提高循環(huán)水系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的幾點(diǎn)措施

王 芳，常序慶，徐 輝

（貴州開陽化工有限公司，貴州開陽 550300）

提高循環(huán)水系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的幾點(diǎn)措施

王 芳，常序慶，徐 輝

（貴州開陽化工有限公司，貴州開陽 550300）

為工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)在生產(chǎn)運(yùn)行中經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提出了優(yōu)化措施。

循環(huán)水；經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；采取措施

貴州開陽化工有限公司位于貴州省開陽縣永溫鄉(xiāng)，主要產(chǎn)品為50萬t合成氨。該項(xiàng)目循環(huán)冷卻水裝置采用敞開式循環(huán)冷卻水工藝，循環(huán)水Ⅱ主要是滿足氣化、變換、氨合成壓縮、氨回收等工段循環(huán)冷卻水。為響應(yīng)并實(shí)現(xiàn)公司提出的系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行目標(biāo)，循環(huán)水Ⅱ系統(tǒng)在運(yùn)行方面做了大量的優(yōu)化調(diào)整，在節(jié)約用電、用水等節(jié)能降耗及穩(wěn)定運(yùn)行上做出了較大的貢獻(xiàn)。

1 循環(huán)水Ⅱ系統(tǒng)概述

循環(huán)水Ⅱ系統(tǒng)共設(shè)5臺循環(huán)水泵（其中1臺為汽拖泵），7臺冷卻塔及配套風(fēng)機(jī)，以及其他配套設(shè)備設(shè)施，主要設(shè)備參數(shù)如下表所示。設(shè)計系統(tǒng)正常運(yùn)行時，循環(huán)水泵3開1備，P4212為調(diào)峰泵，作為系統(tǒng)壓力波動調(diào)峰時使用。冷卻塔風(fēng)機(jī)6開1備。循環(huán)水量為28 000～32 000m3/h，保有水量8 300m3，補(bǔ)水來自生產(chǎn)給水管線，補(bǔ)水量在580～660m3/h，系統(tǒng)排污量在116～134m3/h，濃縮倍數(shù)為4倍，回水溫度≤42℃，供水溫度≤32℃，回水壓力約0.3MP（aG），供水壓力約0.45MP（aG）。

表1　主要設(shè)備參數(shù)

2 運(yùn)行現(xiàn)狀調(diào)查

1）循環(huán)水泵在系統(tǒng)正常運(yùn)行時，設(shè)計為3開1備，運(yùn)行模式為汽拖泵P4213和P4211A～C其中的兩臺電泵運(yùn)行。汽拖泵P4213使用的中壓蒸汽來自蒸汽管網(wǎng)，進(jìn)氣壓力為3.8MPa，進(jìn)氣溫度為435℃，進(jìn)氣量約為25t/h，排氣壓力為0.5MPa，排氣直接并入0.5MPa蒸汽管網(wǎng)。而在實(shí)際運(yùn)行中則存在以下問題：在系統(tǒng)氣化雙爐高負(fù)荷運(yùn)行過程中，因0.5MPa返網(wǎng)蒸汽較多，壓力偏高，如開啟P4213汽拖泵，則會導(dǎo)致0.5MPa管網(wǎng)壓力超壓，放空量較大，不僅浪費(fèi)蒸汽，而且噪音污染嚴(yán)重，故P4213泵一直處于停用狀態(tài)，實(shí)際運(yùn)行為P4211A～C三臺電泵運(yùn)行。

2）系統(tǒng)設(shè)有7臺涼水塔，配套7臺功率為200kW/10kV的風(fēng)機(jī)。運(yùn)行模式為6開1備。

3）系統(tǒng)運(yùn)行時濃縮倍數(shù)多在2～3倍左右，較設(shè)計值4倍偏低，換熱設(shè)備循環(huán)水進(jìn)出口溫差平均在4～5℃，甚至有的換熱器循環(huán)水進(jìn)出口溫差為零，遠(yuǎn)低于設(shè)計值。合成高低壓吸收器及其他氨換熱器泄漏頻繁，排污量較大，導(dǎo)致補(bǔ)水量大大增加。

3 優(yōu)化調(diào)整

為實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，首先從系統(tǒng)運(yùn)行方式上查找節(jié)能關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過分析，確定了以下優(yōu)化措施：

3.1調(diào)整循環(huán)水泵運(yùn)行模式

首先在滿足后系統(tǒng)運(yùn)行壓力的前提下，嘗試停用1臺P4211泵，開啟P4212調(diào)峰泵運(yùn)行，經(jīng)過一段時間的試運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)此運(yùn)行方式對后系統(tǒng)換熱設(shè)備的換熱效果并無大的影響，能滿足系統(tǒng)正常運(yùn)行的需求，所以將循環(huán)水泵的運(yùn)行調(diào)整為兩臺P4211大泵加P4212小泵。P4211大泵電機(jī)功率為1 800kW，而P4212小泵電機(jī)功率僅為1 000kW，故此項(xiàng)調(diào)整在節(jié)約用電方面取得了一定的成績。

