敞開(kāi)式凈循環(huán)水系統最優(yōu)濃縮倍數的探討(下)

摘要:運用生命周期成本法分析了首鋼京唐鋼鐵公司某敞開(kāi)式凈循環(huán)水系統的生命周期成本。對該系統在運行過(guò)程中涉及的各項成本進(jìn)行量化分析，并且隨季節變化而改變系統邊界條件，從而得出不同的濃縮倍數的優(yōu)化結果。關(guān)鍵詞:敞開(kāi)式;凈循環(huán)水系統;濃縮倍數;生命周期成本敞開(kāi)式凈循環(huán)水系統最優(yōu)濃縮倍數的探討(下)張建紅'，吳禮云"，劉正發(fā)'，陳志新‘，徐明5， 李金輝3(1.首鋼技術(shù)研究院，北京100043; 2. 首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責任公司,河北曹妃甸063200;了.首鋼新鋼有限責任公司動(dòng)力廠(chǎng)，北京10041; 4.北京首鋼國際工程技術(shù)有限公司，北京100043;5.唐山首鋼寶業(yè)鋼鐵有限責任公司,北京100041)節(續上期)環(huán)1.2.6設備折舊再造附加費2案例分析.保根據循環(huán)冷卻水設備的構筑物分項的折舊費,首鋼京唐鋼鐵公司某敞開(kāi)式凈循環(huán)冷卻水系統21除以構筑物原料(鋼材. 混凝土等)的單價(jià) 得出其的設計規模為13500m2/h,循環(huán)冷卻給水溫度t2 =耗用量，再根據構筑物原料生產(chǎn)時(shí)所造成的各類(lèi)污32C，回水溫度t, =42C,冷卻溫差4t= 10C，染物及其環(huán)境價(jià)值，計算出設備折舊再造的附加取濕球溫度r= 28C。選用水泵三用一備，單泵功費率450kW;采用逆流機械通風(fēng)冷卻塔，共3組6格，EC= z(rIC,"θV)(23)單塔配套軸流風(fēng)機的電機功率為200kW,其中一臺5風(fēng)機配變頻電機，另兩臺配單速電機:配高效收水式中: ECg-- -設 備折舊再造附加費，萬(wàn)元/季度:器，水飄失串≤0.02%0旁濾率2%，即270m'/h..系統設備折舊費，萬(wàn)元/季度;系統設備的主要材質(zhì)為碳鋼，另有少量為不銹鋼和-一設備構筑物材料比( Er= 1);銅，采用以NaClO溶液為主的殺生劑。v ;-- -構筑物原料(鋼材.混凝土等)價(jià)格，該系統每年運行8000h，夏季和冬季按92天計,萬(wàn)元/t.春秋季各按91天計。補水費用單價(jià)為4.6元/m',那么該循環(huán)水系統的外部成本就等于以上幾種水資源附加費為0.1元/m'，電費單價(jià)為0.5元/費用之和，即:kWh;系統排放廢水所支付的排污費為0.8元/m',EC= EEC;為了保證系統水質(zhì)穩定需要加適量的藥劑，該系統= EC;+ EC:+EC3+ EC+ EC;+EC,(24)投加緩蝕阻垢劑，藥劑的單價(jià)為1.8萬(wàn)元/t, 還投該系統的總成本LCC等于內部成本以及外部加殺菌滅藻劑，藥劑的單價(jià)為0.3萬(wàn)元/t:該系統成本之和，即:.的一次中國煤化工1000萬(wàn)元，按LCC= IC+EC最后根據在不同濃縮倍數條件下，系統總成本(25)15年護主要為鋼切加此曉工，啊戚約比N7 : 3，已知鋼材HCNMHG年折舊，構筑物的變化，確定最優(yōu)的濃縮倍數。價(jià)格為4500元/t，混凝土價(jià)格為300元/t。本系統采用工業(yè)新水作補充水，循環(huán)冷卻表了 不同季節不同濃縮倍數條件下的系統生命周期成本萬(wàn)元水的水質(zhì)標準執行《工業(yè)循環(huán)冷卻水夏季春秋季冬季處理設計規范》(GB50050-95)。