T∕CISA 065-2020 高炉循环冷却水系统节能技术规范

1、ICS 77-010H 04CISA标准T/CISA 0652020高炉循环冷却水系统节能技术规范Energy-saving technical specification for circulating coolingwater system of blast furnace2020-11-27 实施2020-11-23 发布中国钢铁工业协会发布T/CISA 0652020目 次wwmi細i2规范性引用文件13术语和定义14高炉冷却热负荷、传热计算与冷却水流量25高炉循环冷却水系统优化设计56高炉循环冷却水系统优化运行77高炉循环冷却水系统节能改造88高炉循环冷却水系统节能效果计算：8附录A

2、（资料性附录）热量传递计算10附录B（资料性附录）冷却水与冷却壁传热系数的影响因素11附录C（资料性附录）高炉循环冷却水系统节能实例14IT/CISA 0652020本标准参照GB/T 1. 12009给出的规则起草。本标准由中国钢铁工业协会提出。本标准由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC 183)归口。本标准起草单位:扬州大学、大连泉腾节能科技有限公司、冶金工业信息标准研究院、浙江科维节能 技术股份有限公司、山东钢铁集团日照有限公司、苏州洛得弗智能装备科技有限公司。本标准主要起草人:仇宝云、仇金辉、冯晓莉、林永辉、王广胜、陶冬生、王慧洁、张亚宇、王姜维、陈进、 吕伟、夏和林、任江涛。ID高

3、炉循环冷却水系统节能技术规范1范围本文件规定了钢厂高炉循环冷却水系统的能耗计算、系统设计、设备选型、系统改造和运行调节等方 面的节能措施与技术要求。本文件适用于钢厂高炉循环冷却水系统的设计选型、更新改造和运行管理。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的a凡是注日期的弓文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其M新版本（包括所有的修改单文件。高炉程设対 钢铁节能设标准 钢铁_业纟合水排水设|规范GB/T 7021离心泵名词术语GB/T 50050工业循环冷却水处理设计规范GB/T 50102工业循环水冷却设升親范GB 50427 一-GB 506323术语和定义

4、GB 50721下列术语和定义适用于承_3. 1高炉循环冷却水系统 recirculaticbgiirig water system blast furnace采用冷却水对高炉炉底炉缸、风口、炉腹、炉腰、炉身等部位进行降温，然后对升温后的冷却水降温, 再循环使用的给水系统，包括敞开式和密闭式两种类型，由高炉、散热设备、水泵机组、管道、管道附件和 参数监测及相应的电气控制系统组成。3.2高炉敞开式循环冷却水系统 open recirculating cooling water system of blast furnace在高炉敞开式循环冷却水系统中，冷却水通过高炉热交换后水温提高成为热水，热水

5、经过冷却塔与 空气接触，由于水的蒸发散热和接触散热使水温降低，冷却后的水再循环使用。3.3高炉密闭式循环冷却水系统 closed recirculating cooling water system of blast furnace在高炉密闭式循环冷却水系统中，水不暴露于空气中，冷却水通过高炉热交换后水温提高成为热水， 热水经过板式热交换器等冷却设备降温，冷却后的水再循环使用。密闭式循环冷却水系统采用软水，减 少结垢。3.4高炉循环冷却水系统节能 energy-saving of recirculating cooling water system of blast furnace指根据高炉环

6、境条件和运行要求，在保证满足冷却要求和管理方便的前提下，通过对高炉循环冷却 库七七 标准下载T/CISA 0652020水系统的优化设计、改造和优化运行，达到减小循环冷却水系统的阻力和需要压力、减小水泵流量和杨 程、提高水泵机组和风机机组效率、减小水泵机组和风机机组输人功率的目的，实现系统节能。3.5高炉循环冷却水系统节能技术 energy-saving technology of recirculating cooling water system of blast furnace指为了减小循环冷却水系统冷却去除高炉单位热量所需能耗，实现循环冷却水系统节能，在系统设 计方面采取的优化布局、优

