统的富余流量和富余扬程。改造后,水泵提供的循环水经过水轮机并带动其旋转。水轮机的输出轴直接与风机相连,进而带动风机旋转。
在冷却塔的循环水泵系统设计的热力学、传热学计算中,从换热设备热负荷、换热面积到冷却水需求量的各个环节,由于考虑到设备和系统管道的阻损,一般都要放一些设计余量,在水泵选型时还要在此基础上再乘1.1至1.3倍作为水泵选型的依据,而在具体选型时往往很难凑巧选到参数完全一致的水泵,根据就高不就低的原则,一般选择扬程较大的水泵,由于上述几种情况的叠加,因此在水泵循环系统中都存在着大量的富余扬程和流量。
由于配用的拖动电动机一般定位于最大工作能力情况下,而大量的生产场合由于功率需求始终处于变动状态,普遍采用的是低效的进、出口阀门调节方式与负荷的变化相适应。即采用阀门调节的方式,也就是在输送流体的管道上利用改变阀门的开度,来调节泵的流量。这种调节方法通常也称为节流调节,它是利用改变管道系统阻力的办法,变更管道阻力特性曲线,以便获得适合用户需要的工作点。但是关小阀门可以减少流量,而系统从电网吸收的能量并没有减少,拖动电动机的轴输出动力基本没有改变,有相当一部分能量消耗在阀门上,虽然阀门的输出达到了工况要求,但是能量的有效比例减少了,而损耗增加了。
在整个循环水系统中,每段水管、弯头都有一定的阻力,冷却塔的位置高低、换热部件的阻力及压力要求都会在系统中产生阻力,这些阻力也不能很精确的计算出来,所以工艺工程师计算的阻力值只是一个大概的数据,根据这个数值在选型水泵的扬程时,考虑更安全的满足生产需求,就在克服所计算出的阻力数值的基础上至少加10%-20%的余量来选型。
当系统加上水轮机后,将进塔阀门逐渐打开直至系统流量到需要值。因水泵功率与流量成正相关关系,流量变化时水泵功率才变化,流量不变化时水泵电机功率也不变化。
近年来,随着各钢铁企业大力推进节能减排工作,控制工业循环冷却水系统的能耗已经日益受到各钢铁企业和设计单位的高度重视。在工业循环冷却水系统设计过程中,贯彻节能措施,开展节能设计,降低水系统的电耗,从而控制整个项目的能耗。
要实施
循环冷却水系统的节能,就要针对上述工业循环冷却水系统的能耗组成进行分析,对于各种能耗提出合理的节能建议和措施。降低水压能耗值也是实现工业循环水系统节能的重要手段。