3.2調(diào)整風(fēng)機(jī)運(yùn)行模式

貴州地勢較高，氣溫總體偏低，在夏季最熱月份平均最高溫度僅為28℃，根據(jù)氣溫變化情況，在氣溫較低時對風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)整，首先停運(yùn)一臺風(fēng)機(jī)，運(yùn)行一段時間，觀察供回水溫度及換熱器換熱效果，如有影響，可立即開啟風(fēng)機(jī)，如無影響，可視情況再做下一步優(yōu)化調(diào)整。通過勤調(diào)細(xì)調(diào)，此項(xiàng)調(diào)整也在節(jié)約用電方面取得了一定的效果。

3.3對風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造

改造一套水輪機(jī)設(shè)備，改造前，風(fēng)機(jī)采用電機(jī)、減速器、傳動軸方式驅(qū)動，消耗能源為電能。電機(jī)額定功率200kW，電機(jī)電壓10kV，實(shí)際運(yùn)行電流8.9A，按照電網(wǎng)5%的電力損耗計算，電機(jī)的實(shí)際消耗功率為145kW。改造后，風(fēng)機(jī)采用水輪機(jī)驅(qū)動，完全利用循環(huán)回水勢能，不再消耗電能。

改造方案：保持原涼水塔結(jié)構(gòu)基本不變，保留現(xiàn)有塔體和塔內(nèi)填料，拆除原電動機(jī)、傳動軸、減速器，以雙進(jìn)四出水輪機(jī)代替。用冷卻塔回水壓力推動風(fēng)機(jī)，改電力驅(qū)動風(fēng)機(jī)為水力驅(qū)動風(fēng)機(jī)。

改造情況：我公司于2015年8月對第二循環(huán)水系統(tǒng)B＃塔進(jìn)行水動風(fēng)機(jī)冷卻塔節(jié)能改造。72h考核后，設(shè)備達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效果良好穩(wěn)定，運(yùn)行后冷卻塔達(dá)到預(yù)期效果，水泵電流及管網(wǎng)壓力穩(wěn)定。此項(xiàng)可以達(dá)到100%節(jié)能效果，即單臺電機(jī)實(shí)際消耗的145kW完全可以被節(jié)省下來。按照設(shè)備年運(yùn)行時間8 000h計算，全年可節(jié)省電力消耗1 160 000kW·h，按照每千瓦時電力消耗單價為0.46元計，全年可節(jié)約電費(fèi)支出533 600元。

表2　水動風(fēng)機(jī)冷卻塔改造比對效果

因此項(xiàng)改造對節(jié)約電力方面起到了較大貢獻(xiàn)，故我公司決定2016年對循環(huán)水Ⅱ進(jìn)行第二臺風(fēng)機(jī)的技術(shù)改造。

3.4其他措施

（1）制定循環(huán)水換熱器檢查表，對各換熱器循環(huán)水進(jìn)出口溫度、物料進(jìn)出口溫度進(jìn)行數(shù)據(jù)測量，并根據(jù)檢查情況，聯(lián)系相關(guān)車間在不影響換熱效果的前提下，對換熱溫差較小的設(shè)備做出相應(yīng)的調(diào)整，使得循環(huán)水進(jìn)出口溫差平均穩(wěn)定在7～8℃，確保循環(huán)水的蒸發(fā)率，維持正常的濃縮倍數(shù)。

（2）加強(qiáng)重點(diǎn)易漏設(shè)備的泄漏監(jiān)控，制定合理查漏方案，定期檢查，一旦發(fā)現(xiàn)工藝介質(zhì)泄漏現(xiàn)象，及時將泄漏的設(shè)備切出，減少因系統(tǒng)置換導(dǎo)致的排污及大量的補(bǔ)水。

（3）定期加藥，定期排污，對藥劑消耗進(jìn)行記錄并檢查，確保藥劑的用量達(dá)到規(guī)定的指標(biāo)。

（4）計劃對汽托泵進(jìn)行改造，以便充分利用富余蒸汽量，使得蒸汽平衡更加合理，目前方案正在編制中，改造后節(jié)能效果有待驗(yàn)證。

4 結(jié)語

通過多方面的調(diào)整，循環(huán)水系統(tǒng)在節(jié)能降耗方面取得的效果非常顯著，在日常的生產(chǎn)運(yùn)行中，只要肯下功夫，加強(qiáng)管理，勤觀察，勤調(diào)整，勤思考，定能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目標(biāo)。

[1] GB5O05O-2O07，工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范[S].

Several Measures to Improve Water Circulation System of Economic Operation

Wang Fang，Chang Xu-Qing，Xu Hui

For industrial circulating water system in the operation of economic operation optimization measures.

circulating water；eeconomic operation；take measures

TM621

A

1003-6490（2016）01-0150-02

2015-12-10

王芳（1983—），女，山東濟(jì)南人，工程師，主要從事技術(shù)管理工作。