论循环水系统节能降耗技术改造
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谈火电厂循环水系统节能降耗对策摘要:随着我国节能减排的号召不断的深入,使得在现阶段的火力发电厂内也要对现有的设备进行节能降耗的工作。
对于在火电厂循环水系统来说,是火力发电的重要设备之一,只有保证此设备的正常运行,才能使火电厂获得更多的经济效益。
但值得注意的是,火电厂的循环水系统在运行期间也会消耗大量的能量,特别是对于一些老旧的循环水系统,运行所需要的能量也是较高的,所以就需要对现有的循环水系统进行节能降耗的工作,建设火力发电厂对能源消耗的程度,实现更多的社会价值。
关键词:火电厂循环水系统节能降耗对策前言:社会在不断的发展着,但是对于发展过程中的环境保护与资源的合理使用,却是一直别人们所忽视的,随着我国对于生态环境的建设与是可持续发展战略的提出,现阶段很多的火力发电厂都在采取各种方法对设备进行节能降耗的工作。
节能降耗严格意义上来说,并不是通过行政手段与相关法律去强制要求火电厂展开节能降耗的,而是随着社会的发展,节能降耗是企业必须要经过的一个路程。
在火电厂的经营中,循环水系统能够有效的降低设备所发出的温度,提高安全生产的能力;但是在运行过程中所消耗的能量与排放也是非常大的,因此在节能减排的号召下,必须对现有的循环水系统进行节能降耗的工作,使得火电厂能够在新时期里得到更好的发展,实现火电厂的可持续发展[1]。
1.火电厂循环水系统组成及存在的问题分析循环水系统对于不同的火电厂来说,在设计上都会存在这一定的差异,而大范围对循环水系统的组成进行观察,其中就包括由汽轮机低压缸的末级组、凝汽器、循环供水系统、凉水塔等部分共同组成。
具体的工作原理分为以下几个方面:(1)首先蒸汽在汽轮机内进行做功,做功结束这些蒸汽进入到凝气器室里面。
(2)循环水泵将冷却水水通过升压,送到凝汽器水室中,对凝汽器内的蒸汽进行冷却,完成热交换,使之重新形成冷凝水。
(3)汽轮机排汽,凝汽器中的汽冷凝为水,再通过凝结水泵做功,将冷凝之后的水进行加热做功循环利用;通过以上的步骤,循环水系统就可以正常的运行。
工业冷却循环水系统的节能优化改进随着工业生产规模的不断扩大,工业冷却循环水系统在生产中所起的作用愈发重要。
这一系统在运行过程中往往存在能耗较高的问题,因此需要进行节能优化改进。
本文将就工业冷却循环水系统的节能优化改进进行探讨,通过改进系统的设备、减少能耗等方式,实现节能降耗,提高工业生产效率。
一、现状分析工业冷却循环水系统是用于将工业设备产生的热量散发到周围环境中,以保证设备的正常运行。
目前,许多工业企业的冷却循环水系统存在以下问题:1. 能耗较高。
现有的冷却循环水系统通常采用传统的制冷设备,这些设备能耗大、效率低,增加了企业的能源成本。
2. 能源浪费。
在一些工业企业中,冷却循环水的供水和排水没有有效的管理措施,导致了大量的能源浪费。
3. 效率低下。
冷却循环水系统中的设备老化严重,性能下降,工作效率低下。
以上问题都严重制约了工业生产的效率和效益。
需要对冷却循环水系统进行节能优化改进,以提高能源利用效率,降低生产成本,实现可持续发展。
二、节能优化改进方案1. 设备优化(1)更新冷却设备。
采用高效节能的冷却设备替代传统设备,如采用高效节能的冷却塔、换热器等设备,以降低能耗。
(2)提高设备运转效率。
加强冷却设备的维护和管理,保持其良好的工作状态,提高设备的运转效率和耐用性。
(3)采用智能控制系统。
引入智能控制系统,对冷却设备的运行进行智能化管理和控制,能够根据实际情况动态调整设备运行状态,以达到节能的目的。
