循環(huán)水系統(tǒng)工藝改造及優(yōu)化運(yùn)行

1、循環(huán)水系統(tǒng)工藝改造及優(yōu)化運(yùn)行 摘要：儀征化纖股份有限公司水務(wù)中心三區(qū)循環(huán)水（原滌綸三廠）始建于1989年，由于三區(qū)循環(huán)水東、西站是分期建設(shè)，兩套系統(tǒng)全部建成后，將系統(tǒng)供回水管網(wǎng)進(jìn)行連通，安裝隔斷閥控制，隔斷閥長(zhǎng)期處于關(guān)閉狀態(tài)，但隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，兩套系統(tǒng)存在互竄的現(xiàn)象，影響系統(tǒng)水質(zhì)狀況；且三區(qū)循環(huán)水設(shè)有兩套系統(tǒng)，使系統(tǒng)呈現(xiàn)資源配置分散、利用率低的現(xiàn)狀，需要對(duì)兩套系統(tǒng)進(jìn)行合并運(yùn)行、工藝優(yōu)化。關(guān)鍵詞：循環(huán)水處理；系統(tǒng)合并運(yùn)行；節(jié)能降耗節(jié)能降耗是我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略，近年來(lái)各種節(jié)能降耗的措施、政策和目標(biāo)在不斷制定和完善，同時(shí)政府也相應(yīng)投入大量資金用于支持節(jié)能降耗項(xiàng)目的開(kāi)展。循環(huán)水泵站作

2、為公用工程的主要耗能設(shè)備，節(jié)能改造空間較大，因此循環(huán)水泵站及其系統(tǒng)的節(jié)能降耗工作具有重要的意義。1循環(huán)水系統(tǒng)概況儀征化纖股份有限公司水務(wù)中心三區(qū)循環(huán)水（原滌綸三廠）始建于1989年，三區(qū)循環(huán)水由東、西站兩套系統(tǒng)組成，由于東、西站循環(huán)水是分期建設(shè)，待兩套系統(tǒng)全部建成后，將供回水管網(wǎng)進(jìn)行連通，并裝有系統(tǒng)隔斷閥，隔斷閥長(zhǎng)期處于關(guān)閉狀態(tài)。西站循環(huán)水原設(shè)計(jì)供水能力為3300m3/h，設(shè)有4臺(tái)循環(huán)水泵和4組冷卻塔，主要用戶為聚酯七、八單元，5070崗位，短纖中空1718k和2326k；東站循環(huán)水原設(shè)計(jì)供水能力為9000m3/h，設(shè)有10臺(tái)循環(huán)水泵和6組冷卻塔，其中4臺(tái)b02循環(huán)水泵專(zhuān)供聚酯九、十三單元及切

3、片生產(chǎn)、長(zhǎng)絲空壓站、長(zhǎng)絲一裝置等用戶，6臺(tái)b01水泵專(zhuān)供冷凍系統(tǒng)。由于原滌綸三廠完全是分期規(guī)劃、分期建設(shè)，西站循環(huán)水原設(shè)計(jì)只考慮七、八單元建設(shè)所需循環(huán)水量，對(duì)于后期建設(shè)項(xiàng)目所需循環(huán)水均在東站循環(huán)水建設(shè)中考慮，因而形成現(xiàn)在的東西兩個(gè)循環(huán)水站，客觀上造成整個(gè)系統(tǒng)呈現(xiàn)資源配置分散，利用效率降低，且隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，兩套系統(tǒng)存在互竄現(xiàn)象，影響水質(zhì)狀況，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生影響，所以可利用目前七單元切片生產(chǎn)停運(yùn)、長(zhǎng)絲轉(zhuǎn)產(chǎn)短纖、聚酯工藝調(diào)優(yōu)、冷凍機(jī)改造優(yōu)化循環(huán)水需求量不斷下降的機(jī)會(huì)，對(duì)兩套系統(tǒng)進(jìn)行合并運(yùn)行，進(jìn)行系統(tǒng)節(jié)能降耗、優(yōu)化運(yùn)行工作。2運(yùn)行存在問(wèn)題2.1系統(tǒng)水泵運(yùn)行組合方式不合理由于原一、二、三廠聚酯