7、化分区、设备合理选型、设备性能改善、设备性能调节功能合理配置等优化设 计节能技术;对已有系统采取的水泵和凤机设备重新合理选型、管路调整、附件设置、增设变工况运行措 施等改造节能技术;在系统运行方面采取的运行水泵机组组合优化、变阀调节优化、变速调节优化，冷却 塔运行风机机组的组合优化、风机叶片变角优化、变速调节优化等优化运行节能技术;对过流设备定期除 垢等管理节能措施。4高炉冷却热负荷、传热计算与冷却水流量 4.1高炉各部位温度、循环冷却水温度高炉炉底炉缸、炉腹、炉腰、炉身、风口各处冷却壁热面温度应不高于对应的最高允许温度。各部位 冷却水支管进出水温差应控制在规定的范围内，夏季可取最小允许温差，

8、冬季可取最大允许温差，过渡季 节取允许温差范围的中间值。髙炉敞开式循环冷却水系统出水温度不宜高于45 °C。采用软水的密闭式 循环冷却水系统进水温度宜为40 °C50 °C,出水温度在高炉炉体峰值热负荷时，短时排水温度最高不 得超过70 °C。4.2高炉炉体冷却热负荷高炉炉体冷却热负荷包括炉底炉缸、炉腹、炉腰、炉身、风口各处的冷却热负荷，等于其冷却水带走的 热量与炉壳散失的热量之和，按式(1)计算：Q=Qi +Q2( 1 )式中：Q高炉冷却热负荷，单位为焦每秒(J/s)；Q)冷却水带走的热量，单位为焦每秒(JA)；Q2炉壳散失的热量，单位为焦每秒(JA)

9、。4.3高炉炉体冷却传热计算高炉的冷却热负荷由冷却水带走的热量Qi按式(2)计算：Qi =cmLt( 2 )式中：Qi冷却水带走的热量，单位为焦每秒(J s);c 冷却水的比热容，单位为焦每千克摄氏度D/(kg.其值与温度、压力有关，在计算精度要求不高时，可近似认为常压下水的比热容为4200 J/(kg °C);m冷却水的质量流量，单位为千克每秒(kg/s);At冷却水的进出口温差，单位为摄氏度(°C)。炉壳散失的热量由炉壳外表面与空气的对流换热和辐射换热两部分组成。外壳外表面小于300 °C 时，其与空气的辐射换热可忽略不计。炉壳的外表面温度为50 °

10、C左右，炉壳表面不喷水时，炉壳的散热 可忽略。炉墙的传热过程为高温炉气通过对流传热将热量传递给渣皮，渣皮通过热传导将热量传递给炉衬， 炉衬通过热传导将热量传递给冷却壁，冷却壁通过对流传热将热量传递给冷却水，该过程可简单的表示 为:炉气一渣皮一炉衬一冷却壁一冷却水。炉气与炉体的对流传热热阻只1按式(3)计算：尺1=士( 3 )式中：Ri一 气与炉体的对流传热热阻，单位为平方米摄氏度每瓦(m2 'C/W);温度/'C1600140012001000800600400对流换热系数(m2 °C)-S608gg3：33.149915640表1不同温度下炉气或炉料与渣皮的等效对流

11、换热系数渣皮传热热阻沁按式:./Z(4 )(5 )式中:l2A2hc炉气与渣皮的等效对流换热系数，单位为瓦每平方米摄氏度W/(m2 °C)。 不同温度下炉气或炉料与渣皮的等效对流换热系数的值见表1。渣皮的传热熱阻，单位为平方米摄氏度每瓦(m2- °C/平); -渣皮的厚度，4位为米(m);-渣皮的导热系数，单位为瓦毎米禧氏度rwm ，)« 炉衬传热热阻R3 §(5)计算；式中：R3炉衬的传热热姑,毒律为半方米摄氏度每瓦(m2 °C, L3炉衬的厚度，单位 WCin);A3炉衬的导热系数，单位为瓦每米摄氏冷却壁壁体导热热阻R.按式R4( 6 )式

