工業(yè)循環(huán)水系統節能優(yōu)化技術(shù)及應用

第29卷第4期合成技術(shù)及應用Vol 29 No 42014年12月SYNTHETIC TECHNOLOGY AND APPLICATIONDec.2014設備改造工業(yè)循環(huán)水系統節能優(yōu)化技術(shù)及應用汪家銘(川化集團有限責任公司四川成都610301)要:工業(yè)循環(huán)水系統節能優(yōu)化技術(shù)為石油和化工企業(yè)實(shí)現清潔生產(chǎn)、綠色生產(chǎn),完成“十二五”節能減排目標,提供了一種先進(jìn)適用的新技術(shù)。介紹了該技術(shù)的基本原本原理、技術(shù)改造及應用現狀關(guān)鍵詞:工業(yè)循環(huán)水節能新技術(shù)研究應用中圖分類(lèi)號:TQ085.4文獻標識碼:B文章編號:1006-334X(2014)04005203根據國家有關(guān)規定,企業(yè)高溫產(chǎn)品、設備必須用目標3工業(yè)循環(huán)水冷卻,循環(huán)水系統以水為介質(zhì)用于工藝該技術(shù)由系統運行能量利用效率分析技術(shù)、系過(guò)程的冷(熱)量交換和傳送,在這其中涉及循環(huán)水統經(jīng)濟運行優(yōu)化整改技術(shù)、系統能量監測和控制技泵組、管網(wǎng)、換熱裝置、制冷設備、冷卻塔等全流程,術(shù)及高效節能產(chǎn)品與制造技術(shù)組成。其主要技術(shù)內其主要依靠水泵為動(dòng)力源來(lái)推動(dòng)循環(huán)水流動(dòng)。容包括:a)循環(huán)水系統各換熱設備、管網(wǎng)、泵站的壓據不同國家工業(yè)統計,水泵的耗電量約占全國發(fā)電力、流量、溫度等運行參數精確采集技術(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)化數學(xué)模型建立;c)對流量工業(yè)用水總量的70%,工業(yè)循環(huán)水系統用泵能耗占管網(wǎng)阻力、水泵運行效率等專(zhuān)家分析診斷及優(yōu)化系到70%以上,運行能耗巨大。統;d)水力平衡調節裝置、高效節能泵等多種針對循環(huán)水系統在石油化工等領(lǐng)域是必不可少的基性強的系列高效節能產(chǎn)品。本環(huán)節,其以水泵為動(dòng)力源,電能消耗較大,約占石在工業(yè)冷卻循環(huán)水系統運行過(guò)程中,通過(guò)水泵化生產(chǎn)過(guò)程中總用電量的8%~10%。據國外統水量和智慧閥門(mén)的輸配協(xié)同節能優(yōu)化控制,將冷卻計,工業(yè)循環(huán)水泵系統運行效率約70%,我國工業(yè)終端的溫度嚴格控制在設定的區間內。智慧閥門(mén)始循環(huán)水泵系統運行效率約為50%,有的不合理的系終處在大開(kāi)度位置進(jìn)行實(shí)時(shí)智能調節,實(shí)現了復雜統運行能量浪費高達40%以上,最少的也有20%左管網(wǎng)的動(dòng)態(tài)水力和熱力平衡,使系統流量與管網(wǎng)阻右2。目前,我國石化行業(yè)循環(huán)水系統普遍存在能尼極小化。根據冷卻水溫度的在線(xiàn)檢測,對冷卻塔耗較高的現象,與先進(jìn)國家相比,水泵效率低5%以的智慧閥門(mén)和冷卻風(fēng)機進(jìn)行優(yōu)化控制,在自適應滿(mǎn)上,系統效率低20%以上。因此,推廣工業(yè)冷卻循足冷卻塔管網(wǎng)的動(dòng)態(tài)水力平衡、熱力平衡及高效輸環(huán)水系統節能優(yōu)化技術(shù)對行業(yè)節能意義重大。配條件下,使各個(gè)冷卻塔的冷卻效果最優(yōu)化。在實(shí)基本原理行上述三項控制的同時(shí),確定水泵組的開(kāi)機臺數和變頻的優(yōu)化控制,使水泵輸出功率極小化,機組效率工業(yè)循環(huán)水節能優(yōu)化技術(shù)根據流體力學(xué)與熱交極大化,從而最大程度節電。