2. 能耗管理(1)优化供水系统。
对供水和排水进行有效的管理和控制,合理安排水循环,减少能源浪费。
(2)采用节能设备。
在供水系统中,可采用节能泵等设备,降低水泵的能耗。
(3)加强能耗监测。
加强对冷却循环水系统的能耗监测,通过监测分析,实时掌握系统运行状况,及时进行调整优化。
3. 智能化改造(1)引入智能化监测系统。
通过引入智能化监测系统,对冷却循环水系统中的设备运行情况、能耗情况进行实时监测和数据采集分析,帮助企业精准掌握系统运行状态,并及时采取相应的节能措施。
循环水系统节能节水优化措施魏宏鹏摘㊀要:在类似于石油炼化㊁重工业等行业领域ꎬ循环水系统是非常关键的辅助ꎬ但因为其本身存在巨大的能耗ꎬ故本身的补水需求量㊁排污量也都比较大ꎬ有所应用的同时ꎬ也会给环境带来很大的负担ꎮ文章以 循环水系统节能节水优化措施 为主要研究对象ꎬ从四个角度对这一话题展开论述ꎬ以期相关研究内容能够为广大工作人员提供参考ꎮ关键词:循环水系统ꎻ节能节水ꎻ优化㊀㊀随着我国工业体系的不断发展㊁规模的不断扩大ꎬ节能降耗已经成为各行各业所共同关注的话题ꎬ其能够为提高经济效益㊁控制成本产生非常重要的影响和作用ꎮ如今很多行业㊁很多企业的循环水系统存在一定程度的问题ꎬ因为能耗较大ꎬ直接拔高了企业的运营成本ꎮ随着科学技术的不断发展和社会经济的日渐进步ꎬ很多产品都需要进行冷却以后方可二次加工ꎬ此时冷却水可以被当作制冷剂ꎮ另外工业用水具有重复率高的特点ꎬ这促使其成为冷链工艺的重要媒介ꎬ而对循环水系统节能节水措施的启用则有助于提高相关单位㊁相关领域㊁相关行业的节能水平和效果ꎬ增加经济效益ꎮ应用循环水系统节能节水技术ꎬ改造工业循环用水情况ꎬ通过现场能量测试ꎬ基于制冷设备㊁换热装置㊁循环水泵组等角度着手ꎬ对循环水系统的各项参数进行全程检测㊁维系复杂管网的动态热力平衡ꎬ最终达成综合节能㊁节水的目的ꎮ一㊁循环水系统节能运行的意义企业当中的高温产品必须使用工业循环水进行冷却ꎬ循环水系统当中冷量交换涉及循环水泵组ꎬ依靠动力源推动循环水进行流动ꎮ在我国ꎬ循环水在工业生产当中的占比高达十分之七ꎬ对于石化等工业领域有着极为关键的作用和意义ꎬ但显而易见的是ꎬ我国的循环水系统能耗普遍较高ꎬ较之发达国家存在不小的差距ꎬ在这样一种情况下优化系统㊁推进工业冷却循环水系统具有十分重要的意义和价值ꎮ在工业生产过程中ꎬ很多半成品在正式投入生产之前需要进行必要的冷却操作ꎬ但是从焦炉当中得到的煤气温度往往比较高ꎬ很难实现进一步的提纯ꎬ借助冷却水却可以达到降温焦炉煤气温度的效果ꎮ作为生产的重要工序ꎬ工业用水具有很好的传热效果及特色ꎬ不同业务用水来源相对广泛ꎬ更可以应用到大规模的生产作业当中ꎮ在使用工业冷却水进行制冷时ꎬ需要减少对周边环境产生的污染ꎬ而工厂所普遍采用的水循环办法ꎬ改善冷却水系统冷桥效率低的情况ꎬ就要改进设计方面存在的能源损耗情况ꎮ二㊁循环水系统节能优化技术原理分析循环水系统节能优化技术本质是按照工业循环水系统的运行原则ꎬ从制冷设备以及循环水泵组着手ꎬ研究系统能量的利用情况ꎬ对评价系统的能量利用效率指标展开评价ꎬ针对性的提出优化解决方案ꎮ实时对循环水系统流程参数的监测ꎬ优化系统运行的性能ꎬ提高循环效能ꎮ对于循环随系统节能优化技术而言ꎬ其主要包括系统能量检测㊁系统运行能量数据分析以及制造技术ꎬ温度等运行参数的精准采集㊁循环水系统换热设备等ꎮ工业冷却水通过循环水系统的水泵水量配属协同作用ꎬ对节能行为进行优化ꎬ并将温度控制在合理的范围内ꎬ实现动态水力平衡ꎮ要结合冷却水温度在监测过程中的温度曲线情况设置冷却塔阀门ꎬ在保证动态水力平衡的情况下ꎬ让冷却塔效果达到最优ꎬ要明确水泵机组的台数ꎬ让水泵所输出的功率得以最小化实现ꎬ以便最大限度地节约能耗ꎬ维