孟祥斌

（中国石油大庆石化公司水气厂，黑龙江大庆163714）

工业水场节能降耗挖潜措施

孟祥斌

（中国石油大庆石化公司水气厂，黑龙江大庆163714）

分析了工业水装置物耗、能耗和水耗偏高的原因，采取了改变机泵的运行方式、更新设备、选用高效药剂、优化装置的运行工况及修订运行管理制度等有效措施。结果表明，改进后的工业水装置的能耗同比降低1.39%，源水单耗降低0.049%，物耗降低0.97%，如果进一步提升装置的自动化程度，节能降耗工作将取得更大成效。

能耗物耗分析；节能降耗；措施

某石化公司水气厂源水由某泵站提升，需要经过2条Φ720×10和1条Φ1020×10的管线进入2座5 000 m3的源水罐，靠重力自流（或源水泵提升）进入4座机械搅拌澄清池，途中投加混凝剂聚合氯化铝铁，经静态混合器作用，源水与药剂充分混合，在澄清池中杂质进行混凝、沉淀后，澄清池上清液进入虹吸滤池进行过滤，滤后水进入清水池中，最后由清水泵（包括工业水泵、低硅水泵和低温水泵）送往各用水装置。为节约水资源，实现清洁生产，澄清池排泥水经排泥水泵提升送入排泥水回收装置处理，处理后的上清液自流进入反洗水池，与虹吸滤池的反洗水一同经反洗水泵提升回收至源水罐中循环处理，形成的泥渣由带式压滤机脱水后压成泥饼外送到工业垃圾场［1～3］。

1 装置能耗、物耗、源水单耗

装置能耗、物耗、源水单耗情况见表1。（能耗=（电能+蒸汽能）/产量；物耗=（聚合铝铁+聚丙烯酰胺）/产量；源水单耗=源水量/产量。）

表1 能耗、物耗、水耗统计

2 偏高原因分析

2.1 物耗情况分析

（1）在排泥水进入浓缩池前投加的聚丙烯酰胺量大，浪费药剂，并且浓缩池出水中含有聚丙烯酰胺，导致回收利用的污水进入澄清池处理时，污泥会粘附在斜管上。

（2）在脱泥操作时，需投加大量的聚丙烯酰胺，才能保证泥饼含水量达标。

（3）聚合铝铁手动控制加药，存在溶药浓度不准，调节加药流量滞后的问题。

（4）冬季水温低，需混凝剂中含有Fe2O3，才能更好地絮凝，冬季聚合铝铁有效成分Fe2O3的含量有时较低，需增加药剂的投加量。

（5）澄清池配水槽局部堵塞，布水不均，致使药剂消耗增加。

2.2 能耗情况分析

（1）工业水泵与外送水量不匹配，效率低。近年来各装置节水效果显著，用水量大幅减少，所以，工业水场常常需要手动控制通过限制泵出口阀门来控制外送水量，会出现泵憋压运行的情况，手动控制滞后于外网的用水量波动，导致瞬间压力大幅度频繁波动，乙烯厂区2#线、16#线出现漏点，损失水资源［4］。

（2）排泥水泵（额定流量350 t/h）受排泥水回收装处理能力（额定流量200 t/h）的限制，输送量远远小于额定流量，反洗泵（额定流量550 t/h）的输送流量（300 t/h左右）也大幅度减小，泵使用效率降低，耗能大。

（3）工业水场澄清池、排泥泵房、反洗泵房采用蒸汽采暖，其中澄清池和反洗泵房无人值守，浪费热能［5］。

（4）滤池岗位真空泵运行时间长。岗位人员在反洗滤池时，为了方便，在抽吸大虹吸管形成真空、已进入反洗状态后没有及时停运真空泵，而是反洗结束，破坏大虹吸管，继续抽吸小虹吸管，形成虹吸恢复进水状态后再停泵，每次反洗泵要多运行10 min的时间。