倍數N IC LCC此外，該公司根據補充水水質(zhì)3.0 549.36 25.65 575.01| 391.96 25.37 417.33 305.88 23.09 328.97特點(diǎn)，要求循環(huán)水的硬度不宜大于3.5 527.07 25.05 552.12| 378.48 24.78 403.26 296.68 22.55 319.23700~1000mg/L; Cl不應大于4.513.41 24.75 538.16 369.96 24.48 394.44| 290.49 22.28 312.7606.57 24.90 531.47 | 365.07 24.63 389.70 | 286.62 22.41 309.03400mg/L,即使采用有效的緩蝕劑5.0 507.11 25.20 532.31| 363.79 24.93 388.72| 285.04 22.68 307.72時(shí)，Cl也應控制在650mg/L以?xún)取?.513.44 25.65 539.09 | 364.52 25.37 389.89| 284.62 23.09 307.702.1循環(huán)冷卻水系統生命周期成本計6.0 526.31 26.25 552.56 | 366.31 25.96 392.28 285.35 23.63 308.98算各季節在不同濃縮倍數條件下的生命周期成本00，計算結果如表3所示。由計算結果可以看出:+春秋手50(1)在夏季，當濃縮倍數N = 4.5時(shí)，IC最低，而當N =4.0時(shí)，EC最低;綜合起來(lái)，當N = 4.5時(shí)，系統的生命周期成本LCC最低，若繼續提高2.5 3 3.544.555.566.5節濃縮倍數，企業(yè)生命周期成本反而會(huì )升高。圖2改變循環(huán)水量后生命周期成本能(2)在春秋季，當濃縮倍數N= 5.0時(shí)，最低:隨濃縮倍數的變化情況而當N = 4.0時(shí)，最低:綜合起來(lái)，當N = 5.0時(shí)，保系統的生命周期成本LCC最低，若繼續提高濃縮倍同樣，若取水費由原來(lái)的4.6元/m3降到0.5數，企業(yè)生命周期成本反而會(huì )升高。元/m’，可計算得在夏季當N = 3.5時(shí)系統生命周(3) 在冬季，當濃縮倍數N=5.5時(shí),最低;而期成本最優(yōu)，其余季節N = 4.0最優(yōu)。不同地區水器|當N=4.0時(shí)，最低;綜合起來(lái)，當N=5.5時(shí)，系資源緊缺程度的不同，其濃縮倍數的優(yōu)化值也不盡統的生命周期成本LCC最低。由于當N= 5.0時(shí)，LCC相同。在補充水水質(zhì)類(lèi)似的情況下，缺水地區的企增加微小，因此在冬季可以在N = 5.0~5.5之間運行。業(yè)由于受水費以及排污費較高等因素的影響，其合2.2結果分析理的濃縮倍數指標也應比豐水地區相對要高。因此通過(guò)分析結果，可確定該凈循環(huán)水系統在各季度各企業(yè)可以根據自身水系統的邊界條件，由該模型的最優(yōu)依縮倍數，而系統生命周期成本隨濃縮倍數的計算出在各季節不同濃縮倍數下的生命周期成本,變化情況如圖1所示。但該依縮倍數并不是一成不變從而確定最優(yōu)的濃縮倍數指標以指導循環(huán)水系統的的。如該鋼鐵公司另外一個(gè)3000m3/ h的敞開(kāi)式循環(huán)優(yōu)化設計.運行與改造。水系統，通過(guò)計算可得出系統生命周期成本夏季在N=4.0最小，春秋季在N =4.5最小，冬季在N=5.3結論與建議.0最小，LCC隨濃縮倍數的變化情況如圖2所示。合理的濃縮倍數指標對企業(yè)的節能降耗具有深.500遠的現實(shí)意義。確定合理的濃縮倍數指標不僅要考550s0一春秋季慮企業(yè)的運行成本還要考慮其所造成的環(huán)境影響。4540士手生命周期成本分析法不僅考慮了企業(yè)的內部成本也300對涉及環(huán)境價(jià)值的外部成本進(jìn)行了分析，建立的水250200，25335445555665系統中國煤化士確定各季節最優(yōu)的濃縮:條件，模型可得出濃編借數N:CYHCNMHG已知條件下各季節系統生命周期不同的依酒信數優(yōu)化組，因此該模型具有通用性，針成本隨濃縮倍數的變化情況.對各自企業(yè)的特定情況稍加修正就可推廣使用?！?/p>