机械通风循环水系统节能技术研究与应用

2012年第8期化学工程与装备2012年8月Chenical Engineering & Equipment129机械通风循环水系统节能技术研究与应用徐庆冰(大庆石化公司炼油厂，黑龙江大庆163711)摘要;本文通过对机械通风循环水系统设备的能耗进行详细的研究和分析,根据各设备运行特点及实际运行工况，借鉴国内外先进的节能技术，因地制宜地采取相应的节能措施，取得良好的节能效果。关键词:循环水系统:水动风机; Go ●well前言建环境友好型企业做出了一定的贡献，但受原始工艺条件及在石油、化工和钢铁企业中,为了满足生产,需要对生实际运行工况的限制，系统潜在或无形消耗的能没有得到产过程中的各种工艺流体(气体或液体)进行冷却。在所有合理开发使用和消除，导致系统运行费用居高不下。通过对的液体中,由于水具有比热容最大这种特点,而且资源丰富，循环水系统过程能耗分析和研究,发现机械通风循环水系统所以水是优良的热交换介质.在机械通风系统中，空气通过还有-定潜力，可通过可靠的技术措施，消除或利用潜在的自然抽力或机械通风，自下而上或水平方向在塔内流动，在能量，实现节能的目的。水塔填料区内热水与空气充分接触换热,热水与空气之间发1 机械通风循环水系统工艺流程及能耗分析生蒸发传热和接触传热两种传热作用，从而把热量带走,实1.1机械通 风循环水系统工艺流程现冷却和循环使用的目的.无预处理的机械通风循环水系统由冷却塔、集水池、提随着水处理技术不断的发展和企业加强循环水水质管升泵、换热设备、旁滤处理设备、管网及加药设备组成，其理，循环水浓缩倍数得到不断的提高，为企业节水减排和创工艺流程见(图- -)。风机电机冷却介质水区↓↓↓↓1配水系统提升泵填料区加药系统换热设备水塔集水池吸水池旁滤系统4中国煤化工图一MYHCNMHG循环冷却水经过提升泵提升,经供水管网向生产装置换经过换热后的冷却水返回到循环水场冷却塔.循环热水通过热设备输送，在换热设备进行热量交换，循环水温度升高。配水系统自上而下进行淋水，在水塔填料的作用下，以点滴130.徐庆冰:机械通风循环水系统节能技术研究与应用或薄膜形式与空气进行能量交换,循环水温度降低，汇集到在机械通风循环水冷却系统中,系统主要耗能设备是水水塔集水池内，再流入吸水池内，进行循环使用.塔风机和提升泵。其能量消耗过程见(图二)。1.2能耗分析冷却个贡f丁↓1H|最高点换热设备+提升氯图二根据水泵扬程计算公式:H=Ha+ Eh+hi式中:局部升压的方式降低系统压力,以实现节能的目的。例如炼H一要求水泵总扬程(m);油厂一循系统总循环水量7200m/h,系统最不利点设备是在H-- -水泵吸水处水位 与供水控制点水位的几何高差二重催装置四层平台的6台水冷器,用水量为350m'/h左右。(m);如果通过管道泵局部提升这部分水量,可把供水压力由设计Eh--水泵吸水管以及 送水到控制点的沿程和局部阻的50m降到45m，相比节约能耗约10%。力损失的总和(m);2.2 风机技术节能措施h.- - -用水控制点的最小水头(m);一般循环水系统水塔风机都使用电机驱动,影响风机能根据水泵扬程公式,在位置和流量已确定的循环水工艺耗因素主要是供风量和运行时间，而供风量又取决于风叶角路线，水泵扬程与水泵吸水处水位与供水控制点水位的几何度、风机转速.为了防止能源过度浪费，设计规范规定，冷高差、水泵吸水管以及送水到控制点的沿线和局部阻力损失水温度不大于30"C,水气比为0. 85.目前大多数企业水塔的总和及用水控制点的最小水头有关。但是在设计核算过程风机只有开、停两种状态，通常采用调度调控方式实现节能中没有充分生产工艺条件，导致实际水泵压力往往过大,进的目的。而导致能耗过高。2.2.1变频谓速控制机槭通风循环水系统，风机风量设计是在保证水塔在最变频谓速器既可用于水泵也可用于风机,其最佳使用条高气温、最大负荷的工况条件下的通风量，所以在水塔没有件是负荷在60% 100%的设备。在水量变化较大的循环水场达到设计负荷和气温较低的条件时，造成富余风量过剩的问宜使用水泵变频调速器，采用横压变流安装方式。在环境温题。