12、中：R.冷却壁壁体的传热热阻，单位为平方米摄氏度每瓦(m2 °C/W);L4冷却壁体的厚度，单位为米(m);A4冷却壁体的导热系数，单位为瓦每米摄氏度W/(m °C)。冷却壁与冷却水之间的传热热阻沁按式(7)计算：RRi+R+R+R+R( 7 )冷却水与冷却壁的等效换热系数Awb按式(8)计算：/iwb=( 8 )冷却水和冷却壁之间的传热过程由五部分组成:冷却水与水管管壁之间的对流换热、水垢的热传导、 冷却水管壁的热传导、冷却水管外表面防渗碳涂层的热传导、冷却壁壁体与冷却水管之间的辐射换热和 气隙层中的气体热传导。冷却水与冷却壁壁体之间存在五种热阻:冷却水与水管管壁之间的对

13、流换热热 阻Ri、水垢热阻Rz、水管管壁的导热热阻Rf3、水管表面涂层的导热热阻R、气隙层热阻Rs。冷却水与水管管壁之间的对流换热热阻按式(9)计算:R'产k式中：夂冷却水与水管管壁之间的对流换热系数，单位为瓦每平方米摄氏度W/(m2 °C)。 冷却水与水管管壁之间的对流传热属于强制对流换热，按式(10)和式(11)计算：0.4(10 )即:Aw-0. 023(V°-8 A?；6 . c".门/(必 v0-4)(11 )式中：V冷却水的流速，单位为米每秒(m/s)；Aw冷却水导热系数，单位为瓦每米摄氏度W/(m. °C); c冷却水比热容，单位为

14、焦耳每千克摄氏度V(kg，°C); P冷却水密度，单位为千克每立方米(kg/ni3);d'水管的内径，单位为米(m);p冷却水的运动黏度，单位为平方米每秒(m2/s)。水垢热阻按式(12)计算：2d/Ad(12 )Nu=hw d/Aw=0* 023(V d/y)8(.cpv/Aw)库七七 标准下载式中：么水垢厚度，单位为米(m);Ad水垢的导热系数，单位为瓦每米摄氏度W/(m_ °C)D 水管管壁的导热热阻按式(13)计算：(13 )把=Q/O/(2AP) . lnW0M)式中：AP-水管管壁导热系数，单位为瓦每米摄氏度W/(m. °C)；d0一水管的外径

15、，单位为米(m)。为了防止水管滲碳，常用的方法是在其外表面喷涂涂层，涂层厚度0. 2 _0. 7 mm，其厚度很小, 计算热阻时可按平壁导热处理，涂层的导热热阻Ri按式(M)计算：(14 )R: =<5c/Ac式中：3. 涂层厚度，单位为米(m);Ac涂层导热系数，单位为瓦每米摄氏度:W/(m °C)。气隙层厚度一般为0. 1 nun0. 3 mm，可按平板传热计算热阻。气隙层中的传热由气隙层中气体的 热传导及冷却壁本体与涂层外表面的辐射换热两部分组成，气隙层热阻柘按式(15)和式(16)计算：4一一久I /Aeg/Ag(15 )所以：(16 )拓呼 cA丄+丄一1ei cT/

16、CISA 06520209=尺,+沁+沁+见+沁式中:t'z冷却壁本体接近气隙处温度，单位为摄氏度(°0;tc 涂层表面温度，单位为摄氏度(°C);Ss气隙层厚度，单位为米(m);Ae 一隙层等效传热系数，单位为瓦每米摄氏度CW/(m °C); Ag气隙层导热系数，单位为瓦每米摄氏度EW/(m °C);co黑体辐射系数，单位为瓦每平方米热力学温度四次方WAm2 -K4)J；T'2, Tc对应于t'z、tc的绝对温度，单位为开尔文(K);ei冷却壁本体辐射系数；ec涂层辐射系数。炉体的一维传热按式(17)计算：4.4高炉各部位冷却水

