第29卷第4期合成技術(shù)及應(yīng)用Vol 29 No 42014年12月SYNTHETIC TECHNOLOGY AND APPLICATIONDec.2014設(shè)備改造工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化技術(shù)及應(yīng)用汪家銘(川化集團有限責任公司四川成都610301)要:工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化技術(shù)為石油和化工企業(yè)實現(xiàn)清潔生產(chǎn)、綠色生產(chǎn),完成“十二五”節(jié)能減排目標,提供了一種先進適用的新技術(shù)。介紹了該技術(shù)的基本原本原理、技術(shù)改造及應(yīng)用現(xiàn)狀關(guān)鍵詞:工業(yè)循環(huán)水節(jié)能新技術(shù)研究應(yīng)用中圖分類號:TQ085.4文獻標識碼:B文章編號:1006-334X(2014)04005203根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定,企業(yè)高溫產(chǎn)品、設(shè)備必須用目標3工業(yè)循環(huán)水冷卻,循環(huán)水系統(tǒng)以水為介質(zhì)用于工藝該技術(shù)由系統(tǒng)運行能量利用效率分析技術(shù)、系過程的冷(熱)量交換和傳送,在這其中涉及循環(huán)水統(tǒng)經(jīng)濟運行優(yōu)化整改技術(shù)、系統(tǒng)能量監(jiān)測和控制技泵組、管網(wǎng)、換熱裝置、制冷設(shè)備、冷卻塔等全流程,術(shù)及高效節(jié)能產(chǎn)品與制造技術(shù)組成。其主要技術(shù)內(nèi)其主要依靠水泵為動力源來推動循環(huán)水流動。容包括:a)循環(huán)水系統(tǒng)各換熱設(shè)備、管網(wǎng)、泵站的壓據(jù)不同國家工業(yè)統(tǒng)計,水泵的耗電量約占全國發(fā)電力、流量、溫度等運行參數(shù)精確采集技術(shù);b)換熱網(wǎng)量的15%~21%。當前,我國循環(huán)水用量已經(jīng)占到絡(luò)優(yōu)化和管網(wǎng)水力優(yōu)化數(shù)學模型建立;c)對流量工業(yè)用水總量的70%,工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)用泵能耗占管網(wǎng)阻力、水泵運行效率等專家分析診斷及優(yōu)化系到70%以上,運行能耗巨大。統(tǒng);d)水力平衡調(diào)節(jié)裝置、高效節(jié)能泵等多種針對循環(huán)水系統(tǒng)在石油化工等領(lǐng)域是必不可少的基性強的系列高效節(jié)能產(chǎn)品。本環(huán)節(jié),其以水泵為動力源,電能消耗較大,約占石在工業(yè)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)運行過程中,通過水泵化生產(chǎn)過程中總用電量的8%~10%。據(jù)國外統(tǒng)水量和智慧閥門的輸配協(xié)同節(jié)能優(yōu)化控制,將冷卻計,工業(yè)循環(huán)水泵系統(tǒng)運行效率約70%,我國工業(yè)終端的溫度嚴格控制在設(shè)定的區(qū)間內(nèi)。智慧閥門始循環(huán)水泵系統(tǒng)運行效率約為50%,有的不合理的系終處在大開度位置進行實時智能調(diào)節(jié),實現(xiàn)了復雜統(tǒng)運行能量浪費高達40%以上,最少的也有20%左管網(wǎng)的動態(tài)水力和熱力平衡,使系統(tǒng)流量與管網(wǎng)阻右2。目前,我國石化行業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)普遍存在能尼極小化。根據(jù)冷卻水溫度的在線檢測,對冷卻塔耗較高的現(xiàn)象,與先進國家相比,水泵效率低5%以的智慧閥門和冷卻風機進行優(yōu)化控制,在自適應(yīng)滿上,系統(tǒng)效率低20%以上。因此,推廣工業(yè)冷卻循足冷卻塔管網(wǎng)的動態(tài)水力平衡、熱力平衡及高效輸環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化技術(shù)對行業(yè)節(jié)能意義重大。配條件下,使各個冷卻塔的冷卻效果最優(yōu)化。在實基本原理行上述三項控制的同時,確定水泵組的開機臺數(shù)和變頻的優(yōu)化控制,使水泵輸出功率極小化,機組效率工業(yè)循環(huán)水節(jié)能優(yōu)化技術(shù)根據(jù)流體力學與熱交極大化,從而最大程度節(jié)電。在總結(jié)節(jié)能優(yōu)化運行換原理,分析工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)能量輸配與交換效率,基礎(chǔ)上,可對水泵的規(guī)格特性進行調(diào)整和改造,以達并采用先進節(jié)能控制方法結(jié)合智慧閥門技術(shù)、工業(yè)到水泵機組的能效優(yōu)化配置。