（5）储药池出口堵塞或加药提升泵出口管线滤网被药剂堵塞，造成提升泵运行时间延长。

（6）岗位人员存在脱泥后冲净滤布，滤布冲洗干净后没有及时停泵，导致冲洗水泵运行时间延长。

（7）部分岗位存在长明灯现象。

（8）带式压滤机的转鼓附着能力降低，导致脱泥效率低，致使带式压滤机的运行时间延长，能耗增加。

2.3 源水单耗情况分析

（1）第3组滤池反洗水头小，滤池反洗效果差，导致反洗时间延长，反洗水量增加。

（2）滤池部分滤料粒径变小，纳污能力变差，滤池经常出现高液位，反洗频繁。

（3）压滤机玻璃板磨损严重，冲洗滤布时间长浪费水，且有泄漏。

（4）斜管老化，光滑度降低，长期运行后斜管严重积泥，需要压力水冲洗。

（5）滤池内澄清池出水浊度仪的下水管通到滤池内，但因下水管较细，且弯头较多，容易堵塞，造成溢流。

（6）在源水大幅度调整后，没有及时通知滤除岗位人员开启停运的单池，导致运行的单池因进水量过大，造成高液位溢流。

（7）排泥水回收装置泥饼含水率高。

（8）管网压力大幅度频繁波动，造成地网管线泄漏。

3 挖潜措施

3.1 节能方面

（1）对水泵进行调速可达到节能的效果，不改变电动机转速，而是改变水泵的转速。技术人员寻找既能稳定压力又能节约电能的成熟技术，与新华星公司合作，研发了“NCS-ASD软启动节能在工业泵上的应用技术”，并对4#工业水泵进行改造，改造后4#工业水泵的节能量达到了18%。

（2）将排泥泵房和反洗泵房的室内蒸汽采暖改为热水采暖，将有人值守的排泥泵房室内温度控制在20℃，无人值守的反洗泵房和澄清池夹层内的温度控制在10℃左右。

（3）根据冬夏日照时间长短，规定灯具的照明时间，严格控制长明灯问题的出现。

（4）因受排泥水回收装置处理能力的限制，工业水场在用的排泥水泵和反洗水泵输水量远远小于额定流量，决定更换2台小功率的反洗水泵和3台小功率的排泥水泵，以节约电能。

（5）经常清理加药提升泵出口管线处的滤网，使药流畅通。在储药池内加风线，不间断通气，避免药剂沉积，避免储药池出口管线堵塞，缩短加药提升泵的运行时间。

（6）针对冲洗滤布干净后没有及时停泵，以及滤池反洗过程中，抽吸大虹吸管与小虹吸管中间没有停真空泵，导致泵运行时间延长问题，制定考核措施，严格考核。

（7）改变反洗操作方式，把原来反洗过程中2次运行真空泵，改为用大虹吸带动小虹吸，形成进水虹吸，减少了真空泵的运行频次和运行时间。

（8）改善带式压滤机的运行工况，加长絮凝罐出口导流板至带式压滤机转鼓处，使絮凝的污泥不经过落水槽直接落到转鼓上，使大量的污泥能够进入到带式压滤机内，脱泥效率增加1/3，减少了带式压滤机的运行时间。

（9）上报改造计划，欲将现有的机械搅拌澄清池改为微涡流反应澄清池，利用形成的微涡流代替机械搅拌。

3.2 节水方面

（1）改善滤池的处理能力。①针对第3组滤池反洗水头小的问题，增加了2块10 cm的出水堰板，即增加反洗水头20 cm，使工艺反洗时间缩短了10 min。②测定石英砂滤料，对于超过使用期限，粒径变小的滤池更换滤料，延长了运行周期，反洗水量降低。

