鋁加工廠給排水設(shè)計(jì)節(jié)能探

1、鋁加工廠給排水設(shè)計(jì)節(jié)能探鋁加工廠給排水設(shè)計(jì)節(jié)能探馮安朝1 前言2循環(huán)水泵站及浴室在總平面圖中的布置與節(jié)能3泵站 設(shè)備的節(jié)能目前，隨著國內(nèi)大型鋁加工項(xiàng)目的大量上馬，項(xiàng)目用能量 也越來越大，雖然在平時的給排水設(shè)計(jì)中已有考慮，然而在循環(huán)水泵 站及浴室在總平面圖中的布置、供水設(shè)備的節(jié)能控制、中水系統(tǒng)節(jié)能 等方面還有潛力可挖。鑒于此，本文從以上幾個方面入手，探討如何 做到給排水設(shè)計(jì)既合理又節(jié)能。鋁加工廠的各類循環(huán)水泵站為給排水專業(yè)的用能、用水大戶， 浴室的洗浴用熱水為給排水專業(yè)的用熱、用水“大戶：下面以某大型 鋁板帶加工廠的平面布置圖（圖1）為例進(jìn)行探討。循環(huán)水泵站在總平面圖中的布置與節(jié)能工廠的設(shè)備冷卻

2、水采用 循環(huán)供水的方式，節(jié)水又節(jié)能。圖1中，主要有鑄軋、熔鑄、熱軋、冷軋、精整車間及綜合調(diào) 度樓、倒班宿舍、食堂浴室等，其中，凈循環(huán)水量分別為：鑄軋車間 約2300m/h ;熔鑄車間約100m/h ;空壓站約1000m/h ;熱軋車間約 2000m/h ;冷軋車間約1500m/h ;精整車間凈循環(huán)水量約500m/h ; 合計(jì)凈循環(huán)水量約7400m/ho方案一，從管理角度看，泵站集中布置在凈循環(huán)水泵站1處， 供全廠用水，確實(shí)會減少管理人員數(shù)量。該泵站建設(shè)投資約1500萬 元，凈循環(huán)水量7400m/h ,設(shè)備所需功率約1700kw/h ,若按每年實(shí) 際運(yùn)行250天，每度電約元計(jì)，其每年的運(yùn)行電費(fèi)約

3、為510萬元。 固定投資為一次費(fèi)用，運(yùn)行費(fèi)用為長期費(fèi)用。如果能在運(yùn)行費(fèi)用上節(jié) 約的話，長期算下來，效益很可觀。方案二，分別在凈循環(huán)水泵站1、熱軋輔跨、鑄軋輔跨分設(shè)凈 循環(huán)水泵站。凈循環(huán)水泵站1供給冷軋及精整車間用水，凈循環(huán)水泵站2供給熱軋車間用水，凈循環(huán)水泵站3供給鑄軋及熔鑄車間用水。 與方案一相比，優(yōu)點(diǎn)如下：從輸送距離角度，方案二可以將4300m/h水量減少輸送距離約600米，按dn800管徑，1000米水頭損失10 米計(jì)算，600米管道的沿程及局部水頭損失約米，該管路損失所需功 率約110kw/h ,每年能減少33萬元左右，占年總電費(fèi)的。從建設(shè)輸送管道投資角度來看，該管路建設(shè)投資大約需50

4、萬元，若分開建設(shè)泵站將省掉該部分基建費(fèi)。另外，對方案二的每個泵 房分別建成無人值守泵站，既不增加管理人員數(shù)目、也不會增加太多 建設(shè)投資，同時有利于減少室外管道，增加每個泵站供水的靈活性。浴室在總平面圖中的布置與節(jié)能圖1中，從管理角度考慮，會在廠前區(qū)設(shè)一個集中浴室，供全廠人員洗浴，通常會利用市政熱源。若從廠區(qū)廢熱利用角度看，此種布置將不盡合理，原因如下：在生產(chǎn) 車間，有很多熔化爐、保溫爐等爐子，在其生產(chǎn)中，一方面會通過煙 道排放大量的高溫?zé)煔猓ㄍǔＳ?00400°c ）,若不加利用就排放， 會造成大氣污染；另一方面產(chǎn)品會散發(fā)出大量的熱量，如能在車間的 散熱區(qū)域增加一些空氣源熱泵系統(tǒng)制熱

5、水的話，其制熱水效率會比利 用室外空氣制熱高很多，同時也能降低車間的溫度（靠該熱量保持車 間溫度的情況除外），減少車間通風(fēng)換氣量。因此，浴室應(yīng)盡可能地 分散布置在圖1中浴室2、浴室3的位置，以充分利用生產(chǎn)廢熱。泵站設(shè)備的節(jié)能除了采用高效節(jié)能設(shè)備外，更重要的是設(shè)備配置、控制等方面的節(jié)能。冷水泵節(jié)能 在廠區(qū)有生活加壓泵、生產(chǎn)供水加壓泵、循環(huán)冷水泵等，因用水設(shè)備多，用水量及時間均變化大，因此采用恒壓變流量的變頻供水方式最為適合。另外，對于大水量的循環(huán)冷水泵，可根據(jù)冷、熱軋機(jī) 等的用水“大戶”水量，來配備合適的水泵臺數(shù)，以提高水泵及變頻器 的自身效率。對于半連續(xù)鑄造機(jī)，在生產(chǎn)同一鑄錠時，不同階段用水