同時基于物聯(lián)網(wǎng)智慧變頻技術(shù),對工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)中水泵、閥門與管網(wǎng)、閥門技術(shù),實現(xiàn)了循環(huán)水系統(tǒng)流程各參數(shù)實時監(jiān)測終端熱交換器、冷卻塔等單元進行優(yōu)化控制,將循環(huán)系統(tǒng)能效分析與運行優(yōu)化,并可實現(xiàn)系統(tǒng)運行的遠水冷卻終端的溫度、流量和工藝參數(shù)嚴格控制在設(shè)程智能診斷定的區(qū)間內(nèi),進行循環(huán)水系統(tǒng)流程各參數(shù)實時監(jiān)測收稿日期:2014-11-26系統(tǒng)能效分析與運行優(yōu)化,使復雜管網(wǎng)的動態(tài)水力作者簡介:汪家銘(194—),男,江蘇蘇州人,工程師,從事化工科第4期汪家銘.工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化技術(shù)及應(yīng)用532技術(shù)改造歐亞賜福集團、LG甬興化學、遼寧化學工業(yè)公司等,正處于大范圍推廣應(yīng)用階段。工業(yè)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化技術(shù)因其實際應(yīng)該技術(shù)在鋼鐵、石化、電力、化工、化纖、醫(yī)藥、冶用節(jié)能效果顯著,目前已在全國成功應(yīng)用于近1000金、樓宇中央空調(diào)、城鎮(zhèn)區(qū)域供熱、城市供熱等行業(yè)個工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)的節(jié)能改造項目,其中有相當中應(yīng)用,與原有循環(huán)水系統(tǒng)相比,節(jié)能改造后綜合節(jié)部分石化企業(yè),如上海石化、南京化工、揚子石化、大能率達到30%~60%,節(jié)電率一般在20%~85%慶石化、鎮(zhèn)海煉化、巴陵石化、中化集團、柳化股份、節(jié)能效果十分明顯。兩種典型工業(yè)循環(huán)水冷卻系統(tǒng)大化集團、上海醫(yī)藥集團、菱花味精、福建金綸石化、的技術(shù)改造規(guī)模情況見表1所示表1兩種典型工業(yè)循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的技術(shù)改造規(guī)模系統(tǒng)技改項目0.3MU/a合成氨780m3高爐鼓風機透平拖動裝置冷卻系統(tǒng)相應(yīng)配置循環(huán)水量35000t/h,配7臺冷卻水泵,其中2臺配功率為6臺900kW冷卻泵(2用4備)2240kW,1臺配功率為900kW,4臺配功率為1000kW相應(yīng)配7臺冷卻塔。主要技改內(nèi)容換熱網(wǎng)絡(luò)及配水管網(wǎng)的不利因素優(yōu)化整改與調(diào)整,特別是換熱網(wǎng)絡(luò)及配水管網(wǎng)的不利因素優(yōu)化整改與調(diào)解決了純堿廠和加氯車間最不利點的水力平衡問題。評整,特別是解決了供水總管止回閥阻力異?，F(xiàn)象評價原泵站作參數(shù)及葉輪的水力模型設(shè)計。通過系統(tǒng)改造更換7臺泵最優(yōu)工作參數(shù)及葉輪的水力模型設(shè)計。通過系高效節(jié)能泵。統(tǒng)改造更換6臺高效節(jié)能泵主要設(shè)備水力平衡提升調(diào)節(jié)裝置2套,高效節(jié)能泵7臺;循環(huán)水在PLC計量系統(tǒng),止回閥6臺,高效節(jié)能泵6臺。線檢測與能源管理系統(tǒng)1套。節(jié)能技改投資額/萬元1470780建設(shè)期/月年節(jié)能/噸標準煤47093048經(jīng)濟效益/萬元案通過優(yōu)化水泵水力設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計及提高制造精3應(yīng)用現(xiàn)狀度來增加泵本身的效率,同時通過水泵、配套電機工業(yè)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化技術(shù)現(xiàn)已被列入傳動裝置、管網(wǎng)和用水設(shè)備匹配來提高冷卻水系統(tǒng)國家發(fā)改委正式對外公布的第五批國家重點節(jié)能技效率,并準確計算出用水設(shè)備和流體輸送相匹配的術(shù)推廣目錄中,適用于石油化工、機械電子、鋼鐵冶最佳工藝點。經(jīng)過節(jié)能改造后,千噸水節(jié)電率為金、食品制藥、化纖、熱電等相關(guān)領(lǐng)域中用電力驅(qū)動33%。在不考慮全年多送水量的情況下,每小時節(jié)大慶石化公司水汽廠處理能力3000h的鋼果顯者么么的循環(huán)水系統(tǒng)。電614.1kW·h。按全年全天運行,年總節(jié)電3.1大慶石化公司537.95萬kh,年節(jié)電額約269萬元,節(jié)能降耗效結(jié)構(gòu)大型冷卻塔,近年來冷卻效果逐年下降,收水器3.3其他企業(yè)老化變形,使大量的循環(huán)水漂出塔外,造成水和藥劑揚子石油化工公司通過對催化裂化裝置冷卻循大量損失。