石油化工循環水系統節能優化技術探析

蓋希朋

摘要：目前，企業正致力于降低設備能耗，投入大量人力物力，以實現節能降耗，提高產品效益，提高企業綜合競爭力。高耗能是化工企業的主要特征之一，循環水系統能耗占化工生產總能耗的絕大部分。循環水系統是公用系統的重要組成部分。

關鍵詞：石化;循環水系統;節能;優化

引言：循環水冷卻系統是石化工業中一項重要的公用工程。它的用水量占工業用水量的70%左右。冷卻水循環系統的性能與產品質量直接相關，其運行質量直接關系到生產裝置和設備的安全。又是石油化工行業最大的用水量系統。鑒于目前煉油廠循環水系統中普遍存在計量不全、操作不經濟、自動化程度低的情況，對影響目前煉油廠循環水系統優化的因素進行了詳細的分析。對煉油廠水循環系統進行了優化設計。循環水系統工藝模型有很大的節能空間。所以，優化循環水系統運行是煉油化工企業節水節電的重要內容，具有深遠的意義。

1.優化水輪機節能

其主要作用是把有動能的水流轉化為機械能，用機械能帶動葉輪，實現化工生產，控制和產生循環水。汽輪機運行時有一個反向冷卻塔，它要求水在循環狀態下運行，以充分利用水的能量。實踐中，為了進一步改善汽輪機的機械性能，必須對其定向張力進行相應的設計變換。通過對用電設備進行水循環系統的優化，能有效地降低能耗，對減少噪聲及其它環境污染有一定的現實意義。針對水輪機進行相應的改造，一方面降低了機組的能耗，另一方面有效地提高了機組在實際生產中的應用效率。但是，從目前石化水循環系統的水輪機改造技術來看，由于高壓變頻技術的限制，也在一定程度上限制了裝置的輸出能力。為此，必須結合實際情況，采取相應的改進措施。

2.循環水泵葉輪切割的優化

我們所說的水泵汽輪機停車，就是在控制水循環系統的過程中，降低和控制循環系統的能耗，同時也有效地降低了出水過程的能耗。更好地保證切割效果。循環水系統的控制過程中，應根據壓力控制減少流量。與此同時，根據循環水泵運行時間的有關數據進行調整工作，成功地完成了切割工作，并對常用運行機構進行了優化控制。在現階段，通過進一步改善循環水泵葉輪的切割工作，對石化企業生產效率的影響不大，但也是由于公司在泵選型的前期工作中沒有切削泵葉輪。泵在使用過程中應充分發揮其應有的作用，否則也會造成浪費。采用循環水切割技術，可以降低機組的總壓力，提高汽輪機占空比，對當前的切削過程有很大影響，直接關系到水輪機循環效率的轉換，從而有效地提高水輪機的能耗【1】。

3.變頻技術

實質上，通過石油化工水循環系統的合理設計，可以對整個系統的變頻結構進行優化控制，同時調節系統的輸出功率。對其進行相應的技術改造，可有效地降低電機運行過程中的發電量，降低電機運行中的能耗。若根據實際用電需求選擇相應的技術，則需要在電機旋轉的前提下，調整電機的供水能力，以降低溫度變化。為實現傳統的發動機控制節能目標，在實際運行中，當水循環控制電動機轉速達到一定的條件時，必須采用變頻技術對輸出功率進行相應的協調和控制，以控制輸入換熱器的信號。但是，要應用變頻調速技術，還需要大量的資金投入，技術支持和施工，才能有效地改善水的循環控制系統。

4.閉路循環

在石化水循環系統中采用閉式循環水系統，一方面可有效降低系統內冷卻水與周圍環境的接觸，另一方面，可有效避免其它物質對閉路水循環系統的干擾。對節能換熱換熱器進行控制，可對循環水參數進行調節，并加入添加劑。采用該控制方式，可實現閉式循環水系統的最優控制。水質量的主要影響因素是鋼結構的變化和一般參數。基于這一點，為了真正實現設備的循環運行，在分析不同類型設備時，必須考慮相關設備的使用性能。確保封閉循環水系統在運行狀態下穩定、高效。通過循環控制，有效地改善了系統的抗干擾狀態，降低了系統功耗，達到了節能優化的目標。但是，在實際應用過程中，為實現石油化工生產的節能優化，企業必須使用大量的設備【2】。

5.節能水泵

石油化工水循環系統在實際應用中需要多臺發電機同時供電，供電過程需要大量的電能。對石油化工行業實現節能的優化。從而可以用節能泵替代原水泵，實現對系統性能的控制，是整個石化閉路水循環系統性能的重要組成部分。減少水的能耗，可進一步提高節能泵的循環控制效率;

另外，采用流體輸送可以使水循環系統得到更好的輸出效果，節能泵壓力控制可以獲得很好的節能效果。比如，某石化企業循環水領域有450 kW循環水泵3臺，公務用泵2臺。1個循環水泵作為備用，單臺電動泵每天耗電10500 kWh，同時用電機和水泵同時打開會產生很大的能耗。為此，用節能水泵取代了兩臺循環水泵，監測結果表明，每臺電機每天消耗電力6400 kWh。假定石油化工企業的循環水裝置每年運行300天，電價0.8元，經計算，每年可節省約200萬元。流體輸送技術被應用于石化企業的水循環系統。節能泵與普通泵相比，有效地降低了泵的高度。原泵出口壓力0.67 MPa，節能泵出口壓力0.4 MPa。從而在保證裝置正常換熱的同時，減小了揚程，節能效果好【3】。

6.循環水系統壓力優化

循環水壓的優化基于系統的最小供水壓力。利用 PLUS軟件建立了循環水系統管網模型，確定了循環水系統各換熱用戶所需要的壓力高度和主循環水系統提供的水頭壓力。針對循環水管網的設計現狀，采用局部超壓技術，設置管道泵對系統進行降壓，對循環水系統進行網絡化改造，使管網壓力達到最小，結構簡單。在空氣和真空設備中，水設備在優化水模型后并聯。為了改善串聯式冷水機組的優化改造水平，對分段式冷水機組循環水管進行了選擇。同時，調節各裝置的供水壓力，確保裝置循環水回流平穩送至冷卻塔，確保裝置循環水系統正常運行。

結語：總體而言，高能耗是化工企業的主要特征之一，循環水系統能耗占化工生產總能耗的絕大部分。公司應注重開發新的節能技術，降低設備能耗，并投入大量人力物力，在保證裝置正常運行的前提下，降低設備能耗，降低水循環系統能耗，提高生產運行效率。以增加產業的利潤，增強企業的綜合競爭力。

參考文獻：

[1]高瑩，李軍.水輪機節能技術在石化行業循環水冷卻塔中的應用[J].中外能源，2014，19：98-100.

[2]冷德成.化工生產循環冷卻水系統節能技術探究[J].化工管理：2016，08：291.

[3]唐培紅，徐偉.淺談化工行業循環水系統節能技術及應用[J].化工管理：2016，06：165.