在總結節能優(yōu)化運行換原理,分析工業(yè)循環(huán)水系統能量輸配與交換效率,基礎上,可對水泵的規格特性進(jìn)行調整和改造,以達并采用先進(jìn)節能控制方法結合智慧閥門(mén)技術(shù)、工業(yè)到水泵機組的能效優(yōu)化配置。同時(shí)基于物聯(lián)網(wǎng)智慧變頻技術(shù),對工業(yè)循環(huán)水系統中水泵、閥門(mén)與管網(wǎng)、閥門(mén)技術(shù),實(shí)現了循環(huán)水系統流程各參數實(shí)時(shí)監測終端熱交換器、冷卻塔等單元進(jìn)行優(yōu)化控制,將循環(huán)系統能效分析與運行優(yōu)化,并可實(shí)現系統運行的遠水冷卻終端的溫度、流量和工藝參數嚴格控制在設程智能診斷定的區間內,進(jìn)行循環(huán)水系統流程各參數實(shí)時(shí)監測收稿日期:2014-11-26系統能效分析與運行優(yōu)化,使復雜管網(wǎng)的動(dòng)態(tài)水力作者簡(jiǎn)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)水系統節能優(yōu)化技術(shù)及應用532技術(shù)改造歐亞賜福集團、LG甬興化學(xué)、遼寧化學(xué)工業(yè)公司等,正處于大范圍推廣應用階段。工業(yè)冷卻循環(huán)水系統節能優(yōu)化技術(shù)因其實(shí)際應該技術(shù)在鋼鐵、石化、電力、化工、化纖、醫藥、冶用節能效果顯著(zhù),目前已在全國成功應用于近1000金、樓宇中央空調、城鎮區域供熱、城市供熱等行業(yè)個(gè)工業(yè)循環(huán)水系統的節能改造項目,其中有相當中應用,與原有循環(huán)水系統相比,節能改造后綜合節部分石化企業(yè),如上海石化、南京化工、揚子石化、大能率達到30%~60%,節電率一般在20%~85%慶石化、鎮海煉化、巴陵石化、中化集團、柳化股份、節能效果十分明顯。兩種典型工業(yè)循環(huán)水冷卻系統大化集團、上海醫藥集團、菱花味精、福建金綸石化、的技術(shù)改造規模情況見(jiàn)表1所示表1兩種典型工業(yè)循環(huán)水冷卻系統的技術(shù)改造規模系統技改項目0.3MU/a合成氨780m3高爐鼓風(fēng)機透平拖動(dòng)裝置冷卻系統相應配置循環(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相應配7臺冷卻塔。主要技改內容換熱網(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)化整改與調解決了純堿廠(chǎng)和加氯車(chē)間最不利點(diǎn)的水力平衡問(wèn)題。評整,特別是解決了供水總管止回閥阻力異?，F象評價(jià)原泵站作參數及葉輪的水力模型設計。通過(guò)系統改造更換7臺泵最優(yōu)工作參數及葉輪的水力模型設計。通過(guò)系高效節能泵。統改造更換6臺高效節能泵主要設備水力平衡提升調節裝置2套,高效節能泵7臺;循環(huán)水在PLC計量系統,止回閥6臺,高效節能泵6臺。線(xiàn)檢測與能源管理系統1套。節能技改投資額/萬(wàn)元1470780建設期/月年節能/噸標準煤47093048經(jīng)濟效益/萬(wàn)元案通過(guò)優(yōu)化水泵水力設計和結構設計及提高制造精3應用現狀度來(lái)增加泵本身的效率,同時(shí)通過(guò)水泵、配套電機工業(yè)冷卻循環(huán)水系統節能優(yōu)化技術(shù)現已被列入傳動(dòng)裝置、管網(wǎng)和用水設備匹配來(lái)提高冷卻水系統國家發(fā)改委正式對外公布的第五批國家重點(diǎn)節能技效率,并準確計算出用水設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(diǎn)。