17、最小需要流量4.4. 1高炉按炉底炉缸、风口、炉腹、炉腰、炉身等部位分别供给冷却水进行冷却。4. 4.2高炉各部位冷却水支管流量应该同时满足内衬温度不高于最高允许温度、高炉冷却水出水温度 不高于允许最高温度和冷却水供回水温差在规定范围内三项要求。4. 4. 3高炉某部位同时满足4. 4. 2三项要求的冷却水最小流量为该部位冷却水最小需要流量;高炉所 有并联供水的部位同时满足上述三项要求的冷却水最小流量,即所有并联供水部位冷却水流量均为各自 的最小需要流量，则所有并联供水部位最小需要流量之和即为高炉冷却水最小需要流量。4. 4.4高炉循环冷却水系统水泵需要扬程较髙，通常采用离心泵。离心泵的功率随

18、着流量增大而增大， 因此，为节能，应该在满足冷却要求的前提下，尽可能减小冷却水流量，即各部位冷却水尽可能采用最小 需要流量运行。5高炉循环冷却水系统优化设计5.1系统总体参数与布局5. 1. 1高炉循环冷却水系统应在满足冷却要求的前提下，减小流量、减小回路阻力、减小净扬程，达到减小水泵需要有效功率的目的;同时保证水泵、电机运行效率高，传动效率和变频器效率高。最终达到减小 循环水泵机组输人电功率的目的。5. 1. 2系统回路冷却水总流量按在最不利情况的最小需要流量确定。5. 1.3系统供回水管路，宜在技术经济比较的基础上，采用经济管径。5.1.4在技术经济比较的前提下，优先采用密闭式循环冷却水系

19、统。容积1000 m3左右的高炉可以采 用敞开式循环冷却水系统，容积1500 m3及以上的高炉，宜采用密闭式软水循环冷却水系统。5.1.5敞开式循环冷却水系统，考虑到回水温度过高容易结垢，髙炉各部位冷却水宜采用并联供水方式 或独立供水方式,以降低回水温度。5. 1.6敞开式循环冷却水系统采用并联供水方式时，各回水支管上应设置阀门，用于调节支路供水流 量。5. 1.7敞开式循环冷却水系统，如果允许，取消热水池，高炉各部位冷却水回水尽可能利用余压直接输 送至冷却塔进行喷淋降温。5. 1.8在允许的情况下，冷却塔宜布置在距高炉较近处，以减小循环冷却水系统回路阻力。5. 1.9敞开式循环冷却水系统，为

20、保证高炉各部位冷却水回路出口附近的正压要求，循环冷却水系统冷 却塔及水泵、水池宜设置在较高处，以减小系统需要供水扬程。5. 1. 10回水直接回至冷却塔、不设热水池的敞开式循环冷却水系统，回水总管应设置旁通管至冷水池； 回水回到热水池的敞开式循环冷却水系统，在热水池与冷却池之间应设置连通管，保证在环境温度较低 时，部分回水不需要抽送至冷却塔冷却，而直接排到冷水池，以减小上塔泵运行功率。5. 1. 11敞开式循环冷却水系统，冷却塔喷淋点与冷水池水面髙差不宜过高。5. 1. 12密闭式循环冷却水系统，敞开式膨胀罐应设置在系统能量较低的循环水泵进水管上，膨胀罐安 装位置高于系统最高点，以保证系统正压