4、系統(tǒng)生產(chǎn)規(guī)模相差不大，但原三廠需運(yùn)行四臺(tái)泵才能滿足生產(chǎn)需求，而原一、二廠僅需運(yùn)行三臺(tái)水泵即可滿足生產(chǎn)需求，且從下表分析中可以看出原三廠的單位能耗高于原一、二廠，說(shuō)明運(yùn)行四臺(tái)水泵存在能源浪費(fèi)的現(xiàn)象，水泵運(yùn)行組合方式未處于最佳狀況，具備節(jié)能改造空間。表1 原一二三廠循環(huán)水系統(tǒng)概況對(duì)比表原一廠原二廠原三廠實(shí)際夏季用水量（表計(jì)）實(shí)際夏季用水量（表計(jì)）實(shí)際夏季用水量（表計(jì)）4400m3/h4800m3/h（東、西站）2400+2400=4800m3/h水泵臺(tái)數(shù)及功率水泵臺(tái)數(shù)及功率水泵臺(tái)數(shù)及功率（兩大一?。?360+300=1020kw（三大）3360=1080kw（四臺(tái)）2280+2315=1190kw

5、單位能耗單位能耗單位能耗232kw/千噸循環(huán)水225kw/千噸循環(huán)水248kw/千噸循環(huán)水2.2系統(tǒng)隔斷閥關(guān)不嚴(yán)，兩套系統(tǒng)存在互竄現(xiàn)象東西站循環(huán)水供回水管線中的隔斷閥由于設(shè)備故障無(wú)法完全關(guān)閉，造成兩個(gè)系統(tǒng)間竄水，部分東站循環(huán)水進(jìn)入西站系統(tǒng)中，相當(dāng)于西站使用東站循環(huán)水進(jìn)行系統(tǒng)補(bǔ)水，使西站各項(xiàng)水質(zhì)數(shù)據(jù)較高，且從表1中可看出，西站各項(xiàng)水質(zhì)數(shù)據(jù)均明顯高于東站。表1 2012年三區(qū)循環(huán)水東西站水質(zhì)數(shù)據(jù)對(duì)比表月份有機(jī)磷平均值（mg/l）濁度平均值（ftu）cod平均值（mg/l）電導(dǎo)率平均值（s/cm）備注西站東站西站東站西站東站西站東站1月份3.0923.2095.93.27.796.211109920

6、2月份3.1073.2636.03.87.86.311689383月份3.2203.2496.24.59.47130410024月份3.3913.2156.73.69.66.3912488725月份3.1923.2074.12.08.845.7112449066月份3.1203.285.52.69.377.8411661020系統(tǒng)清洗預(yù)膜7月份3.1203.1807.68.85.13.837095728月份3.2603.2808.15.89.577.47138112369月份3.3703.32010.91011.698.791457121210月份3.4203.27012.411.413.91

7、0.11619132311月份3.4203.10010.47.110.26124979412月份3.1403.3805.95.67.47.4891829合計(jì)3.2433.2467.485.709.226.921212969從表2 中可看出，西站循環(huán)水2012年全年加藥量、補(bǔ)水率較東站明顯偏低，但系統(tǒng)有機(jī)磷含量卻與東站基本持平，且數(shù)據(jù)時(shí)有超標(biāo)，說(shuō)明東站循環(huán)水竄入西站系統(tǒng)中，對(duì)西站系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生一定影響。表2 2012年三區(qū)循環(huán)水東西站加藥、補(bǔ)水?dāng)?shù)據(jù)對(duì)比一覽表月份有機(jī)磷合格率（%）有機(jī)磷平均值（mg/l）緩蝕阻垢劑加藥量（kg）系統(tǒng)生產(chǎn)水補(bǔ)水量（kt）備注西站東站西站東站西站東站西站東站1月份96.