系水泵的特性ꎮ三㊁工业冷却水循环系统冷却方式当前ꎬ液态流体冷却方式可以粗略地被划分为冷传和蒸发两种方式ꎬ直接冷却就是让冷却水直接和冷却介质发生接触ꎬ进而达到降温的目的与效果ꎬ比如在炎热的夏天ꎬ可以通过向冰冷的水中投入冰块㊁降低水温的方法进行冷却ꎮ工业直接冷却油薄膜冷却和喷雾冷泉之分ꎬ使用填料不断增加传热面积ꎬ借助通风装置快速实现空气流通ꎬ有助于提高空气的传热面积和传热效果ꎮ在实际生产过程中ꎬ应用直接冷却的效果其实并不明显ꎬ很多时候其并不能满足直接生产的诉求ꎻ而间接冷却使用的是冷却水不同需要冷却的物质直接发生接触的办法ꎬ尤其适合污染释放的环境ꎮ蒸发冷却是一种在生活当中出频率比较高的冷却办法ꎬ其借助液体蒸发的方式达到冷却降温的目的ꎮ在物理学当中ꎬ针对液体发生汽化时导致的温度变化ꎬ一边会使用气化潜热 这样一个名词来进行解释ꎮ一般的温度及通常的压力条件下ꎬ20%的水汽化水产生的温度差会在50摄氏度以上ꎬ可以使用沸水来排除热量源头产生ꎬ以至于实际工作过程中并没有办法产生良好的气体ꎬ来调节空气质量ꎮ四㊁循环水系统节能优化技术应用循环水系统节能优化技术如今已经被国家发改委列入重点节能技术推广项目ꎬ适用于食品制药㊁机械电子以及热力电能等多个领域ꎮ总体来看ꎬ循环水系统节能优化技术的应用效果比较明显ꎬ尤其是在很多工业循环水系统节能改造项目当中ꎮ如今很多石化企业针对循环水系统正处在大规模的推广和应用阶段ꎬ其余诸如电力㊁钢铁㊁暖通等行业㊁系统ꎬ对于该系统的使用也在有条不紊地增加ꎮ借助循环水系统节能节水优化措施ꎬ其可以借助循环水系统解决很多项目及行业普遍存在的高能耗㊁低效能的现实问题ꎬ拥有非常明显的节能效果ꎮ这样的系统在运行过程中ꎬ噪声很低ꎬ甚至可以做到维修不需要停产的程度ꎬ按照相关数据进行推算ꎬ循环水系统只需要占用电量的8%ꎬ就能够达到30%的节能效果ꎬ而节能优化以后的经济增长效益甚至可以达到3%ꎮ参考文献:[1]宋敏.浅述化工业中循环水系统节能节水措施[J].名城绘ꎬ2018(5):331.[2]马岩昕ꎬ马越.供热机组循环水系统冬季节能优化运行措施[J].电力建设ꎬ2014ꎬ35(1):114-117.[3]徐广.炼厂循环水系统节能优化改造实践[J].广东化工ꎬ2019ꎬ46(5):85-87.作者简介:魏宏鹏ꎬ大连重工机电设备成套有限公司ꎮ612。
文章编号:2095-6835(2015)17-0156-02浅谈工业冷却循环水系统节能优化技术及应用姚玉田,俞泽科,林高灿(杭州中泰深冷技术股份有限公司,浙江杭州 311402)摘 要:通过建立能量平衡的测试和计算标准,对循环水系统的各项数据进行了动态监测,优化了系统的运行,提高了工业冷却循环水系统的能效,实现了综合节能。
主要介绍了工业冷却循环水系统节能优化技术的基本原理、技术改造情况和应用现状。
关键词:循环水系统;动态监测;技术改造;节能降耗中图分类号:TQ085 文献标识码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2015.17.156循环水系统的主要动力源是水泵,因此对于电能的消耗较大,占整个生产总过程用电量的8%~10%,有一些不合理的水泵运行系统的电量耗费甚至占到总用电量的40%. 开展循环水系统的节能优化首先要对工艺装置进行优化,在此基础上,降低企业循环水运行的能耗。
1 节能优化技术的基本原理工业冷却循环水节能优化系统是以水为介质进行工艺流程中能量的互换。
通过分析整个系统中能量互换的效率,利用阀门技术对整个循环系统中的单一单位进行系统优化控制,并研究系统的利用效率,判断当前系统的能量利用效率,然后再结合工业生产流程,提出一种能够提升循环水系统中能量的利用效率的方案。