21、运行。密闭式膨胀罐压力设定值应保证系统正压运行。5. 1. 13密闭式循环冷却水系统，将最小需要流量相近的高炉各部位冷却水串联供水，可以减小循环水 泵流量，减小水泵机组运行功率。5.2优化分区供水5. 2.1对高炉炉底炉缸、风口、炉腹、炉腰、炉身等部位，分别根据环境温度、高炉运行工况、允许供回水 温差和允许回水温度确定各部位冷却水最小需要流量，按最小需要流量及管路系统计算各部位冷却水供 水最小需要扬程。5. 2. 2宜按高炉各部位冷却水供水最小需要扬程（不是供水高度）相近合并、相差较大分开的原则，进行 合理供水分区。5. 2. 3高炉各供水区之间，可以采用平行独立式管路供水方式，也可以采用分支

22、接力式管路供水方式。 5.3水泵机组选型5. 3.1对确定的高炉，各部位冷却水最小需要流量与高炉工况、周围气温等因素有关，冷却水最小需要 流量变化较大。为适应不同情况时的最小需要流量，即在不同最小需要流量下，水泵都在高效区或髙效 区附近运行，宜选用2台3台水泵机组（其中1台小泵机组），便于实施变运行水泵台数优化运行，需要 流量大吋多开水泵机组，需要流量小时少开水泵机组。5. 3. 2供水区采用独立平行供水方式时，各供水区按各自的冷却水最小需要流量和对应的需要扬程进 行水泵机组选型，即低扬程区由低扬程供水泵供水，高扬程区由高扬程供水泵供水。要求水泵在规定的 流量下在高效区运行，电动机运行负载率较

23、大、效率高。5. 3. 3供水区采用分支接力式供水方式时，供水泵流量根据承担的全部供水区需要流量选择，扬程根据 低扬程供水区需要扬程选择，在高扬程区供水支管上串联增压泵为髙扬程区供水。选泵要保证串接水泵 7T/CISA 0652020流量的平衡，扬程满足各供水区要求，并保证水泵在高效区运行，电动机运行功率与额定功率匹配度高、 负载率大、不过载、效率高。5.3.4密闭式循环冷却水系统的串接式供水回路，按该串联回路中高炉各部位冷却水最小需要流量的 最大值作为该回路的冷却水流量。5. 3. 5对采用分区供水方式的循环冷却水系统，按各供水区中的最大供水流量和最高供水扬程设置备 用泵机组，设置管路和阀件

24、，用以切换控制备用泵机组可以为任一供水区供水。5.4水泵机组工况调节 5. 4.1设置2台3台水泵，以便实现变水泵运行台数优化运行。5. 4. 2在冷却水回水管路上设置阀门，当供水流量过大时，调小阀门开度，减小流量，达到减小水泵轴功 率，实现变阀优化运行的目的。5- 4. 3对敞开式循环冷却水系统，在并联冷却水回水管路上设置阀门，用于调节各并联支路同时达到最 小需要流量:减小系统流量和水泵轴功率。5.5冷却塔及其风机选:J>5.5.1对敞开式循环冷南yK系统，或密闭式，循环 _ 水系;效运行的前提下，初选数种高效可行的冷却i风机方案。5.4.4在循环冷却水系统能耗大j果机组台数不多、环境

25、温度_炉工作状况变化频繁的情况下，可 以设置1台水泵机组变频调速运片 用于调节系统流量满足最I需要濟量要求，实现系统单机组变频调 速优化运行。 邃 统的二次冷却回釋，在保证冷却效果和风机髙5. 5. 2对每一种冷却塔机方案，以循环冷却水统全年能耗最小为目标，确定风机最优叶片角，提高 风机效率，降低风机轴功1 率减小风机运彳能耗。 6高炉循环冷却水系统优化运行5. 5. 3比较初选的数种冬却塔-风机方秦在风机最优叶片角时的循环冷却水系统全年运行能耗，最后选 用系统全年能耗最低的冷却塔机及其叶片角方案。必要时，冷却塔事中1台风机设置变频调速装置。6.1对于未优化分区的高炉循环冷却水系觀7通常高炉需