8、8%100%3.0923.20911510003.45313.0592月份100%100%3.1073.263707752.18511.5653月份100%100%3.2203.2492510002.61415.5684月份87%100%3.3913.2156511504.63415.9835月份100%100%3.1923.2071012505.15118.8566月份100%100%3.1203.283062518.34042.241系統(tǒng)清洗預(yù)膜7月份67%41%3.1203.180720190014.33464.4658月份92%100%3.2603.280508505.51724.18

9、39月份100%98%3.3703.320107003.69017.73210月份98%100%3.4203.270107753.21014.27311月份96%90%3.4203.1005023752.45526.15012月份85%90%3.1403.3804454505.2527.295合計(jì)93.5%93.3%3.2433.24616001285070.835271.3703系統(tǒng)合并運(yùn)行，生產(chǎn)工藝優(yōu)化水務(wù)中心循環(huán)水裝置于2013年1月7日在生產(chǎn)部牽頭、中心組織下進(jìn)行三區(qū)循環(huán)水東西站合并運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)東站代西站運(yùn)行，東站循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行3臺(tái)b02水泵，負(fù)責(zé)供應(yīng)整個(gè)原三廠界區(qū)內(nèi)所有用戶，目前系統(tǒng)運(yùn)

10、行穩(wěn)定。表2 循環(huán)水東西站停運(yùn)操作前后工藝數(shù)據(jù)對(duì)比表項(xiàng)目2012年12月（合并前）2013年1月（合并后）西站供水壓力0.54mpa/西站回水壓力0.33mpa/西站供水溫度28.1/西站回水溫度32.1/西站供水流量1908m3/h/西站水泵運(yùn)行方式運(yùn)行兩臺(tái)b04水泵停運(yùn)東站供水壓力0.59mpa0.58mpa東站回水壓力0.25mpa0.24mpa東站供水溫度26.526.2東站回水溫度33.533.8東站供水流量2185m3/h3400m3/h東站水泵運(yùn)行方式運(yùn)行兩臺(tái)b02水泵運(yùn)行三臺(tái)b02水泵東西站供水總流量4100m3/h3400m3/h從表2操作前后數(shù)據(jù)對(duì)比表中可以看出，通過(guò)此次合

11、并運(yùn)行，由東西站共運(yùn)行4臺(tái)水泵調(diào)整為東站運(yùn)行3臺(tái)水泵，供水總流量由4100m3/h（1908m3/h+2185m3/h）下降為3400m3/h，供水壓力、溫度較合并前變化不大，且各用戶無(wú)異常反應(yīng)，說(shuō)明東站運(yùn)行3臺(tái)水泵能夠滿足當(dāng)前用戶需求，系統(tǒng)運(yùn)行正常。4系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行后存在問(wèn)題4.1受原三廠循環(huán)水系統(tǒng)分期規(guī)劃建設(shè)的影響，東西站聚酯樓管道連接處最小管徑為dn400，正常流通能力為1100m3/h，該處需要通過(guò)的能力根據(jù)西站供水量應(yīng)在1900m3/h左右，存在明顯“卡脖子”現(xiàn)象。4.2東站供聚酯系統(tǒng)有4臺(tái)泵，管網(wǎng)合并后系統(tǒng)運(yùn)行三臺(tái)水泵，僅剩一臺(tái)備臺(tái)，存在安全生產(chǎn)隱患。4.3由于東站負(fù)荷增加，循環(huán)水供

