（佛山市南海京能发电有限公司）
摘要:本文主要介绍循环冷却水系统采用分压式供水的原理和应用案例，分压式供水是循环冷却水系统节能改造的一种新方法。案例表明，通过对循环冷却水系统不同高度的换热装置进行分压供水，可以达到可观的节能效果，希望本文的撰写能够给广大同仁带来些许参考。
关键词:分压式供水;循环冷却水系统;节能；研究；应用
前言
为降低企业生产成本，着手针对某发电厂水煤浆制备厂循环冷却水系统能耗过大的问题进行节能改造。依照循环水系统最佳运行工况的原则，收集分析系统参数并结合生产工艺要求，提出系统运行的最优匹配方案，定制高效节能泵以替换现有的低效率水泵，从而达到节能降耗的目的。
1.相关循环冷却水系统概述
冷却水是工业生产中不可缺少的重要资源，如果能够在节能和循环利用方面做得更加科学，不仅能够对当前不太乐观的资源环境进行很好地保护，同时还能为企业甚至国家和社会节约不少的支出。因此，充分科学地使用循环冷却水系统对企业的发展与壮大将起到显著的推动效果。
实现水泵的运行节能必须是在水泵系统节能的基础上，对于工况基本不变或者整体工艺己经趋于完善的水泵系统，如果能够选用与系统匹配的节能水泵，并在水泵系统运行过程中严格管理，加强维护和监控，可使水泵系统处于最佳的运行状态。
这样对于企业而言，不仅仅是带来相当可观的效益，降低企业生产运行成本;更重要的是在现阶段国家针对电力、钢铁、有色、石油化工、水处置等高耗能行业提出愈加严厉的减排方针的大环境下，作为一个致力于环境保护和资源节约的企业，能够带来更大的社会影响和示范效益。
2.分析循环冷却水系统节能与应用状况
在实践过程中，以实际情况为出发点，对循环冷却水系统进行较为深入地分析与研究，冷却塔是循环冷却水系统中的重要部件，就目前来看，在操作过程中还存在较多的弊端，特别是那些暴露在空气下开放式运行的冷却塔，会聚集或产生较多的废弃物品，而使系统的运转效率受到影响，特别是在水流速度不高的地方，很容易造成废弃物的堆积，一旦达到一定的程度后，不仅使运转效率大幅度降低，严重者还会造成设备故障，引发整个系统的瘫痪。总之，通过对工作实践的总结，当前循环冷却水系统主要存在以下几个问题：1、污垢问题在当前的环冷却水循系统中是一个较为严重的现实问题，冷却塔一般都暴露在空气中，基本没有什么保护措施，在运动过程当中非常容易滋生污垢，最终将会导致水塔发生堵塞事故，当然也对整个循环冷却水系统产生极为不利的后果；2、水垢问题在整个循环冷却水过程中是核心问题，同时也是难以根治的重要问题，水垢的形成与积淀将导致整个循环冷却水系统的工作效率大幅度降低；3、菌藻问题，冷却水在运行的过程中必然会产生菌藻且产生的速度也较快，随着量的不断增多，冷却水将变得十分浑浊，甚至在严重时使整个循环冷却水装置发生堵塞故障；4,腐蚀问题，水是整个循环冷却水系统中主要的介质，所以很容易造成系统中的设备受到腐蚀的现象。因此，对系统中的设备进行经常性的、严格的检测与维护工作是十分必要的，只有做好了防腐工作以及检测腐蚀工作后，才可能充分实现循环冷却水系统节能的目标。
2.1 分压式供水原理
分压式供水系统是以维持循环冷却水系统流量不变为前提，对不同压力要求的换热装置进行分压匹配供水以达到节能目的一种方法。其具体实施步骤如下:
(1)在高位换热装置管道上安装一套加压泵系统，单独加压以保证其用水流量和高压力的要求;
(2)根据低位换热装置压力要求更换循环水泵，降低系统主供水压力，减少循环水泵电耗;
(3)开启低位换热装置的阀门，保证低位换热器流量不变。(如图1所示)
3.分压式供水系统的特点
分压式供水系统相对与常规循环水系统不但有节能上的优势，其对循环水系统流量分配也更灵活。
(1)一套定型的换热装置，影响其换热效果的变量主要为换热装置的流量，分布式供水系统并不改变换热装置本身性能，其分配给各换热装置的流量也没有发生变化，故改造后各换热装置的冷却效果不会发生变化;
(2)分压式供水系统可以根据用户的要求，增大冷却效果不佳的换热装置的流量，以改善其冷却效果;
(3)分压式供水降低了冷却循环水系统主供水压力，有利于管网的运行安全。
4.分压式供水能耗分析
分压式供水的冷却循环水系统虽然增加了加压泵的电耗，但冷却循环水系统主供水压力的降低能够节约更大的电量。其能耗分析对比情况如图2所示。
图2中的标识说明如下:
(1)A为原循环水泵的工况点:流量QA、扬程HA;
(2)B为分压式供水的循环泵的工况点:流量QA、扬程HB;
(3)C为分压式供水的加压泵的工况点:流量QC、扬程HA-HB;
(4)图2中面积O→QA→A→HA→O为原系统循环水泵运行时的能耗;面积0→QA→B→HB→O为分压式供水后系统循环水泵运行时的能耗;面积HB→QC→C→HA→HB为分压式供水增加的加压泵运行时的能耗。原系统与分压式供水系统的面积差QC→B→A→C→QC即为节约的系统能耗。
(5)由图2中可知，高、低位换热装置压力要求差别越大(即HA-HC越大)、高位换热装置流量要求越少(即QC越小)，节能空间越明显。
5.应用案例
案例:“某发电厂水煤浆制备厂”循环冷却水系统运行2台100KWFB100-50循环水泵，实测2台循环水泵运行功率为57.72kW（2×28.86kW），系统供水压力为0.45MPa，技改后在终冷塔冷却的高位换热装置处增加一台加压泵KQL80/160-7.5/2，实测运行功率为4.86kW，并更换原2台循环水泵为100KWFB100-35，实测2台循环水泵运行电耗为40.34kW（2×20.17kW），系统供水压力降低到0.32MPa，
冷塔装置的冷却水温度下降了2℃。经计算，每小时节电量为:
(57.72-40.34-4.86 )= 12.52 kW，节电率为:12.52/57.72=21.69%。
按每年运行8000小时计算，每年可以节约电量:
(12.52×8000)=100160kWh。
采用分压式供水方式对循环水系统不同高度换热装置进行按需分配，不但可以达到可观的节能效果，而且可以改善高位换热器的换热效果，值得类似装置节能改造时参考与借鉴。
6.总结语
综上所述，随着我国改革开放不断地深入开展，工业发展的速度也在不断地加速，冷却水在工业中的用量不断地加大，其比例达到了50%以上，已成了举足轻重的、不可忽视的重要部分。因此，在工业不断发展的过程中，必须首先研究和处理好循环冷却水问题，充分考虑节约能源的现实问题。冷却水是工业生产中不可缺少的重要资源，并且通过应用证明，此方案可以达到理想的节能效果，对于同类型项目，具有很好的借鉴作用。
参考文献
[1]葛晓霞，缪国钧.循环水系统运行方式及优化[J].电站辅机， 2001(1):32-33.
[2]李伟.循环水系统的优化分析[J].节能技术，2006(5):70-73.
[3]高慎琴.化工机器[J].北京:化学工业出版社，2001.
论文作者:刘睿
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/11/4
标签：冷却水论文; 系统论文; 水泵论文; 装置论文; 节能论文; 换热论文; 水系论文; 《电力设备》2017年第16期论文;