工業(yè)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能探討

1、工業(yè)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能討論摘要：冷卻循環(huán)水系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，從目前大多數(shù)企業(yè)運(yùn)行來(lái)看，系統(tǒng)能源浪費(fèi)現(xiàn)象較為嚴(yán)重。從系統(tǒng)優(yōu)化入手， “多策并舉、有的放矢，從根本上解決系統(tǒng)普遍存在的“大流量、低效率、高能耗的現(xiàn)象，存在良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。關(guān)鍵詞：冷卻循環(huán)水 節(jié)能 水泵中圖分類號(hào)：TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A一 循環(huán)水系統(tǒng)低效率與高能耗原因剖析從離心泵根本工作原理理論可知，水泵所耗功率與揚(yáng)送的流量、水頭成正比水頭等于系統(tǒng)的總阻抗、與運(yùn)行效率成反比。由此可知，節(jié)能型系統(tǒng)要求是以表達(dá)“合理的阻抗、最高的運(yùn)行效率、合理的流量為目的，但目前已運(yùn)行的裝置在以下幾個(gè)方面普遍存在問(wèn)題：1、冷卻循環(huán)水主要

2、用于換熱設(shè)備的冷、熱量交換和傳送，根據(jù)熱工與傳熱學(xué)理論，對(duì)某一特定消費(fèi)裝置的換熱量是可以計(jì)算的，那么根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件及換熱設(shè)備的傳熱性能，所需的合理循環(huán)水量同樣可以確定的，關(guān)鍵是如何做到“按需定量。但目前現(xiàn)狀是：系統(tǒng)回路普遍存在水力失衡現(xiàn)象或單純的大流量現(xiàn)象，詳細(xì)表現(xiàn)為“大流量、低溫差。2、化工單元過(guò)程的理論告訴人們，表征離心泵流量、供應(yīng)壓頭之間關(guān)系的水泵特性曲線，與管路特性曲線反映管網(wǎng)系統(tǒng)不同流量下的壓力損失二者的交點(diǎn)，即為泵在實(shí)際運(yùn)行時(shí)的工作點(diǎn)。對(duì)某一特定管路，如何準(zhǔn)確地找到管路特性曲線，按合理的流量確定工作點(diǎn)并按最高效率原那么匹配水泵，這是節(jié)能型設(shè)計(jì)之關(guān)鍵。但目前狀況很難做到或做好，導(dǎo)

3、致實(shí)際運(yùn)行時(shí)的工作點(diǎn)嚴(yán)重偏離泵的高效區(qū)或不處于理想的高效工作點(diǎn)。原因有二：1、作為批量消費(fèi)的工業(yè)制成品，泵是按一定規(guī)格型號(hào)系列組織設(shè)計(jì)制造的，泵的特性曲線只有設(shè)定的假設(shè)干條，而管路特性曲線卻是千變?nèi)f化，對(duì)某一特定管路，在泵的設(shè)計(jì)選型時(shí)，就不能保證水力效率高，也不能保證工作點(diǎn)正好落在泵的高效率區(qū)間內(nèi)。2、在現(xiàn)實(shí)情況下設(shè)計(jì)者往往憑經(jīng)歷，而不是根據(jù)管路特性曲線選泵，常常過(guò)于保守，以致嚴(yán)重依賴閥門(mén)調(diào)節(jié)運(yùn)行，管路與泵匹配存在問(wèn)題。同時(shí)，對(duì)已投入運(yùn)行裝置的管路特性曲線，也很少有人對(duì)其施行有效檢測(cè)，管路與泵是否匹配從無(wú)評(píng)判，對(duì)泵的匹配進(jìn)展有效調(diào)整那么更少。3、循環(huán)水系統(tǒng)都存在多種工況運(yùn)行，泵站一般有數(shù)臺(tái)泵組

4、成，組合形式又有并聯(lián)、或并聯(lián)加二級(jí)串聯(lián)等形式。那么，如何做好泵組搭配以保證應(yīng)各種工況要求所揚(yáng)送的流量盡可能合理、運(yùn)行效率都處于高效區(qū)，這對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程及運(yùn)行管理過(guò)程中都是非常重要課題，但目前對(duì)多泵組合泵站的設(shè)計(jì)普遍缺少節(jié)能優(yōu)化，運(yùn)行管理過(guò)程也缺少必要的節(jié)能技術(shù)手段，能耗的經(jīng)濟(jì)性處于盲目狀態(tài)。4、因設(shè)計(jì)、改造或運(yùn)行原因?qū)е孪到y(tǒng)管網(wǎng)各回路的管路特性曲線差異較大，存在因某局部阻力偏高而導(dǎo)致整體壓頭升高等現(xiàn)象。5、當(dāng)然引起高能耗的原因還有很多，如冷卻塔及系統(tǒng)相關(guān)換熱設(shè)備換熱效能低下增加泵送流量，未能按負(fù)荷變化和氣候變化有效調(diào)節(jié)流量 增加水送能耗。二 循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能的技術(shù)思路與技改手段1、技術(shù)思路：以最正確