工业冷却循环水系统中的应用技术主要有几下几种:①精确采集系统内换热设备、泵站等的运行参数;②优化整个管网的换热网络和建立水力数字模型;③准确分析管网内的水流、阻力及水泵运行效率;④正确使用节能泵、水力调节平衡装置等一系列具有针对性的节能产品。
在工业冷却水循环系统中,操作人员可通过阀门控制水泵的水量。
将冷却温度严格控制在规定范围内,智能阀门始终处于常开的位置且能够实现智能化调节,在完成控制的同时还要减小水泵的输出功率,使机组能够最大限度地发挥作用,达到节能的效果。
泵阀一体的智能节能技术在实现终端平衡后还可降低管网的阻尼,使管网中泵阀的张开角度满足工艺要求。
化工厂循环冷却水系统节能改造方案经济性分析目前,国外工业循环水泵运行效率一般在70%左右,而我国平均运行效率约为50%左右,可见工业循环水系统节能有着广阔的空间。
化工厂冷却循环水系统运行时需要设置的参数较多,运行条件容易发生变化,循环系统中水泵机组的参数优化过程较为复杂,造成了冷却循环水系统在运行时实际工况容易偏离最佳工况点,即管路及水泵产生过多的无效阻力,造成系统能源利用率偏低,浪费电力严重。
标签:化工厂;循环冷却水系统;节能改造;方案经济性1 工业循环冷却水系统构成及原理工业循环冷却水系统,由单级双吸式离心泵,冷却塔,风机,旁滤系统,以及监测换热系统等部分构成。
通过离心泵将凉水塔池中的水打到生产车间的换热器中,从而给换热器将温,然后循环回来的水在泵压作用下流向塔顶,再通过横流式和逆流式冷却塔将其降温,如此循环往复,使水资源在不断冷却过程中,实现循环利用。
2 工业循环冷却水系统的安全与节能设计思路2.1 工业循环冷却水系统的安全问题及设计思路2.1.1 工业循环冷却水系统的安全问题工业循环冷却水系统安全问题,主要体现在以下方面:(1)水力不平衡:水力不平衡问题,一般由冷却水系统运行稳定性差有关,主要体现在流量以及压力不稳定两方面,从根源上看,在于系统设计不合理。
管路设计不合理,管径大小不符合系统需求,会导致设备与设备之间水头损失增加,致使水力不平衡问题发生。
(2)冷却塔冷却效果欠佳:冷却塔冷却效果差,易对系统的安全性造成影响,该问题一般由冷却塔位置不合理或进出水不均匀等多导致,冷却塔位置不合理,导致进风侧受遮挡,进出水不均匀,部分冷却塔承受冷却水量负荷过大,都会影响系统的安全性。
2.1.2 工业循环冷却水系统安全设计思路(1)水力不平衡问题的安全设计思路:在同一系统中,通常采用同一水泵加压,因此,各个设备最初压力相同,可通过以下思路,确保系统运行过程中,设备的水压相等:首先,调整水头损失,提高设备与设备之间压力的平衡性。
石化企业循环水系统的节能优化与应用摘要:为了响应国家有关节能减排、保护环境的号召,结合石化企业中大型循环水系统现状,目前有多种新型的节能设备及技术工艺有针对性的对老系统进行节能改造,以实现提升企业生产效率,节能降耗的目的。
关键词:循环水系统;节能优化;效率引言循环水系统是石油化工生产中冷却工艺热介质的重要辅助装置,常用的循环水系统是敞开式冷却水系统。
在生产过程中,循环水系统的巨大电力消耗在生产成本中占有较大份额,目前循环水系统普遍存在能量使用效率低、能耗高的现象。
随着节能环保要求的日益严格和科技的发展,利用现有技术,通过对循环冷却水系统的数据采集、分析和研究,在此基础上根据循环水系统运行工况,量身定做最匹配的节能改造系统优化,对于提高循环水系统利用效率、降低能耗作用明显。
本文对循环水系统目前存在效率低系统能耗高的原因进行了分析,并对系统优化方案进行了探讨。
