锦西石化公司供水车间 辽宁葫芦岛 125000
摘要：众所周知在石化企业当中，循环冷却水装置是最为常见的一个部分，同时循环冷却水系统对石化企业来说也具有不可或缺的重要作用。随着我国经济技术的高速发展，石化企业的数量和规模也得到了极大的增加。在高速发展的过程当中，我国的石化企业在以往发展过程当中。出现了只注重数量而忽略质量的问题，其中最为典型的就是石化企业的循环水装置普遍存在运行效率低下、能耗居高不下造成了极大的能源浪费和环境污染等问题。因此，本文基于石化企业循环水装置的现状对如何进行循环水节能改进进行了一定的讨论和分析。并以中国石化上海石化塑料事业部对水循环装置节能改造为例，对如何进行石化企业的循环水装置节能改造情况进行了分析和讨论，旨在为我国的众多的石化企业的循环水装置的节能改进提供参考。
关键字：变频调速技术 串联运行 浓缩倍数 污水回用 节水减排
引言：对于绝大多数的石化企业而言，都具有循环水装置，循环水系统主要是对设备进行冷却降温作用。石化企业的循环水系统一般都具有十分复杂的系统结构、用水量大、能耗浪费高等特点。根据我国的石化行业的调查研究表明，石化企业的用水量当中约85％～92％是有循环水装置中消耗的，同时约占总用电量的20％～30％的电能被循环水装置消耗。目前，在我国的石化企业当中循环水系统普遍存在运行效率低下，能耗高、污染重等问题，严重制约了企业的可持续发展。本文通过对话是企业的循环水装置的节能措施进行了系统的介绍和分析，为指出了未来石化企业循环水装置的节能改造指明发展方向。
1.循环水装置的现状
本文以中国石化上海石化塑料事业部为例对石化企业的循环水系统进行研究。该事业部的循环水系统为集中供水模式，这台循环水系统采用了7台2000 kW双吸离心水泵，其额定流量为l1200m3，扬程为50 m。在这7台离心水泵当中有4台水泵为电机拖动，另外3台则是为汽轮机拖动。通过一定的运行期之后，该事业部的循环水装置出现了以下几个问题和故障[1]：
1.1 输配管网整体存在压力偏高，终端高差大
由于石化企业的生产工艺的要求，在进行循环水系统设计时需要提供一定的高差来保障正常供水，然而在正常运行中发现循环水装置出现了与终端的高差过大的问题，具体表现为双氧水塔标高达为35m，M-41201标高为31m，但是其他的换热器的实际标高最高为25m。另外在循环水运行过程中，一般还会在循环系统中的小冷却塔处进行蹩压处理，具体做法就是通过开关小冷却塔的阀门来进行控制，来确保最不利的终端都能够正常顺利的运行。这种憋压处理方式虽然能够提高循环水系统的泵输出扬程，但是也会同时导致整个系统始终都会处于较高的压力之下，对输水管线具有较大的破坏。
1.2部分管网存在水力不平衡现象
对于石化工厂的循环水装置而言具有非常复杂的管网、同时也具有各种各样的终端需求 以及各种设备标高也会各不相同，在这多种原因的相互作用下就会导致在整个循环水装置的管网当中都会出现了水力严重不平衡的弊端，存在着明显的能源的浪费。
1.3泵站的供给流量缺乏连续调控能力
最后在目前的循环水装置中的7台双离心水泵存在着一定的调节问题，主要表现为环境和温度发生变化时装置不能进行智能调控来实现连续且高效的循环供水，也无法实现泵组以最小的能耗状态运行。
2.利用变频调速技术进行节能改造——节电
对于石化企业而言，由于其生产工艺的要求会导致部分的循环水装置的用水存在不连续的特点，例如在循环水装置中的聚合装置就需要耗费大量的循环水，但是在化工反应时则不需要消耗冷却水，于此同时在成产过程中还需要不时的添加原料，进行不断的启停，显然这就会造成冷水泵出现较大的负载。
针对这一问题可以采用变频调速技术来解决，变频技术的调节范围为1∶10～1∶ 1000，具有效率因数优，启动电流小，容易实现工频与变频之间的来回切换得特点，实践表明具有良好的节能效果，在目前的石化企业当中应具有较大的应用空间。变频后的水泵的流量Q、扬程 H、轴功率 P 与水泵的转速 N 有如下关系：
N 2/N 1 ＝ Q 2/Q 1 ＝ （ H 2/H 1） 1/2 ＝ （ P 2/P 1）1/3从上式单重我们可以发现当流量下降时，水泵的转速减慢，机泵所消耗的轴功率P以立方的速率关系下降，这样就可以实现节能的目的和效果减小了无功损耗。对循环水装置改造前后的好点量的对比如下表所示。
表 1 安装变频调速器前后情况比较
4.精细管理，提高循环水浓缩倍数——节水
对于石化企业的生产而言，进行精细化管理提高整体的循环水浓缩倍数（节数）也能够起到很好的节能作用。具体的措施是，可以通过计算循环水系统用水量和物料量使其之间达到某种平衡，进而可以实现提高浓缩倍数的目的。实践表明这样可以有效的减少补充水量以及排污量。于此同时也可以给企业到来一定的经济效益即减少了水稳剂的损耗，同时也能够大大的降低了生产成本。
5.污水深度处理后回用于循环水系统——节水
最后还需要对污水处理装置进行改进，当污水处理达到了排放的标准之后，就可以将污水进行二级出水即经冷凝沉淀、沙滤、杀菌、纤维过滤等处理措施使其能够达到回用标准，来作为循环水的补充水。这样的处理方法显然具有很大的优势，不仅仅能够大大的降低了企业的排污费用，同时也大量减少了化石企业的新鲜水消耗量，对实现企业的节能环保，提高企业的生产效率和生产效益具有十分重要的现实意义[3]。
结束语：
建设可持续发展型社会已经成为我国各行各业的普遍共识，石化企业一直以来都是能耗和污染生产大户，因此对其设备和装置进行节能减排的升级改造具有十分重要的现实意义。本文通过具体事例对现有的石化企业的循环水装置存在的问题和不足进行了深入的探讨和分析，并提出了一些具体的改进措施和建议，为以后相关的石化行业的循环水装置的节能该进提供一些参考。
参考文献：
[1]王松林. 化工流程循环水系统节能改造技术的应用探讨[J]. 工业仪表与自动化装置, 2017(4):118-120.
[2]张坤峰, 王红霞, 马祖领. 石化企业循环水装置的节能改造[J]. 节能与环保, 2004(8):47-48.
[3]王德维. 化工循环冷却水装置风机节能改造及水质控制研究[D]. 华东理工大学, 2015.
论文作者:徐擎
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/4
标签：装置论文; 石化企业论文; 节能论文; 水系论文; 水泵论文; 石化论文; 标高论文; 《防护工程》2018年第35期论文;