5、工況運(yùn)行、最合理能耗為指導(dǎo)原那么，從影響水泵能耗最根本的三大要素管路阻抗、運(yùn)行效率、輸送流量入手，憑借專業(yè)的參數(shù)采集和計(jì)算機(jī)仿真模擬等技術(shù)手段，通過(guò)檢測(cè)復(fù)核當(dāng)前運(yùn)行的工況參數(shù)和設(shè)備額定參數(shù)，準(zhǔn)確判斷引起高能耗各種原因，提出系統(tǒng)最正確配置方案和系統(tǒng)過(guò)程能量?jī)?yōu)化最正確解決方案。然后通過(guò)整改管網(wǎng)不利因素，優(yōu)化調(diào)整系統(tǒng)換熱裝置，按最正確運(yùn)行工況參數(shù)定做高效節(jié)能泵等，實(shí)現(xiàn)配置優(yōu)化，消除因系統(tǒng)配置不合理引起的高能耗；通過(guò)安裝變頻節(jié)能控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行控制優(yōu)化，降低因負(fù)荷較大變化引起的高能耗；標(biāo)本兼治，綜合節(jié)能，到達(dá)最正確節(jié)能效果。2、技改手段：1根據(jù)熱平衡原理及流量分配節(jié)點(diǎn)平衡原理，通過(guò)檢測(cè)各換熱裝置及總

6、供回水溫差，再通過(guò)計(jì)算復(fù)核各裝置的換熱量，判斷冷卻水量供應(yīng)及分配的合理性，最終找到系統(tǒng)的合理流量及流量平衡調(diào)整的參數(shù)。2通過(guò)一定的方法、程序，對(duì)運(yùn)行中的管路在線檢測(cè)，通過(guò)擬合，得到水力平衡調(diào)整后真實(shí)的管路特性曲線。3采用高效葉輪技術(shù)改變離心泵的額定點(diǎn)，使之適應(yīng)工作點(diǎn)。過(guò)去的理論中人們主要注重如何改變泵的工作點(diǎn)，使之適應(yīng)新的工況，其中比較有效的方法就是在運(yùn)行中改變泵的特性曲線，亦即改變泵的速度或葉輪直徑，對(duì)于一條匹配的管路特性，上述方法無(wú)疑是有效的，但當(dāng)管路特性曲線與原設(shè)計(jì)出入較大時(shí)，在原泵特性曲線根底上通過(guò)變頻技術(shù)改變轉(zhuǎn)速形成新的特性曲線，其與管路特性曲線的交點(diǎn)往往偏離泵的額定點(diǎn)，而處于低效運(yùn)

7、行區(qū)間，不可能得到理想的效果。這時(shí)便需求通過(guò)重新設(shè)計(jì)出特制的高效的葉輪，使其額定點(diǎn)正好符合工作點(diǎn)的對(duì)應(yīng)Q、H、n值。4運(yùn)用系統(tǒng)優(yōu)化的思路，著眼于泵站適應(yīng)變工況運(yùn)行下的泵組最正確組合和管網(wǎng)優(yōu)化，在保證系統(tǒng)功能的前提下，使整體能耗最優(yōu)。如對(duì)多泵組變工況運(yùn)行的系統(tǒng)，從設(shè)計(jì)上如何做好泵組搭配，并采用具有自動(dòng)尋優(yōu)功能的變頻節(jié)能控制系統(tǒng)做好運(yùn)行管理優(yōu)化；針對(duì)個(gè)別地方需用壓頭過(guò)高，采取局部加壓的配置，防止整體壓頭升高消耗能量；通過(guò)檢測(cè)找出管路阻力瓶頸部位，采取措施削除瓶頸，改進(jìn)了管路特性曲線，強(qiáng)調(diào)實(shí)效，做到各項(xiàng)技術(shù)措施整合協(xié)調(diào)。三 上述節(jié)能技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用表一：如今節(jié)能減排已成為根本國(guó)策，冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能技改也就成為企業(yè)節(jié)能降耗的有效手段。節(jié)能技術(shù)、節(jié)能產(chǎn)品越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于實(shí)際，正