1目前循环水系统运行存在问题从目前循环水系统的运行现状看,主要存在以下六点问题:(1)循环水泵的选型问题,循环水泵选型与实际运行不匹配,运行效率低,存在高扬程、低流量的情况,导致装置循环水系统换热器的流速偏低,影响换热效果。
(2)循环水系统存在局部偏流,部分循环水分支管线流速偏低,造成换热器换热效果差,多数情况下换热器循环水走管程,较低的流速容易造成循环水管束中的管路堵塞,形成垢下腐蚀。
(3)循环水系统的水轮机驱动方式一般有两种,一种是电机驱动,一种是水力驱动,从运行效果上看,目前的两种驱动方式各有利弊,均有优化空间。
(4)从循环水换热器打开检修看,存在结垢、腐蚀等现象,说明循环水水质存在问题,对于形成垢下腐蚀的原因需要彻底分析,对于循环水的加药配方调整和运行方式需要完善。
(5)循环水系统压力问题,这是一个综合性性问题,一般一个循环水系统同时供多套装置,特别是跨部门公用,对于循环水系统的管理就带来较大挑战,如何平衡系统压差和循环水换热器管束的流速,带来很大挑战。
火力发电厂循环水泵变频改造节能探究1. 引言1.1 背景介绍火力发电厂是一种利用燃料在燃烧时释放的热能转化为电能的设施,是我国主要的电力生产方式之一。
火力发电厂在运行过程中会消耗大量的能源和水资源。
循环水泵作为火力发电厂的重要设备之一,起着输送循环水、冷却设备、保证发电机组正常运行等关键作用。
传统的循环水泵存在着运行效率低、能耗高的问题,严重影响着火力发电厂的能源利用效率和环境保护。
本文将探究火力发电厂循环水泵变频改造节能的可行性及实施方案,以期为促进火力发电行业的可持续发展提供参考。
1.2 问题提出:火力发电厂作为常见的一种发电方式,循环水泵在其中扮演着至关重要的角色。
传统的固定频率控制方式使得循环水泵运行效率低下,能耗较高,且难以灵活调整。
随着能源资源的日益紧张和环保意识的增强,如何提高循环水泵的运行效率,降低能耗成为了亟待解决的问题。
通过对火力发电厂循环水泵进行变频改造,以提高整体节能效果,已经成为业界关注的焦点之一。
传统的固定频率控制方式存在的问题主要包括:1.运行效率低:固定频率下,循环水泵无法根据实际需要调整运行速度,导致部分时段运行效率低下;2. 能耗过高:固定频率下,循环水泵长时间运行,造成能耗浪费;3. 难以调控:固定频率无法根据实时数据进行智能调节,灵活性差。
如何通过变频技术来改善循环水泵的运行方式,提高其能效,降低其能耗,成为了当前需要解决的问题之一。
【字数:218】2. 正文2.1 火力发电厂循环水泵现状火力发电厂循环水泵是发电厂中至关重要的设备之一,主要用于循环输送水质。
在火力发电厂中,循环水泵的运行状态直接影响到发电效率和稳定性。
目前,大多数火力发电厂中的循环水泵都是采用传统的定频控制方式,存在能耗较高、运行效率低下等问题。
火力发电厂循环水泵的主要问题包括:一是设备老化严重,循环水泵的效率逐渐下降;二是传统的定频控制方式无法根据实际需求进行调节,存在能耗过高的情况;三是运行维护成本较高,维护周期长,影响了发电厂的长期稳定运行。
[收稿日期]2020 05 28[作者简介]梅武丰(1987—),男,湖北黄梅人,助理工程师、高级技工。
水力透平技术在循环水系统节能改造中的应用梅武丰(海洋石油富岛有限公司,海南东方 572600)[摘 要]节能降耗是化工企业的生存之本。
海洋石油富岛有限公司化肥二部循环水泵系统原始设计时考虑采用“2台透平泵、1台电泵运行+1台电泵备用”的运行模式,实际生产中,由于蒸汽量不足,只能采用“1台透平泵、2台电泵运行+1台透平泵备用”的运行模式,1台在运透平泵或电泵一旦故障跳车会造成循环水系统供水量降低1/3、备用透平泵无法保证及时启动,以及冷却塔电动风机耗电量较大、冷却系统风机启动电流过大易引起用电设备晃电跳闸、风机需全部运行而无备机等问题。