26、要扬程差异较大的多个部位为一个供水区，一条供水母管分支向多个部位供水，其供水压力按多个部位中最大需要扬程进行供水，造成其他部位 供水流量过大、过冷，全系统供水流量过大，水泵功率增大，能源浪费严重。对于这种情况，应该按各部位 冷却水最小需要流量，联列各供水支路回路水力平衡方程、水量平衡方程和水泵流量-扬程性能曲线方 程，求解各支路回水管阀门需要的阻力系数，运行时按此阻力系数调节阀门开度，使各供水支路流量等于 或稍大于其最小需要流量，整个循环冷却水系统输人功率最小，达到节能的目的。6. 2对于优化分区的高炉循环冷却水系统，根据高炉各供水区冷却水最小需要流量，调节该供水区供水 泵机组运行台数和大小泵

27、组合，在保证冷却要求的前提下，使供水泵机组输人功率最小。6. 3在调节水泵机组运行台数的基础上，如果系统流量仍然偏大，则可以适当调小冷却水回水管路阀门 开度，使冷却水流量等于最小需要流跫，减小水泵机组运行功率。6.4在调节水泵机组运行台数的基础上，如果系统流量仍然偏大，此时调小回水管路阀门开度减小系统 流量和功率，会增大阀门阻力损失，对于设置变频调速装置的机组，则可以对该台水泵机组实施变频调速 （降速）优化运行，使冷却水流量等于最小需要流量，减小水泵机组功率，其节能效果好于变阀调节。6.5设置变频调速的水泵机组，当该机组不调速仍以工频运行时，应将变频器从电气系统里脱开，减少不必要的变频器能耗。

28、T/CISA 06520207高炉循环冷却水系统节能改造7.1循环冷却水系统性能参数现场实测计算7. 1.1对于现有高炉循环冷却水系统，首先要通过现场实测了解和掌握系统能耗情况。7. 1.2实测髙炉各部位冷却水流量和进出水温差，计算冷却热负荷;根据各部位允许进出水温差计算最 小需要流量。7. 1.3实测系统各管段节点高程、压力和流量，计算水力损失和阻力系数。7. 1.4实测水泵流量、扬程、配套电机输入电功率，计算水泵机组效率、水泵效率、电机效率和系统能效 比。7.2循环冷却水系统节能改造原则7. 2. 1根据循环冷却水系统现场实测计算结果，分析判断系统是否需要改造，确定改造方案。7. 2.2应

29、设计多个改造方案。如果经过改造，系统节能率超过15%，且投资还本年限小于6年，则需要 改造，且采用节能率高、投资还本年限低的方案，否则不需要改造。能效较好的系统，一般不需改造，可以 继续运行。但如果测试计算结果表明，只需简单改造即可显著提高系统能效，技术经济可行，则可对系统 进行改造，进一步提高能效。7. 2.3能源浪费严重的系统，如果计算表明，通过改造，其能耗仍不能显著下降，则该循环冷却水系统应 重新设计、拆除重建。7.3循环冷却水系统节能改造方案与设备合理选型更新7. 3. 1根据计算结果需要，在高炉各部位冷却水支路回水管路上设置阀门用于调节支路流量。7. 3. 2根据高炉各部位冷却水最小

30、需要流量和系统冷却水最小需要流量，确定系统工作点的流量和扬 程。若现运行流量偏大较多，首先考虑减少水泵机组运行台数，减小系统流量，减小水泵机组总功率。7. 3.3根据高炉各部位冷却水最小需要流量和系统冷却水最小需要流量，确定系统工作点的流量和扬 程。若现有水泵机组即使减少开机台数，流量仍偏大较多，或运行工况偏离高效区较多，可以考虑变阀优 化运行，减小系统流量，减小水泵机组总功率。7. 3.4根据高炉各部位冷却水最小需要流量和系统冷却水最小需要流量，确定系统工作点的流量和扬 程。若现有水泵机组即使减少开机台数，流量仍偏大较多，或运行工况偏离高效区较多，可以考虑增设变 频装置，对水泵机组进行变频调

