1.技术名称

工业湿式冷却塔新型旋流节水技术

2.技术类型

全生命周期资源节约和循环利用技术

3.适用范围

节水、能源、环保等

4.技术简要描述

原理：研究了在涡环境里，气液两相流体的运动状态，液滴大小对其运动的影响及其相互碰撞所产生的变化，得到液滴直径、风速与涡流大小这三者之间的关系，为涡流集水系统的结构设计提供理论依据和支持。功能：有效提高节水效能。工艺流程：通过旋流节水装置结构设计与优化及定制加工成型，再对节水系统进行设计及实验研究，开发冷却塔环境及水量监测系统。技术特点;根据塔型、风速、温度、压力等现场条件，可定制装配的除水系统。

5.技术信息

比波纹板收水器年节水量多30-40万吨，寿命延长一倍以上；循环水出塔水温，冬季低0.2～0.5℃、夏季低1.5～2℃。

6.商业应用情况

（1）2018年12月与新能能源有限公司签订机械循环水冷却塔旋流收水器合同。产品已完成验收，达到预期的节水效果，示范作用明显。 （2）2019年6月与内蒙古霍煤鸿骏电力分公司签订火电厂冷却塔新型节水系统的研制与应用合同。目前已完成施工及测试。（3）2020年5月承建浙江桐乡泰爱斯环保能源有限公司2台机械通风冷却塔节水系统改造项目，在规定施工时间内圆满完成节水系统的改造任务。

7.希望在技术转移过程中得到的帮助/支持

无

8.设备投资

按照霍林河火电厂“冷却塔节水系统的应用”技改项目的15万机组的冷却塔、淋水面积2000平米的工程规模，项目总投资为560万元，主要包括： （1）旋流集水装置的投入资金为500万元，技术使用寿命为6年以上。 （2）循环水监测系统的投入资金60万。技术使用寿命为6年以上。

9.年运行维护费

（1）定制新型冷却塔旋流节水装置5年内免维护，10年内少量替换。 （2）监控平台每年运营维护费用1~2万元

10.投资回收期

工业湿式冷却塔新型旋流节水器较波纹板收水器单位运行时长内可节水42.9吨，可节煤0.375吨，已知市场水价为7元/吨，市场煤价为230元/吨，则单位小时的投资回收为386.25元，总的投资回收期为2年。

11.附加效益

按照霍林河火电厂“冷却塔节水系统的应用”技改项目的15万机组的冷却塔、淋水面积2000平米的工程规模，旋流集水装置较传统的波纹板收水器每年多节水30~40万吨，节水效益80~160万元。其核算方法和计算过程如下。（1）波纹板收水器年节水量=单位小时波纹板蒸发水量/单位小时波纹板蒸发水量百分比*单位小时波纹板收水器收回水量百分比*运行时长。 （2）旋流节水装置年节水量=单位小时波纹板蒸发水量/单位小时波纹板蒸发水量百分比*单位小时旋流节水 装置收回水量百分比*运行时长。 波纹板收水器年节水量：30万（吨） 旋流集水装置年节水量：60万（吨） （说明：波纹板蒸发水量及百分比和旋流集水装置节水量百分比由工厂原有DCS水量监测系统测算给出准确数据。）；（3）旋流集水装置改造后，通过温度传感器检测收水器内的温度得出：旋流集水装置能够降低0.5℃循环水温差； 一台150MW机组一年运行7000小时可节煤2625吨，节煤效益（230元/吨）为60.4万元。 节煤量：2625（吨）节煤量=机组功率*运行小时数*水温降低0.5℃节煤量（克）/1000000。

