浅谈循环水系统节能优化

发表时间:2020/9/1   来源:《工程管理前沿》2020年第12期   作者:钱占辉
[导读] 本文从循环水系统的发展情况出发,结合循环水系统运行中存在的问题,就其节能优化策略进行了讨论,希望能够为循环水系统的节能优化提供参考。
        摘要:循环水系统在很多行业都有着广泛的应用,对其进行节能优化,能够帮助企业降低能耗,提高系统能源利用效率以及企业的经济效益和社会效益。本文从循环水系统的发展情况出发,结合循环水系统运行中存在的问题,就其节能优化策略进行了讨论,希望能够为循环水系统的节能优化提供参考。
关键词:循环水系统;节能优化;策略
前言:循环水系统是工业企业中常见的热媒介质换热方式,不过其在运行过程中需要消耗大量的能源,而且能源利用率较低。可持续发展理念不断深化背景下,要求企业必须做好循环水系统的节能优化工作,提高系统能源利用效率,降低能源消耗,对循环水系统运行中存在的问题进行处理,以保证节能降耗的效果。
1 循环水系统的发展状况
        循环水系统的基本功能,是将冷却水输送到高低压凝气器中,对汽轮机低压缸排出的气体进行冷却,维持高低压凝气器真空状态,确保汽水循环能够持续进行。现如今,国内外都在加强对于循环水系统节能技术的研究,研究的主要方向是利用水轮机来替代电机,驱动风机运转。运用在循环水系统中,能够代替电机驱动风机运转的水轮机有三种,分别是低速混流式三元流模拟设计水轮机、低速混流式补偿设计水轮机和高速混流式水轮机,第一种水轮机的技术水平较高,能源利用效率可以达到90%以上。事实上,为了能够降低循环水系统的能耗,使用水轮机代替电机驱动风机,对操作方法和操作条件进行优化,是今后相当长一段时间内的主要节能措施,已经在不少工业企业中得到了应用,并且取得了较为显著的成果。
2 循环水系统运行中存在的问题
        从目前来看,在循环水系统运行中,存在很多问题,影响系统功能正常发挥的同时,也导致了能耗的增大。一是水泵选型问题。现阶段,部分工业企业在设置循环水系统的过程中,没有重视循环水泵的选型工作,导致水泵和实际运行不匹配,存在高扬程低流量的情况,循环水系统换热器的流速相对较低,对于患者效果产生了负面影响;二是局部偏流问题。部分循环水分支管线的流速偏低,导致换热器换热效果差,而且很多时候,换热器中的循环水会走管程,在流速较低的情况下,很容易出现循环水管束管路堵塞的问题,还可能引发垢下腐蚀;三是轮机驱动问题。就目前来看,循环水系统中水轮机的驱动方式可以分为电机驱动和上文提到的水力驱动,两种驱动方式各有利弊,同时也都有着一定的优化空间;四是系统压力问题。在循环水系统中,压力问题是一个综合性问题,通常来讲,单个循环水系统会同时供多套装置使用,存在跨部门使用的情况,给系统管理工作带来了一定难度,如何对系统压差和循环水换热器管束的流速进行平衡,是技术人员需要解决的关键性问题;五是水质问题。结合循环水系统换热器的检修情况分析,不少换热器都存在结垢和腐蚀的问题,表明水质相对较差,需要对垢下腐蚀的原因进行分析,做好循环水水质的优化,对其运行方式进行调整和完善,保证循环水系统的稳定运行;六是温差问题。循环水系统中,换热器给水和回水存在相应的温差问题,可能出现不同位置的换热器换热温差有的可以满足需求,有的无法满足需求的情况。


3 循环水系统节能优化策略
3.1做好水泵选用
循环水泵的运行效率会对循环水系统的节能效果产生直接影响,就目前而言,高效节能泵的运行效率一般都会超过90%,技术人员在对循环水系统的水泵进行选择和使用的过程中,必须结合实际需求,确定好水泵的扬程和流量,尽量选择变频操作,这样有助于进一步提高循环水泵的运行效率。
3.2关注系统调节
对于循环水系统中存在的局部偏流问题,应该做好整体调节和局部优化,通过分支路调整和流速工艺调整等,对局部偏流的问题进行解决,对于经过调整后依然存在偏流问题的支路旁线,可以在适当位置增加管道泵,不过这需要经过设计人员的认可和上级领导的批准,不能盲目添加。
3.3选择驱动方式
现阶段,循环水系统中水轮机的驱动方式分为电机驱动和水力驱动两种,相比较而言,水力驱动在减少能源消耗方面具备一定的优势,不过其对于循环水的回水压力要求较高,想要对其进行更加高效的利用,需要技术人员对水轮机进行升级改造,使用高效节能叶片,促进水轮机工作效率的提高。
3.4重视压差调整
技术人员应该做好循环水系统的压差调整工作,尤其是对于多套装置共用同一套循环水系统的情况,更是应该分装置进行调整,调整方向保持一致贯通,确保循环水给水管路中所有阀门全开,依照冷换设备设计要求的参数,对回水手阀进行逐一调整,通过回水手阀实现对于压差的有效控制。
3.5优化循环水质
循环水的水质会对循环水系统的运行效果产生不容忽视的影响,对于一些新建装置,或者经过检修后重新开工的装置,需要严格依照相关要求来对预膜进行清洗,确保循环水水质达标,依照水质情况来对循环水的浓缩倍数和pH值进行控制,尤其是pH值,必须控制在7.8-8.3之间,依照藻类的增长情况,适当投放杀菌灭藻药物,再依照挂片腐蚀速率,对缓蚀剂的投放量进行调整。遇到介质泄漏问题时,需要在对原因进行分析,找出泄露源头并给迅速切断,以减轻泄漏问题引发的水质恶化。
3.6调节系统温差
通过对局部管网水力的优化以及工艺的调整,可以在保证循环水系统高效运行的同时,实现对整个系统给水回水温差的调节,在提高循环水流速方面同样有着积极的意义。就目前而言,多数循环水系统的换热温差在6-8℃左右,而经过局部优化和调整之后,换热温差可以达到8℃以上。运用先进的工艺技术,针对不同位置高度的换热器进行局部调整,是确保循环水系统高效运行的关键所在,应该得到足够的重视。
4 结语
        总而言之,可持续发展背景下,社会发展对于工业产业的节能环保提出了更加严格的要求,而伴随着科学技术的快速发展,循环水系统的节能空间能够得到进一步的挖掘和提升,无论是系统的优化、工艺的调整还是先进设备的使用,对于循环水系统的高效运行都不可或缺,必须认识到,循环水系统节能优化是一个长期性持续性的过程,必须常抓不懈,这样才能达到预期的节能效果。
参考文献:
[1]刘钧.石化企业循环水系统的节能优化与应用[J].化工管理,2020,(16):45-46.
[2]耿书林,赵延良,张新国,刘铁刚.炼厂循环水系统节能优化方案可行性研究[J].石化技术,2020,27(03):13,48.
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