31、速(降速)，保证其在高效区运行。7.3.5根据高炉各部位冷却水最小需要流量和系统冷却水最小需要流量，确定系统工作点的流量和扬 程。若现有水泵机组即使减少开机台数，流量仍偏大较多，或运行工况偏离高效区较多，可以考虑重新选 用水泵机组,保证其在高效区运行。7. 3. 6循环冷却水系统节能改造方案需要对7. 3. 27. 3. 5多种可行方案进行技术经济比较确定，符合7. 2. 2条的要求，通常对冷却水管路不做大的改动。8高炉循环冷却水系统节能效果计算8. 1循环冷却水系统的总能耗包括循环水泵机组能耗和冷却塔风机能耗。应用节能技术后的循环冷却 水系统运行功率按式(21)计算：p = p 1 P =

32、v 淌凡 I v Q'A' 总繼+雌电人-L 1000调，刀传，刀妬+10007风机巧传巧机、 (21 )#T/CISA 065202011式中：P.&,PA，?顺从分别为采取节能措施后系统总输人电功率、系统所有水泵机组输人电功率和 系统所有风机机组输人电功率，单位为千瓦(kW);p冷却水密度，单位为千克每立方米(kg/m3);g重力加速度，单位为米每平方秒(m/s2);Qi采取节能措施后第i台水泵运行流量，单位为立方米每秒(m3/s);mQP)7风机；，y传j»聊j+-采取节能措施后第i台水泵运行扬程，单位为米(m);-分别为采取节能措施后第i台水泵运行效率

33、、机组传动效率和电动机运行效 率；-采取节能措施后系统水泵运行台数，单位为台；-采取节能措施后第j台风机运行通风量，单位为立方米每秒(m3/s); -采取节能措施后第j台风机运行全压，单位为帕(Pa);-分别为采取节能措施后第台风机运行效率、机组传动效率和电动机运行效 率；真一-采取节能措i后系统冷却设备中魚机运行台数，单位为台；-物理瓦转换成千瓦的变换系数。n1000 如果某台水泵机组电机或风机机组电机采用变频调速运行，式中还需険以对应变频器效率。8. 2应用节能技术前的循环却水系统运行功率按i(22)计算：熔 Qo/H。，1000卿 7传，机£Po总=Po栗¥人+ Po

34、风机电人SOjpQj1000加风机巧Oft淨机;(22 )式中：Po总，P0栗电人，P0风机电人-分别采取节能措施前系统总输入电功率、系统所有水泵机组输入电功率 y系统所有风机机组输人电功率，单位为f(kW);采卑节能措施前第i台水泵运行流量，笋位为立方米每秒(m3 'sh 来_节_措施前第i台水泵运行g程，4为米(m);分另M采取节能台水泵运行效率、机组传动效率和电动机运行 效率；采取节能措施前系统水栗运行台数，单位为台；采取节能措施前第j台风机运行通风量，单位为立方米每秒(m3/s); 采取节能措施前第j台风机运行全压，单位为帕(Pa);分别为采取节能措施前第7台风机运行效率、机组

35、传动效率和电动机运行 效率；采取节能措施前系统冷却设备中风机运行台数，单位为台。如果采用变频调速运行，式中还需除以变频器效率。8.3系统采取节能措施后输人电功率减小按式(23)计算：P总P0总一P总8.4系统采取节能措施后的节能率按式(24)计算：P=AP.fe 总QoiH()i70呆，平传i，70机;m0QojPojTo风机)，平传j，7o机j(23 )(24 )附录A (资料性附录) 热量传递计算热传导是指相互接触的物体或者物体内部存在温度差时，热量从高温处传到低温处的过程。热传导 功率按式(A. 1)计算：(A. 1)式中：0!传导热流量，单位为瓦(W);k 导热系数，单位为瓦每米摄氏度