（2）对于斜管老化，需经常冲洗的问题，通过更换斜管解决。

（3）加强制度约束，对于因处理量增加没有及时调整导致滤池溢流及泥饼因滤布张力过小导致泥饼含水率高的问题，严肃考核，提高操作人员的责任心。

（4）管网用水量波动大，导致压力波动，管线泄漏，对4#泵改造既节能又稳定压力，使压力波动在设定值的±15%范围内波动，减少了地网泄漏损失的水量。

（5）澄清池出水浊度仪采样下水槽溢流问题，重新布管，加粗并减少弯头。

（6）因排泥量不足，澄清池斜管积泥，定期对澄清池斜管进行大排。

（7）选用新药剂，控制加药流量，降低泥饼含水率。

（8）为使工作滤池的总出水量能满足冲洗水量的要求，虹吸滤池的总数必须大于反冲洗强度与滤速的比值，对每组滤池的反冲洗强度和滤速进行测定，确定每组滤池运行数量不得少于5个单池。

3.3 降耗方面

（1）通过控制浓缩池内矾花产生的情况，操作人员从进水管出口产生矾花，控制药量，改为在进水口不产生矾花，而是在水流尾部才产生矾花，来控制药量。

（2）选择沈阳涌乔公司引进的德国生产的聚丙烯酰胺，这种药剂在相同浓度下，比北京恒聚有限公司生产的聚丙烯酰胺加药量少1/3，且在相同操作条件下，泥饼的含水量降低3%左右。

（3）冬季絮凝效果差，及时与药剂场协商，提高其有效成分Fe2O3的含量，以提高絮凝效果，降低加药流量。

（4）针对聚合氯化铝铁加药和溶药均不能自动控制的问题，制定了加药管理办法，规定各种源水浊度范围下的药液配制浓度，及水量变化情况下加药流量的调节幅度，避免药剂的浪费。

（5）根据进水浊度情况调整聚丙烯酰胺的投加量，因为排泥水在排泥池内不断沉降，当液位很低时，浊度很小，可适当降低加药量或停止加药，以降低药剂消耗。

（6）清理澄清池的三角形配水槽，并封堵入孔，使池内配水均匀。

（7）对装置进行改造。①在排泥水池内安装推流器，解决池内积泥影响澄清池排泥效果的问题。②修复现有的加药系统，使其回复自动控制状态。

4 结束语

通过寻找挖潜增效的对策，并付诸实施，装置的能耗、物耗及源水单耗均不同程度降低，2016年与2015年同比分别为：能耗降低1.39%，源水单耗降低0.049%，物耗降低0.97%，达到了降低成本，挖潜增效的目的。从整体上提升了工业水装置的运行管理水平，确保了安全、优质、高效地完成工业水的生产任务。

［1］姜乃昌.泵与泵站（第5版）［M］.北京：中国建筑工业出版社，2007：55.

［2］上海市政工程设计院.给水排水设计手册（第3册）［M］.北京：中国建筑工业出版社，2002：394-395.

［3］唐受印，戴友芝.水处理技术工程师手册［M］.北京：化学工业出版社，2000：178.

［4］周本省.工业水处理技术（第二版）［M］.北京：化学工业出版社，2002：16-20.

［5］贾宏，姜红安，张祥，等.排泥水处理系统药剂试验及工艺改进［J］.给水排水，2007，33（4）：43-46.

Energy-saving&consumption reduction measures for tapping potential of industrial water yards

Meng Xiangbin
（Water&Gas Plant of PetroChina Daqing Petrochemical Company,Daqing 163714,China）

The reasons for industrial water plant’s material consumption on the high side was analyzed,the effective measures such as changing the mode of operation,updating equipment,selecting efficient chemical agents,optimizing operation condition and revising operation management system were adopted.The result showed,after improvement,the industrial water plant’s energy consumption was reduced by 1.39%on year-on-year basis,the unit consumption of source water was reduced by 0.0049%,and material consumption was reduced by 0.97%.The Energy-saving&consumption reduction work will gain even bigger effect if further boosting the degree of automation of the plant.

energy consumption&material consumption analysis;Energy-saving&consumption reduction;measures

F427

B

1671-4962（2017）06-0066-03

2017-10-23

孟祥斌，男，工程师，2016年毕业于东北石油大学化学工程与工艺专业，现从事能源管理工作。