經(jīng)過(guò)節能改造后,千噸水節電率為金、食品制藥、化纖、熱電等相關(guān)領(lǐng)域中用電力驅動(dòng)33%。在不考慮全年多送水量的情況下,每小時(shí)節大慶石化公司水汽廠(chǎng)處理能力3000h的鋼果顯者么么的循環(huán)水系統。電614.1kW·h。按全年全天運行,年總節電3.1大慶石化公司537.95萬(wàn)kh,年節電額約269萬(wàn)元,節能降耗效結構大型冷卻塔,近年來(lái)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(guò)對催化裂化裝置冷卻循大量損失。該廠(chǎng)實(shí)施了循環(huán)水系統優(yōu)化技術(shù)改造,環(huán)水系統實(shí)施技改,每年可節省用電量395萬(wàn)kW合理優(yōu)化生產(chǎn)工藝,采用管式閉路配水取代原有設h十槽式配水,通過(guò)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(shí),還采用薄膜點(diǎn)滴混裝聚酯工藝、動(dòng)力車(chē)間兩套獨立冷卻循環(huán)水系統進(jìn)行專(zhuān)利技術(shù),安裝了新式多波雙功能收水器,可以進(jìn)行優(yōu)化,每年可節省用電量合計281萬(wàn)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)水系統優(yōu)化改造完成后每年冷卻循環(huán)水系統,優(yōu)化后每年節電達到1366萬(wàn)kW可節約運行費用18萬(wàn)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(wàn)元的巴陵石化公司己內酰胺事業(yè)部第一循環(huán)冷卻水循環(huán)水系統優(yōu)化改造項目,節能效果也非常顯著(zhù)。54合成技術(shù)及應用第29卷帶來(lái)增長(cháng)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(yíng)化肥原料,每年綜合能源消耗量達到76萬(wàn)t標節能能力約155萬(wàn)t標準煤。準煤。而合成氨的工藝冷卻水,其耗能在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中是最大的,通過(guò)將水泵進(jìn)行節能改造,工藝冷參考文獻:卻水系統節電率近30%。[1]馮瓊,張秋紅,馮平平.工業(yè)循環(huán)水運行評價(jià)和處理方案[J]橡塑技術(shù)與裝備,2009,35(8):46-50.4結語(yǔ)[2]龍德曉,李志明.多冷卻塔循環(huán)水系統的能耗優(yōu)化[J].節能技術(shù),2010,28(2):3-6常規工業(yè)循環(huán)水系統運行模式主要為恒流量運[3]趙凱工業(yè)循環(huán)水系統節能優(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)水系統節能技術(shù)進(jìn)行改造,施工方便20l1.8.2節能效果顯著(zhù),系統運行中無(wú)振動(dòng)、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(jìn)行維修。[5]吳波,趙從菊冷卻循環(huán)水系統的節能改造[J].節能與環(huán)保按照石化行業(yè)循環(huán)水系統的用電量占整個(gè)電耗的20098%~10%,使用優(yōu)化技術(shù)后節能30%計算,通過(guò)循[6]唐長(cháng)忠,湯中彩,沈新榮,工業(yè)循環(huán)水WECS改造技術(shù)的應用環(huán)水系統的節能優(yōu)化至少可以為整個(gè)石油化工行業(yè)探討[J].工業(yè)儀表與自動(dòng)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