12、應(yīng)量達(dá)到3500 m3/h左右，超過(guò)水輪機(jī)設(shè)計(jì)負(fù)荷3000m3/h。5改造措施5.1采用不停車(chē)帶壓開(kāi)孔技術(shù)在東、西站聚酯樓相連接的dn600供回水管兩側(cè)鋪設(shè)dn450旁路管，擴(kuò)大系統(tǒng)管網(wǎng)流通能力。5.2把東站b01/a原供冷凍系統(tǒng)的水泵更換為流量2000m3/h、揚(yáng)程59m的新泵（電機(jī)不換）改供聚酯系統(tǒng)，原b01/a泵移至故障停運(yùn)的b01/c泵上（詳見(jiàn)圖1），聚酯系統(tǒng)設(shè)置一大四小五臺(tái)水泵，供水高峰期運(yùn)行一大兩小水泵，確保生產(chǎn)穩(wěn)定、供水安全。5.3在水輪機(jī)的入口增加一個(gè)dn700流量控制閥，同時(shí)增加一個(gè)dn700的旁通閥進(jìn)行分流，降低水輪機(jī)生產(chǎn)負(fù)荷，同時(shí)拆除原t2隔斷盲板，將t1、t2兩個(gè)塔全部

13、作為聚酯回水冷卻使用。以上改造措施正在實(shí)施中，預(yù)計(jì)2013年6月初可以完成改造工作，確保夏季供水安全。圖1 水泵改造示意圖6經(jīng)濟(jì)效益分析通過(guò)本次合并停運(yùn)操作，成功地將西站停運(yùn)，實(shí)現(xiàn)東站代西站供水，且保證各用戶供水流量、壓力穩(wěn)定，系統(tǒng)運(yùn)行正常，并從設(shè)備電量、系統(tǒng)水質(zhì)、化工料消耗等方面進(jìn)行對(duì)比分析，積累經(jīng)驗(yàn)為下一步循環(huán)水改造提供技術(shù)支持。6.1耗電量下降效益分析通過(guò)本次系統(tǒng)合并運(yùn)行，高壓端用電（水泵）由運(yùn)行4臺(tái)水泵（西站兩臺(tái)280kw水泵+東站兩臺(tái)315kw水泵）調(diào)整到運(yùn)行3臺(tái)水泵（東站三臺(tái)315kw水泵），所以高壓端電量因循環(huán)水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)的減少而大幅度下降；低壓端用電因西站風(fēng)機(jī)、照明、電加熱監(jiān)測(cè)

14、換熱器等設(shè)備停運(yùn)而減少。截止到2013年12月底，三區(qū)用電量累計(jì)值為1223.0377萬(wàn)kwh，較去年同期下降256.3763萬(wàn)kwh，根據(jù)成本核算，上網(wǎng)電價(jià)為0.45元/kwh，直接經(jīng)濟(jì)效益為： 256.3763萬(wàn)kwh0.45元/kwh=115萬(wàn)元。6.2系統(tǒng)水質(zhì)合格率上升系統(tǒng)合并停運(yùn)前，受跨接閥竄水影響，部分藥劑流失，導(dǎo)致水質(zhì)波動(dòng)較大，2012年全年西站水質(zhì)綜合合格率為99.1%，其中有機(jī)磷含量共超標(biāo)27次，東站水質(zhì)綜合合格率為99.1%，其中有機(jī)磷含量共超標(biāo)8次；而系統(tǒng)合并運(yùn)行后，2013年全年期間東站循環(huán)水有機(jī)磷控制平穩(wěn)，僅有2次超標(biāo)，全年累計(jì)綜合合格率為99.8%，說(shuō)明合并運(yùn)行后系統(tǒng)水質(zhì)運(yùn)行控制平穩(wěn)，較合并前有了大幅度提高，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。表3 系統(tǒng)合并前后水質(zhì)數(shù)據(jù)對(duì)比表時(shí)間2012年全年2013年全年區(qū)域西站東站西站東站有機(jī)磷超標(biāo)27次8次/2次有機(jī)磷合格率95.9%98.7%/99.7%綜合合格率99.1%99.1%/99.8%6.3循環(huán)水溫差上升受循環(huán)水用戶供水負(fù)荷以及本身冷卻塔局限性影響，西站循環(huán)水溫差合格率較低，雖然通過(guò)與聚酯短纖用戶的不斷調(diào)整優(yōu)化，供回水溫度有所提高，西站2012年全年累計(jì)溫差平均值為5.4，但總體仍未達(dá)到中石化6的溫差要求。而系統(tǒng)