該廠實施了循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)改造,環(huán)水系統(tǒng)實施技改,每年可節(jié)省用電量395萬kW合理優(yōu)化生產(chǎn)工藝,采用管式閉路配水取代原有設(shè)h十槽式配水,通過集中配水,減少水源擴散面積,降杭州邦聯(lián)氨綸有限公司將原先氨綸生產(chǎn)裝置的低循環(huán)水漂滴損失率。同時,還采用薄膜點滴混裝聚酯工藝、動力車間兩套獨立冷卻循環(huán)水系統(tǒng)進行專利技術(shù),安裝了新式多波雙功能收水器,可以進行優(yōu)化,每年可節(jié)省用電量合計281萬kW·h次收水,使冷卻效率、填料強度和抗老化性均得到大化集團有限責任公司的合成氨聯(lián)合生產(chǎn)裝置了較大提高。該項循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化改造完成后每年冷卻循環(huán)水系統(tǒng),優(yōu)化后每年節(jié)電達到1366萬kW可節(jié)約運行費用18萬余元4。3.2巴陵石化公司浙江新和成有限責任公司投資3000多萬元的巴陵石化公司己內(nèi)酰胺事業(yè)部第一循環(huán)冷卻水循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化改造項目,節(jié)能效果也非常顯著。54合成技術(shù)及應(yīng)用第29卷帶來增長2.4%~3%的直接經(jīng)濟效益。預計到四川美豐集團美青氰胺有限責任公司主要生產(chǎn)2015年該技術(shù)若在相關(guān)領(lǐng)域推廣15%,可形成的年經(jīng)營化肥原料,每年綜合能源消耗量達到76萬t標節(jié)能能力約155萬t標準煤。準煤。而合成氨的工藝冷卻水,其耗能在整個生產(chǎn)過程中是最大的,通過將水泵進行節(jié)能改造,工藝冷參考文獻:卻水系統(tǒng)節(jié)電率近30%。[1]馮瓊,張秋紅,馮平平.工業(yè)循環(huán)水運行評價和處理方案[J]橡塑技術(shù)與裝備,2009,35(8):46-50.4結(jié)語[2]龍德曉,李志明.多冷卻塔循環(huán)水系統(tǒng)的能耗優(yōu)化[J].節(jié)能技術(shù),2010,28(2):3-6常規(guī)工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)運行模式主要為恒流量運[3]趙凱工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化運行技術(shù)[EB(0L1.hmp行,能耗大,普遍存在效率低、能耗高的技術(shù)難題。wenku. baidu. com/view/d20721553clec5 das采用工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)進行改造,施工方便20l1.8.2節(jié)能效果顯著,系統(tǒng)運行中無振動、噪音低、維護檢4鄭璐循環(huán)水優(yōu)化為行業(yè)降耗增效[N],中國化工報,2013-01修方便,維修工作量少,而且可以不停產(chǎn)進行維修。[5]吳波,趙從菊冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的節(jié)能改造[J].節(jié)能與環(huán)保按照石化行業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)的用電量占整個電耗的20098%~10%,使用優(yōu)化技術(shù)后節(jié)能30%計算,通過循[6]唐長忠,湯中彩,沈新榮,工業(yè)循環(huán)水WECS改造技術(shù)的應(yīng)用環(huán)水系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化至少可以為整個石油化工行業(yè)探討[J].工業(yè)儀表與自動化裝置,2013,(2):58-61Energy saving optimization techniques of industrial coolingcirculating water system and it's applicationsWang JiamingSichuan Chemical Works Group Lid., Chengdu Sichuan 610301, China)Abstract: Industrian circulating water system and energy saving provides a kind of advanced and applicabletechnology, for implement cleaner production, green production, complete the"twelfth five-year"energy conservation and emissions reduction targets in the oil and chemical enterpises. In this article introduces the basic principletechnical reformation and application status of the technologyKey words: industrical circulating water; energy saving; new technology; research; application