6、量不同；在生產(chǎn)不同規(guī)格鑄錠時，循環(huán)用水量變化更大，此時，根據(jù)鑄造產(chǎn)品不同，配備不同臺數(shù)供水泵并采用變頻供水方式，節(jié)能效果會十分明顯。循環(huán)熱水泵的節(jié)能熱水泵向冷卻塔供水，其節(jié)能有二方面，其一通過水池水位高 低控制水泵啟停，其二為是否有必要設(shè)熱水泵的問題，此問題易被忽 視。熱水池及熱水泵設(shè)否，受循環(huán)水量、冷卻塔及用水設(shè)備的臺數(shù)、 供用水距離等因素影響。如果合用回水管時，每臺設(shè)備回水管的壓力 不易平衡，常采用先在室外泄壓，再經(jīng)熱水池、熱水泵供往冷卻塔的 供水方式。如果用水設(shè)備的臺數(shù)與冷卻塔臺數(shù)能較好對應(yīng)的話（一對 或一對多），每臺（或每個車間）設(shè)備可單設(shè)回水管，回水直接上 冷卻塔，不用經(jīng)熱水池及熱水

7、泵。這樣能避免將回水先泄壓再加壓, 多一次能量浪費(fèi)。如果不設(shè)熱水泵的話，按7400m/h流量多提升10 米揚(yáng)程計(jì)算，所需功率約273kw/h ,每年節(jié)約萬元，占年總電費(fèi)的 16%o冷卻塔節(jié)能冷卻塔為主要用能設(shè)備，其節(jié)能設(shè)計(jì)意義較大。循環(huán)水量 7400m/h ,進(jìn)出水溫差109的冷卻塔風(fēng)機(jī)用電量約為330kw/h ,冷 卻塔的降溫效果受室外氣溫、空氣濕度等影響較大，如果僅靠人工控 制啟停，將會十分麻煩且不及時，節(jié)能效果不理想。如果采用冷卻塔 進(jìn)岀水溫差控制冷卻塔風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速及啟停的話，將做到節(jié)能及時、 方便；同時也可以采用根據(jù)循環(huán)水量自動啟停冷卻塔臺數(shù)的方法節(jié) 能。對拉彎矯直機(jī)等的清洗用水，其進(jìn)

8、水為去離子水及自來水，清 洗時均需電加熱到7080°c ,清洗完成后高溫排放，該排水對廢水 處理系統(tǒng)有不良影響。因此，為節(jié)能考慮，將其進(jìn)水與高溫排水經(jīng)過 板式換熱器換熱后，進(jìn)入清洗系統(tǒng)。既加熱了進(jìn)水，也降低了排水溫度，一舉二得。另外，對清洗 加熱、冬季生活污水生化處理、廢乳液處理、室外管道的保溫均可以 利用加熱爐煙氣換熱的熱量。因循環(huán)回水管道溫度總在20-35°c之 間，亦可采用熱泵系統(tǒng)回收其熱量，供給生活用熱水，這樣比采用地 下水為熱源的熱泵系統(tǒng)效率高得多。廠區(qū)有雨水、污水及生產(chǎn)廢水的回用系統(tǒng)。中水回用是節(jié)水、節(jié)能的過程，同時也能減少污水排放，利于環(huán)保。雨水回用系統(tǒng)：鋁加

9、工廠有大面積的屋面、硬化道路及堆場，下雨時，平均徑流系數(shù)高，有利于雨水收集；晴天時，廠區(qū)需要綠化 及道路廣場澆灑用水。雨水回用是節(jié)水的好方法，通常情況下，鋁加 工廠區(qū)的雨水中很少有含鋁等金屬離子，雨水經(jīng)過儲存、澄清即可滿 足綠化及道路廣場澆灑用水。污水回用系統(tǒng)：鋁加工廠的污水來源有倒班宿舍、辦公、洗浴等生活污水，其平均時水量一般為15m/h ,該部分污水，通常經(jīng)過 “生化、沉淀、過濾、消毒”后，回用于廠區(qū)綠化用水?；蚪?jīng)深度處理 后作為生產(chǎn)用水。生產(chǎn)廢水回用系統(tǒng)：主要廢水有含油廢水、酸堿廢水、循環(huán)水 系統(tǒng)定期排污廢水。含油廢水中主要含油，其電導(dǎo)率較低，通常經(jīng)過 隔油、氣浮、過濾后回用，或經(jīng)過超濾、反滲透等深度處理，作為去 離子水回用。酸堿廢水中含有鋁離子等，經(jīng)過中和、混凝、沉淀、過 濾后回用，或經(jīng)過深度處理作為去離子水回用。循環(huán)水系統(tǒng)定期排污 廢水，其水中含鹽量較高，通常需經(jīng)過超濾、反滲透后深度處理作為 去離子水回用。除了上述措施外，用能設(shè)備的計(jì)量對節(jié)能也很重要。設(shè)計(jì)用能 量和實(shí)際用能量總會有一些差別，通過對用能設(shè)備的計(jì)量，可以實(shí)時 得到單位產(chǎn)品的實(shí)際用能量，也可以通過統(tǒng)計(jì)用能量，提高生產(chǎn)人員 的節(jié)能意識，最終