敞开式循环水系统经济运行浅谈

2013-06-27高林李为

化工管理 2013年10期

关键词：台数经济运行倍数

高林李为

引言：

合理调配循环水泵台数，大小水泵并联使用，调整浓缩倍数是该化工厂进行经济运行，节能降耗的最佳方式。

一、该化工厂循环水运行情况

该厂循环水主要为精馏塔、合成塔、尾气回收装置提供循环水，整套循环水系统为敞开式冷却系统，所有经过换热装置的回水均回收至循环水池经过降温再输送至用户。

进行经济运行前，该厂的循环水泵维持3台运行，一台备用，浓缩倍数在2.0以下。每天耗电量1000*24*3=72000KW，每天排污量2100t，两者每天消耗费用之和占循环水系统总费用的90%以上。

因此对循环水泵系统及合理排污运行的经济性研究，对于节约厂用电、节约厂用水，提高化工厂运行经济性具有重要的意义。

二、循环水泵的经济运行

2.1、循环水泵的经济运行方式简述

1）调整水泵的运行台数及搭配方案。采用循环量大的循环水泵与循环量小的水泵进行并联使用，或调整同等循环量水泵的开启台数。

2）改变管路系统运行特性，该运行方式最常用的方法是节流，即阀门调节。由于它改变了阀门开度，故增加了管路水力损失，运行很不经济。

3）改变水泵本身特性，最常见的方式为，将工频运转通过增加变频器改变为变频运行，通过变频运行来满足全厂循环水用量无级变化的要求。

三、浓缩倍数

通常循环水的循环率都在95%以上，也即补充水量只有3～5%。提高浓缩倍数不但可以节约用水，也可以减少因排水而流失的药剂量,同时还可以节约污水处理费用，一举多得。

该厂现有的循环水系统为例加以说明。循环水系统容量为2.4×104m3/h，循环水量 R 为 1.3×104m3/h，根据：H 蒸发量=R×α ×ΔT×80%

式中ΔT——该厂循环水进出口水温之差(≈3℃)K——循环水系统的K浓缩倍数α——蒸发因子

H蒸发量=蒸发量 M补水量=补水量 D排水量=排污量

80%为热负荷百分比，根据厂实际情况采用不同百分比

据此可计算出α=0.0018和K=1.32—2.3时系统所需补水量M、排污量 D、(M/R)%、(D/R)%及节水率(ΔM/R)/ΔK。

同时可依据此公式计算出K=3.0—6.0时所需补水量M、排污量 D、(M/R)%、(D/R)%及节水率(ΔM/R)/ΔK，计算结果见表 3。

以下为该厂12年3月～5月期间的浓缩倍数变化情况，采用电导率法计算。 2012.3.13—1.32；2012.3.21—1.36；2012.3.29—1.8；2012.4.06—2；2012.4.11—2.15；2012.4.20—2.3；2012.5.7—3.0

表1 在不同浓缩倍数值下循环水系统的水量参数计算值

表2 在不同浓缩倍数值(3.0-6.0)下循环水系统的水量参数计算值

很明显，从3月13日起，该厂循环水浓缩倍数开始从1.32逐步提高至3.0，由于浓缩倍数的提高，补水量从97.7t/h降低至73.8t/h，补水量每小时减少23.9t，排污量减少23.9t。

按照当地市政用水水费（3.45元/t）计算每小时可节约水费23.9*3.45=82.5元，每月节约水费82.5*24*30=59400元

从从表1和表2看出：

①随着浓缩倍数的增加，冷却水系统的补充水量M和排污水量D都不断减少。

②从表3(ΔM/R)/ΔK中，每提高0.5个浓缩倍数所降低的补充水量的百分比［(ΔM/R)/ΔK］随浓缩倍数的增加而降低，且在低浓缩倍数时，提高K值的补水百分比较明显；但当K提高到4.0以上时再进一步提高浓缩倍数的话，补水百分比就不太明显了，同时会影响到水质。如该厂由4.5提高到5.0时，节水量仅占循环水量的0.019%，因此该厂循环冷却水系统的浓缩倍数控制在3.0～4.0为好。