工业循环水系统节能节水改造
(1)循环水系统输送高效节能技术的核心是流体系统的优化。通过对流体输送系统原设计工况的检测及参数采集,按系统最佳工况运行原则,建立专业水力数学模型,判断引起高耗能的因素,找到系统的最佳运行工况点,通过专业设计,模拟,更换低阻力阀门及管件,降低流体输送的阻力损失,尽量让泵出口阀门开度全开,减小系统的阻力损失。设计与系统匹配的高效流体传输节能设备,替换原有设备,使系统始终保持在最佳运行工况,以达到节能降耗的目的。
(2)高位循环水系统纠偏技术。部分大中型石化企业高位、低位冷却设备存在于同一循环水系统中,为了确保高位冷却设备的流量与压力,需要提高母管压力和循环水泵的扬程,但对于低位冷却设备过高的母管压力只会造成能耗的大量浪费,通过排查循环水系统换热器的高度,可对局部高位换热器单独增压,从而降低整个系统的扬程,达到系统节能降耗的目的。
(3)冷却循环水系统换热器控制及优化。在保持热交换量不变的前提下,采用小水量大温差的热交换工艺,减小循环水量,降低循环水系统能耗,调整系统中换热器进出水阀门开度,对部分换热器进行阻力平衡调整,调节循环水过流现象,确保系统均匀换热,同时降低系统能耗。
(4)循环水系统自动控制技术。通过采用自主知识产权的AI智能管控平台,对循环水系统的冷却温度、压力、水质等进行监控,采用自我学习的方式,对系统中的泵、阀、风机及加药装置等进行自动调控,消除人为因素,从而使系统始终处于高效节能的运行状态。
(5)有针对性的运用水处理技术。水处理技术是通过对现有循环水的水质及相关参数进行分析,采用电化学处理配合药剂使用的方式,消除管道结垢、杀菌灭藻,同时提高循环水的浓缩倍数,达到节能节水综合效果。
(6)高效节能输送设备的研发、生产制造技术。经过70多年的技术积累,建立了覆盖离心泵范围的优秀水力模型数据库,与中国农大、哈工大、江苏大学等国内知名大学开展产学研合作,充分利用流体分析及优化技术,采用"多因素、多目标优化理论,拓宽高效区水力设计方法",研制的循环水泵具有宽广的高效区,超低的必需汽蚀余量、泵振动小、无噪音等特点,消除了泵的低效运行和发生汽蚀的风险。循环水泵满足GB 19762《离心泵能效限定值及能效等级》规定的1级能效,产品列入了工业和信息化部《能效之星产品推荐目录》,获得了国家节能产品认证,先后获得了水利部、教育部、山东省科技进步一等奖,技术水平处于国内领先。
采用进口柔性智能加工生产线,数控龙门加工中心等设备,加工精度高、形位公差精度等级达到5级(普通设备为7级),设备自带激光测量装置,尺寸精确、零件可以实现完全互换,加工工艺及设备达到国际领先水平。
所有模具采用三维建模,数控加工。对于复杂曲面或对水力性能影响较大的叶轮、导叶等铸件,摒弃传统的手工铸造,全部采用3D砂型、砂芯生产铸件,消除了传统造型方法不可避免的人工误差,确保循环泵的效率与设计目标一致。
(7)永磁电机和变频电机的应用。针对循环泵应用工况变化范围大,广泛采用永磁电机和变频电机满足变工况高效运行要求。
永磁电机与普通电机相比具有效率高、功率密度大、额定转矩大、噪声低、高效运行区间宽、调速精准等优势,特别是在离心泵、风机的低转速低转矩运行工况下,仍然能够实现高效率运行变频调速运行应用场景,满足系统全工况的节能要求。
变频电机主要适用于变流量工况下,减少阀门调节导致的能耗损失,通过泵组的变频及工频科学组合,使系统运行能效始终处于合理状态。