12.综合效益

以工程规模为淋水面积2000平米的150MW机组为例： （1）传统波纹板收水器年节水量为300000吨，而旋流集水装置年节水量可达600000吨，能够有效提高工厂的水资源利用率，节约用水；（2）旋流节水技术可减少工厂循环水的流失，减小弱酸性水滴对周边环境的影响； （3）旋流集水装置改造后，能够降低0.5℃循环水温差从而起到节煤效果，按照一年运行7000小时计算，可节煤2625吨，节煤效益（230元/吨）为60.4万元。因此，工业湿式冷却塔旋流节水技术的应用可以有效节水、节能，减少二氧化硫、颗粒物、废渣等污染物排放量，符合可持续发展战略中绿色发展、循环发展、低碳发展的要求，对生态环保的意义重大，有利于社会和经济的良性循环。按照霍林河火电厂“冷却塔节水系统的应用”技改项目的15万机组的冷却塔、淋水面积2000平米的工程规模，旋流集水装置较传统的波纹板收水器每年多节水30~40万吨，节水效益80~160万元。其核算方法和计算过程如下。

13.障碍对技术转移影响等级

无

14.技术成熟度

本技术遵循理论研究——仿真模拟——中试试验——技术熟化——产品化应用的研发路线。其中，理论研究是以研发团队成员邱莉的博士课题“火电厂冷却塔中纤维复合材料集水装置的结构设计及性能研究”，以及2018年获批的呼和浩特市科技计划项目“火电厂冷却塔内混杂纤维复合材料涡流集水系统的开发”为基础进行的深入研究；仿真模拟是通过搭建50:1自然逆流湿式冷却塔实验系统模拟环境进行仿真实验并得出相应结论；中试试验是通过新奥能源化工“冷却塔旋流节水装置”、桐乡泰爱斯环保能源有限公司“逆流式机械通风冷却塔旋流造涡节水系统应用”两项工业中试，验证了该技术的节水性能；技术熟化是通过在霍林河火电厂“冷却塔节水系统的应用”技改项目的顺利实施，并获得国家级第三方检测机构——国家电站燃烧工程技术研究中心的技术鉴定。产品化应用是以上述研究为基础，针对不同需求的工厂、电厂进行工业湿式冷却塔节水层的定制化设计，并搭建平台监测塔内数据，优化设计方案，实现产品化推广应用。当前该技术已经成熟，技术工艺路线已完善，适用于所有的工业湿式冷却塔，拥有非常大的市场前景，因此，本技术的先进性、科学性、实用性已得到验证。

15.技术适用性

随着“一带一路”沿线国家和地区经济的持续发展，城市化进程与工业化进程的不断加快，相关地区对于节水环保、可持续发展的重视程度也越来越高。现今，工业湿式冷却塔仍然存在能耗损失大、水资源污染浪费等诸多环保问题，而随着新材料新工艺的发展，节能环保高效型的旋流节水技术将为行业带来更大的发展空间。本项旋流节水技术适用于所有的工业湿式冷却塔，涵盖火电厂、冶金、石油、化工、动力、纺织、大型中央空调等几乎所有对节。

16.技术稳定性

该技术对工业湿式冷却塔内流体的动程、形态做了研究和优化，经过了中试试验和熟化应用，证实了该技术在工程运行过程中状态稳定，对环境、技术参数等无干扰。

17.技术安全性

由于该技术未改变原有的冷却塔整体架构，仅对其节水层做了优化，冷却塔的功能作用基本不变，因此不涉及二次污染、易燃易爆高毒性物质泄露等环境、安全事故的风险，也不存在上游资源限制、配套设施不完善、市场接受度不高等系统风险。

18.技术转移推广障碍

无

19.知识产权转让

目前该技术已取得多项国内自主知识产权，包括实用新型专利、软件著作权，技术拥有方为内蒙古达智能源科技有限公司。技术产权转让主要有如下机制：（1）竞价转让 所谓竞价转让，就是产权出让时通过公开征集，产生复数以上的意愿受让人，采用竞争交易的方式，通过价格或受让条件的差异来选择受让方的过程。（2）协议转让 所谓协议转让，就是产权出让时产生一个意愿受让人，采用协议交易的方式来达成交易的过程。 （3）国家法律、法规规定的其他方式。