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作為一種新生事物，特別是提倡“低碳,、節(jié)能,、環(huán)保”的時代,，水輪機冷卻塔的利用率還很低,，亟待加快推廣。發(fā)改委2010年33號文提出的《重點節(jié)能技術(shù)推廣目錄（第三批）》第26項中,，專門就推廣工業(yè)冷卻塔混流式水輪機技術(shù)作了規(guī)劃,，可見，冷卻塔水輪機技術(shù)推廣的重要意義,，同時也指出該技術(shù)目前推廣的比例還不到1%,，并計劃到2015年，要推廣到10%,，總投入70億元人民幣,，年節(jié)約標準煤240萬噸。項目的意義重大,，前景廣闊,。

冷卻塔的工作原理

    冷卻塔作為一種循環(huán)水冷卻裝置廣泛的應(yīng)用于國民經(jīng)濟的許多部門，如電力,、石油,、化工、鋼鐵,、輕紡和制藥等領(lǐng)域,，它是利用水和空氣的接觸，通過蒸發(fā)作用來散去工業(yè)上或制冷空調(diào)中產(chǎn)生的廢熱的一種設(shè)備,。其基本原理是：干燥低焓值的空氣經(jīng)過風機的抽動后,，自進風網(wǎng)處進入冷卻塔內(nèi)，飽和蒸汽中壓力高的高溫水分子向壓力低的空氣流動,，濕熱高焓值的水自播水系統(tǒng)灑入塔內(nèi),。當水滴和空氣接觸時，一方面由于空氣與水的直接傳熱,，另一方面由于水蒸汽表面和空氣之間存在壓力差,，在壓力的作用下產(chǎn)生蒸發(fā)現(xiàn)象，帶走蒸發(fā)潛熱,，將水中的熱量帶走,，從而達到降溫之目的。

電機驅(qū)動風機的弊端

    自上個世紀中葉以來,，冷卻塔一直由異步電動機帶動風機作為塔的空氣動力來源,，使外界空氣與塔內(nèi)的循環(huán)冷卻水進行熱交換。該電動機驅(qū)動方式存在很多的弊端,如：

1）環(huán)保性能差,，傳統(tǒng)冷卻塔的電機,、機械傳動、摩擦,、塔體共振等引發(fā)的噪音,、飄水，減速器漏油等等,，都會對環(huán)境產(chǎn)生污染,，甚至影響人體健康；

2）存在安全隱患,，傳統(tǒng)電機冷卻塔在安裝,、運轉(zhuǎn)、維修,、保養(yǎng)過程中,，常常暗藏危險性，如電機安裝在塔頂,，起吊及高空作業(yè)的危險,，對電機、減速器維修保養(yǎng)檢查的困難,；漏電傷人,，火花爆炸等等；

3）系統(tǒng)故障點多,，維修保養(yǎng)困難且費用高,，由于風機是通過減速器和電機相連，當然就增加了系統(tǒng)的復雜性,，故障點也隨之增加,，而且電機、減速器等在溫度濕度極大的環(huán)境中容易發(fā)生短路燒毀,、高溫腐蝕,、漏電、打滑,、磨損等故障,；

4）電能消耗巨大，例如,，一臺冷卻塔水量為 2000t/h 的冷卻塔,，所配電機功率約為40kw，每年所需電能消耗約為30多萬度,，全國數(shù)以萬計的冷卻塔每年所耗費的電能是相當驚人的,；

5）有富余壓力,，因為冷卻塔輸送熱水的水泵揚程比冷卻塔要求的進塔水壓力高，在其出口處一般會有6～16m的富余壓力,，過去這部分都白白地被浪費掉了,。

節(jié)能減排的重要性

    面對我國能源儲備量日趨減少，而能源需求量日益增加的矛盾,，國內(nèi)的能源工作者們進行了各種努力和嘗試,，試圖找到大規(guī)模的能源供應(yīng)，從根本上解決未來社會生產(chǎn)和人們生活的需要平衡,。

就目前科技水平而言,，尋找大規(guī)模能源供應(yīng)的道路是很漫長的，能源工作者們達成一個共識：利用現(xiàn)有的資源條件,，盡可能多的開發(fā)可再生能源,，同時倡導對能源的節(jié)約、利用和對二次能源的回收再利用,。

近二十年來,，我國己進行了大量的可再生清潔能源的開發(fā)利用，例如長江三峽,、黃河小浪底以及龍灘等一大批大型或超大型水電站的建成,，一些風能、太陽能,、潮汐能,、生物能電廠的相繼投產(chǎn)，我國可再生清潔能源的開發(fā)利用率迅速增長,，能源的生產(chǎn)量也居于行列,；

    然而，近年來我國經(jīng)濟處于高速發(fā)展時期,，能源消耗量仍然很巨大,，而且能源浪費也很嚴重。近些年來,，全國大范圍的嚴重缺電缺燃油表明,，我國能源供應(yīng)量雖然增長迅速，但是依然不能滿足經(jīng)濟的快速增長和人民生活水平提高對能源的需求,。為了保障我國能源的供應(yīng),，能源的節(jié)約與二次能源的回收再利用問題越來越重要。

中共五中全會的《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃的建議》報告中提到重要指標之一就是在“十一五”期間全國的單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗量比“十五”期間下降20％左右,，資源利用效率顯著提高,，能源的浪費量明顯減少。當今，黨中央國務(wù)院也已經(jīng)將節(jié)能減排與二次能源的回收再利用工作擺到了極其重要的位置,，“節(jié)能減排”將成為 21 世紀解決能源危機的一個重要手段,。

因此，在當前的生產(chǎn)和生活中發(fā)掘富余能源并利用,，以及節(jié)能方法和手段都有必要進行研究和探討,。

應(yīng)用前景

    為了滿足節(jié)能的需求,，考慮到冷卻塔的配水系統(tǒng)一般有一定的壓力余量被白白的浪費,，一種專門利用冷卻塔的那部分多余的水壓（水能）的水輪機應(yīng)運而生，叫做冷卻塔專用水輪機,。它的核心技術(shù)以專用的微型高效水輪機取代電動機（包括傳動軸,、減速機）作為風機動力，使風機的驅(qū)動方式由電力改為水力,，工作動力來源于整個冷卻塔循環(huán)水系統(tǒng)中的富余能量,，因此完全節(jié)省了原電動機的能耗。

由于可以實現(xiàn)與風機直聯(lián),，省去減速器的中間傳動環(huán)節(jié),，大大減小了冷卻塔運行時的機械振動及噪音，改善了環(huán)境,。與電機相比,，水輪機不用考慮防塵、防爆問題,，使得漏電傷人,、火花爆炸的潛在危險也完全排除，安全性能大大提高,。另外,，水輪機結(jié)構(gòu)簡單，不易出故障,，維護保養(yǎng)的工作量及費用也大大減少,。并且，冷卻塔專用水輪機能原冷卻塔系統(tǒng)設(shè)計,、使用參數(shù)不變的前提,，只是在投入上增加點費用，但是此費用值基本上等于在年中所節(jié)約的電費,。由于這些優(yōu)點,，該項技術(shù)進而應(yīng)用在新的冷卻塔或改造冷卻塔上，短短的幾年,，我國已有相當多這樣的冷卻塔水輪機在運行,。但作為一種水輪機應(yīng)有的新領(lǐng)域其理論研究還很少，理論的不成熟，嚴重影響了這種新技術(shù)的使用與推廣,。