而水塔风机电耗与实际通风量成正比，通风量越大风机度变化较大或生产装置热负荷变化较大的循环水场风机宜电耗也越大，反之亦然。使用变频调速器，可与循环水水温实现闭环控制。应用变频2循环水系统节能技术措施调速器单台节电可达30%以上。2.1有效降低局部用水点几何高度2.2.2水动驱动培制在循环水系统设计中,往往考虑整体布局,把个别用水水动风中国煤化工，能冷却塔,其核心iYHCNMH G点设备设置较高的位置，这样为保证该处位置设备用水压技术足以微型从山式1公后小化uu代电机(包括传动力,导致系统整体压力开高。如果生产装置控制点的用水量轴、减速机)作为风机动力源，使风机驱动方式由电力改为小于总水量20%时，可通过降低设备几何高度或采用管道泵水力。水轮机的工作动力来自循环水泵(下转第 113页)马强: 油井结垢现象分析113这四口油井加阻垢剂后均达到了减缓油井结垢,延长检通过延长检泵周期，节约了检泵作业的费用。同时，也.泵周期的效果。增加了原油产量:并号措施前平均产量措施后平均产量日产油对比累计增日产液日产油含水前29-552.11.433%3.11.9+0.5+150前25-502.21.532%3.22.28%+0.8+164前22-55123.50%10. 72.378%-1.2-272前22-515.31.25.41.180%-0. 1-7.5合计21.67.665%22.47.66%+34.55总结费用,实现了优化生产方式,节约成本,提高经济效益的目在结垢油井上应用缓蚀阻垢剂,减轻了结垢油井的结垢标，取得了很好的社会效益。现象,增加了原油产量，延长了油井检泵周期，降低了作业(上接第130页)的富余扬程和转移的水泵出口阀门局部阻力,不仅在工作时于后期循环水系统出现的扬程或水量过剩的循环水系统。例保证水轮机的技术参数,而且循环水泵的能耗不变，实现节如扬子石化公司催化裂化装置循环水系统设计处理量为能目的。例如扬子石化公司塑料厂循环水场设计总处理能力6000m/h,设逆流式水塔2间，单间配置功半160干瓦风机，15000m'/h.水场主要设备:①横流式机械通风冷却塔6间，设置供水泵3台(2用1备)，其中讲、B#水泵型号为单间额定冷却水量2500m'/h ;②24sh-9A 循环水泵5台，24SH-9CB、流量3420m'/h、扬程71m; C#水泉型号600KS-75.单台额定流量3420m’/h,额定扬程71m,电机额定功率流量3000m"/h、扬程75m.根据富余水量和富余扬程核算.780kW;③中8. 53风机6台，单台额定功率160kW.水泵进把肼、B阱2 台水泵改为流量32C0m'/h商效节能水泵，同时口压力2m,运行压力控制指标60m.根据水泵富余扬程计算增加1台流量为1800m/h 的高效节能水泵，改适后在工艺得到富余水头13m和水气比0.85核算水轮机输出功率为指标不变的情况下，改造后水泵总电流由164A降到138A,80.7 kW.为此把8.53电动风机改造为功率为80. 7kW微型节电量达16%.双击式冷却塔专用水轮机,取代原有的电动风机。每台实现3总结节电128万度，经济效益66. 56万元。在循环水系统设计时,往往着重考虑水塔与提升能力匹2.3水泵技术节 能措施配和规划水量，导致实际运行过程中出现水量、风量及扬程流体输送Go●well技术是目前最为有效的水系统节能过剩而造成不必要的能源消耗问题。所以要根据循环水系统技术，它从系统优化入手,以“最佳工况运行、段合理能牦"实际运行工况，合理的优化系统和设备足十分必要的。炼油为指导原则，从根本上解决系统普遍存在的“大流量、低效厂根据各项节能技术特点,对三循系统水动风机改造、二循率、高能耗"的技术难题。通过整改系统存在的不利因素,系统Go. well优化进行技术论证，论证结果现场满足改造并按圾佳运行工况参数定做“Ecowell 商效节能泵"替换和优化的条件，开始进入实施阶段。尤其水动风机和目前处于不利工况、低效率运行的水泵，消除“无效能耗"”，Go.well节能中国煤化工得到广泛应用，为企业降本增|YHCNMHG提高输送效率，确保水泵达到圾佳的节能效果。此技术应用