國家重點推廣節能技術報告（第三批）（八）

工業冷卻塔用混流式水輪機技術

一、技術名稱

工業冷卻塔用混流式水輪機技術。

二、適用范圍

化工、冶煉、輕紡等行業有重力勢能可利用的機械通風式冷卻塔的改造。

三、與該節能技術相關生產環節的能耗現狀

目前的工業循環冷卻系統耗電現狀是：每座冷卻塔的塔頂都裝有一臺電機，用來驅動風筒內部的風葉轉動，一座4500t/h流量的冷卻塔電機年耗電量約為175萬kW·h，耗能折合612tce。

四、技術內容

1.技術原理

水輪機的工作動力來自循環冷卻水系統水的重力勢能以及循環水泵的富余揚程，工作時保證冷卻塔的技術參數，而且循環水泵的能耗不變。水輪機的輸出軸直接與風機連接并帶動其轉動，取消了原電機驅動風機系統，節約了電能。

2.關鍵技術

（1）利用循環水余壓驅動水輪機，替代電機。

（2）轉速比為50的超低比速混流式水輪機，效率提高至88%以上，并將原雙列循環形導流葉柵改為單列環形導流葉柵，設計金屬橢圓形蝸殼，實現水輪機的結構緊湊，滿足冷卻塔內部空間少的需求。

3.改造流程

取消冷卻塔減速箱和電機→把冷卻塔用水輪機安裝在原減速箱基礎上→安裝原風機→連通進水管和水輪進口→連通布水器和水輪機出口。

系統結構見圖1。

圖1 工業冷卻塔用混流式高效水輪機結構

五、主要技術指標

（1）水輪機效率η≥88%、外形設計尺寸滿足冷卻塔內部工作要求。

（2）噪聲降低20%。

（3）水輪機替代電機后節電100%。

六、技術應用情況

該技術通過南京市科技成果鑒定，已應用于石油、化工、鋼鐵和輕紡等行業。已對全國300余家企業的冷卻塔進行了節能改造，節能效果顯著。

七、典型用戶及投資效益

典型用戶：大慶石化、揚子石化、巴陵石化、哈爾濱石化、滄州大化、申久化纖、儀征化纖、南京鋼鐵、濟南鋼鐵、江蘇沙鋼等。

（1）哈爾濱石化。建設規模：4000t/h×2臺逆流式機械通風冷卻塔改造。主要技改內容：用水輪機替代風機電機、傳動軸和減速機，主要設備為HL4000型冷卻塔用水輪機兩臺。節能技改投資額240萬元，建設期15天。年節電316.8萬 kW·h（按每年運行330天計算），折合1108.8tce，年節約電費190萬元，投資回收期1.3年。

（2）江蘇沙鋼淮鋼特鋼。建設規模：2500t/h逆流式機械通風冷卻塔一臺改造。主要技改內容：用水輪機替代風機電機、傳動軸和減速機，主要設備為HLW-2500型冷卻塔用水輪機1臺。節能技改投資額75萬元，建設期10天。年節約電能87.1萬kW·h，折合304.8tce(按每年運行330天計算電費)，按企業用電價0.6元/（kW·h）計年節約電費52.3萬元，投資回收期1.4年。

八、推廣前景和節能潛力

全國現有冷卻塔可進行水輪機改造的總容量約為24157萬t，預計到2015年推廣10%，全國可改造6000余套，年節能能力可達240萬tce，總投資約70億元。

缸內汽油直噴發動機技術

一、技術名稱

缸內汽油直噴發動機技術。

二、適用范圍

汽車行業。

三、與該節能技術相關生產環節的能耗現狀

配套使用普通汽油發動機的轎車，百公里油耗約為10L，能源利用效率較低。

四、技術內容

1.技術原理

將燃油直接噴入氣缸，利用缸內氣流和活塞表面的燃料霧化效果達到燃燒的目的，充分提高燃油利用率，降低轎車的百公里油耗指標。

2.關鍵技術

采用了缸內直噴、可變氣門正時及增壓中冷等先進技術。

3.設備構成

缸內汽油直噴發動機結構如圖1所示。

五、主要技術指標

（1）2.0L缸內汽油直噴發動機產品升功率75kW，升扭矩160N·m，比油耗250g/（kW·h），產品排放滿足國四標準。

（2）1.6L 缸內汽油直噴發動機產品升功率85kW，升扭矩180N·m，比油耗245g/（kW·h），滿足歐五標準。

圖1 缸內汽油直噴發動機結構圖

六、技術應用情況

該技術已在國內部分汽車企業搭載使用，節能效果良好。

七、典型用戶及投資效益

典型用戶：奇瑞汽車。

建設規模：年產20萬臺缸內汽油直噴發動機。

主要技改內容：年產20萬臺奇瑞G5系列轎車上配套使用缸內汽油直噴發動機生產線。節能技改投資71000萬元，建設期3年。年節能量128000tce，年節能經濟效益13000萬元，投資回收期6年。

八、推廣前景和節能潛力

目前，我國已成為全球最大的汽車消費市場，在未來十幾年內汽車消費將保持年平均15%的速度增長，預計到2015年，全國轎車的數量將達到2000萬輛以上，若該技術可以推廣至20%，則年節能能力可達255萬tce。