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·8·2009年第4期石油和化工节能

循环冷却水系统的节能

罗金枝侯红立
（上海金日冷却设备有限公司上海201609）

摘要循环冷却水系统是各工业甚至民用高档建筑能耗的大户，年耗电量约30亿kWh，其节能效果对
工业企业的节能影响甚大。冷却塔是循环冷却水系统的关键设备，可以通过降低冷却塔的供水扬程，提高
冷却塔的热效率实现节能，也可通过对在役老化的冷却塔的改造实现节能。
关键词循环冷却水冷却塔节能挖潜改造

工业循环水遍布各行各业，包括空调制冷等，冷却塔的高效低耗能是冷却塔技术发展中永
循环水量每小时数以亿吨计。若按每小时1亿吨计恒不变的目标。冷却塔与节能有两种含义：一是强
算，则年耗电量30亿kWh，在当前“节能减排”形调冷却塔的研究，优化冷却塔配件（如填料、配水、
势下，“冷却塔与节能”这个课题的研究，倡导并收水器等），改善和完善冷却塔的设计方法（如流
推行改造计划，刻不容缓。场的分析、配水配风的均匀性、冷却塔精确的气动
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（4）对低负荷工况，因为管路压降变化随流（3）多台相同规格型号水泵并联，每台变频调
量变化成平方关系增减，所以不可简单地仍按热水速。设计者的初衷是力求多台并联消耗运行状态同
网主干线经济比摩阻（60～80pa/m）选择低负荷步，以提高水泵运行效率。这种方法不但总装机容量
用的循环水泵扬程，而应对具体工况进行具体分大，占地多，一次投资很大，而且即使多台水泵同步
析，合理确定热网低负荷时循环水泵的扬程、流量，运行，部分负荷下并联运行的水泵效率更低。
不仅有利于节电，亦可避免大流量、低温差不合理4.2对策
运行工况，保证供热质量。应用变频器的热网循环泵站一种较好的设计
应当满足供暖期内低、中、高负荷情况下的运行要
4变频技术应用不当造成的浪费
求，都能达到较高的效率。可采取不同容量，不同
4.1误区扬程水泵并列，高扬程水泵变频的方案。
对于离心水泵这类负载，转矩与转速的平方成低负荷时，启动小容量、低扬程循环泵；中负
正比，功率与转速的立方成正比。只要原来采用阀荷时，启动大容量、高扬程循环泵变频运行；高负
门控制流量，且不是满负荷工作，改为调速运行，荷时，大容量、高扬程循环泵满频运行。热网分期
均能实现节电。一些文献以及水泵厂家宣称变频调建设、改造时，不适合继续运行的水泵要果断进行
速器是节电控制产品，给人的感觉是只要使用变频改造或更换，使热网泵站满足热网发展的需要，并
调速器都能节电，应当讲，在热网中应用变频器能保持高效运行。
否节电和最大限度发挥变频器的节电潜力，需要进
5结论
行严格的计算，否则，很难发挥变频器的节能效益。
实践中常有这样的情况：在热电厂实现汽轮机低真空运行，低温循环水
（1）泵站中一用一备变频高速泵。其优点是供热是一种热效率很高的运行方式，只要我们掌握
简单可靠，总装机容量小，运行效率高，占地少，了泵站及其系统的运行原理，就能设计出更加合理
节能效果最佳，启动电流小。缺点是一次投资大。的热网系统及其运行方式，取得更好的节能效果。
（2）多台相同规格型号水泵并联，其中一台
变频调速。这种方法的优点是降低了变频设备造作者简介郭洪东，男，1975年生，毕业于华
价。但总装机容量大，占地多，特别是相当于几台北电力大学动力工程系，现任玲珑集团热电公司处
大泵与一台小泵并联运行，运行效率降低。长，负责设备、技术管理。
石油和化工节能2009年第4期·9·

计算等），从而提高效率，降低能耗。二是对目前时，受到试验边界条件的制约，使填料特性Ka＝
正在运行的数量庞大的冷却塔开展挖潜改造，提高Agm·qn或N＝Aλm性能发挥受到限制的情况，在冷
效率降低能耗。我们认为可通过以下途径实现冷却却塔的设计时无论边界条件和气象、水温变化情况
塔的节能。如何，均把热力特性方程中的“A”作为常数考虑，
加上工业塔中的配水条件和配风条件与实验室的
1降低冷却塔的供水扬程
条件相差甚远，所以未能充分体现出填料特性的潜
冷却塔的能耗除电机外，还有热水送上配水系力。对比国内外同类填料的热力特性发现，虽然都
统的水泵功耗，其耗电量远大于风机，以4000m3/h是薄膜式填料，单位体积的质量相近，比表面和孔
（Δt＝10℃，τ＝28℃）循环水为例，风机轴功隙率相近，仅细部构形有别，但热力特性相差较大，
率耗电为137kWh，而把4000m3/h的水提升至10m性能高的填料为完成相同的设计任务，所需的气水
扬程的水泵所耗电能为1.06×（4000/3600）×1000比则小得多，风机功率就低得多。因此除了继续开
×10/（102×0.8×0.86）＝167.8（kWh），比风机发新的填料品种外，也要注重现有填料的潜力，改
耗电多了2