36、W/(m °C)，负号表示热量传递的方向与温度升髙的方 向相反；传热面积，单位为平方米(m2);温度梯度，单位为摄氏度每米(°C/m),dz为rr方向在微小距离dr范围内的温度变化。热对流换热可分为强迫对流换热和自然对流换热。流体被加热时，对流换热的热流量按式(A. 2)计(A.2 )(A.3 )=hA2 (tw一iff)流体被冷却时，对流换热的热流量按式(A. 3)计算： 02=AA2(ifzw)式中：中2对流热流量，单位为瓦(W);h 表面换热系数，单位为瓦每平方米摄氏度W,'(m2 °C); A2流体与壁面的接触面积，单位为平方米(m2);壁面的温度

37、，单位为摄氏度(°C);流体的温度，单位为摄氏度(°C)。物体热辐射传递热流量按式(A. 4)计算：(A.4 )式中：办辐射热流量，单位为瓦(W);e 实际物体的发射率，又称黑度，其值总小于1，与物体的种类及表面状态有关; A3辐射表面积，单位为平方米(m2);a 斯忒藩-玻耳兹曼常量，其值为5. 67X10-8 W；(m2 K4)；T3黑体的热力学温度，单位为开尔文(K)。附录B（资料性附录）冷却水与冷却壁传热系数的影响因素B. 1水垢厚度的影响当冷却水温度为30 °C、冷却水管内径为40 mm、外径为50 mm、冷却水流速为1. 5 m/s时，对于铸铁 冷却壁

38、，冷却水与冷却壁的等效传热系数Awb随水垢厚度的变化见表B. Io表B. 1铸铁冷却壁冷却水与冷却壁的等效传热系数随水垢厚度的变化字在冷却水管内表面与水的对流换热热相同条件下，对于铜冷壁，冷却水通道由钻孔形成，因阻和水垢热阻。对于基本参数相同的铜冷却壁，冷却水与冷却壁的等效热察数Awb随水垢厚度的变化 见表B.2。水垢厚度_00.000200.00025543.240.50. 00030.00052107. 401.00. 00060.00081301.012.00. 00120.0014736. 993.00. 00180. 0020514. 115.00. 00290. 0031320.

39、35 j表B. 2铜；壁冷却水与冷却壁的等效传热系数随水垢厚度的变化铸铁冷却壁、铜冷却壁冷却水与冷却壁的等效传热系数Awh随水垢厚度的变化曲线分别如图B. 1和 图B. 2所示。总体上，铜冷却壁等效传热系数较铸铁冷却壁大得多。水垢厚度增加，铸铁冷却壁和铜冷却壁冷却 水与冷却壁的等效传热系数均减小。铸铁冷却壁等效传热系数随水垢厚度的增加下降的幅度较平 缓，铜冷却壁当水垢厚度由0 mm增加到0. 5 mm时，等效传热系数急剧下降，随后下降趋势逐渐变得平 缓。T/CISA 065202000500050005003 2 2 1 172.E). AV 釤账 e«赚S到 d?愈邶爷600050

40、0000.51235水垢厚度/mm水垢厚度/mm0040O 幻300200O)0O图B.2铜冷却壁图B. 1铸铁冷却壁B.2流速的影响对于铸铁冷却壁，当冷却水温度为30 °C、冷却水管内径为40 mm、外径为50 mm、冷却水管内壁没有 水垢时，冷却水与冷却壁的等效传热系数/jwb随流速的变化见表B. 3。表B. 3铸铁冷却壁冷却水与冷却壁的等效传热系数随流速的变化关系流速/m s_1RiRsAwb0.50. 000430. 00010. 00010. 00370.00433229. 341.00. 000250.00415239. 501.50. 000180. 00408243. 532.00. 000140.00404245. 752.50. 000120.00402247.173.00. 00010