为此,富岛公司化肥二部通过可行性分析,决定采用水力透平技术对循环水系统风机实施节能改造。
实践表明,改造后冷却塔风机实现了100%无电化运行,粗略估算每年可节约用电成本约779 328万元,达到了节能降耗的目的。
[关键词]循环水系统;冷却塔;风机;电机驱动;水力透平驱动;循环水泵;节能改造[中图分类号]TK735 [文献标志码]B [文章编号]1004-9932(2021)02-0051-041 概 述海洋石油富岛有限公司(简称富岛公司)化肥二部循环水装置主要由冷却系统、循环水泵系统、旁滤系统和加药系统四部分组成;其中,冷却系统采用逆流敞开式冷却塔,共8座,设计进(冷却)水量为8×4000m3/h,利用电机驱动风机(J0205A/B/C/D/E/F/G/H,单台功率200kW)机械抽风使空气与水在填料层中进行对流传热,达到对循环水冷却降温的目的;循环水泵系统由4台循环水泵(2001JA/B/C/D)采用三开一备的方式向化肥二部合成氨、尿素及甲醛装置供应循环水,循环水泵扬程50m、(单台)设计流量9500m3/h,其动力源为2台中压蒸汽透平和2台6kV高压电机;旁滤系统和加药系统作为辅助系统,主要完成循环水的除浊和缓蚀阻垢、杀菌灭藻工作。
论循环水系统节能降耗技术改造
摘要:循环水系统的运行维护管理工作是实践性、专业性都很强的工作,要想切实做到理论知识和实际工作有机结合,是需要在日运行管理中不断的探索、分析和实践的。
大力发展新技术,不断分析、挖掘在水循环运行中实现节能降耗的有利举措,才能进一步实现企业快速发展。
关键词:循环水系统装置节能降耗技术改造
前言
随着科技的发展,设备数字化进程的加剧,循环水系统装置、运行维护成本更加依赖于设备。
如采用非国标产品,其产品的使用性能必然大打折扣。
例如,在运行期发生管材爆裂、接口漏水等,给运行维护造成很大的困难。
这就要求在设备前期审件时严把材料这一关,采购设备及管材时应考虑一至两家供货质量稳定、及时的供货商,并按时依据评价准则对其进行评价,保证检修配件的易得性、经济性。
在设备前期管理阶段的设备订购中充分考虑各种因素,以随机备件形式订购一批关键易损备件,对保障生产的长周期顺利运行和减少备件费用有积极的战略意义。
一、循环水基础因素分析
水作为循环系统中输送能量的介质,其质量与数量直接影响循环运行的安全经济性。
首先,确保水质质量、保障安全经济运行。
锅炉房、换热站生产用水应采用合格的软化水,严禁采用自来水、地下水,否则将会造成锅炉、换热器结垢和腐蚀,增加能耗和设备大修费用。
因此水循环期间加大一次网、二次网巡查及相关制度的实施力度,确保一、二次网非正常失水。
另外,在实际工作中新技术的推崇和新工艺的发展也是不容忽视的环节。
其次,减小失水量,保障安全经济运行。
失水造成较大的经济损失甚至影响安全运行。
经分析外网大量跑水的原因主要有两个:一是管网老化、锈蚀造成的泄漏;二是用户私自放水。
针对以上原因采取如下措施:一是根据运行期管网泄露抢修情况,逐步更换超过使用期限的管网。
二是在运行期间采用在二次网中加臭味剂的方式有效防止用户私自放水。
二、运行成本及能耗分析
1.运行成本分析
循环水装置在低温膨胀阀、过滤器及冷箱等物料使用消耗巨大,主要原因为:低温膨胀降压套筒阀多孔式芯频繁堵塞,年更换费用高装置采用日本引进的多孔式低温膨胀降压套筒阀节流轻烃降压制冷。
该阀由600余个φ0.5mm的孔隙构成,阀芯孔隙小,易被杂质、粉尘及水化物堵塞,需频繁更换阀座才能保证塔顶轻烃回流温度(回流温度视为影响轻烃收率的重要指标)。
该阀芯年均更换4次,更换费用10.4万元。
过滤器滤芯更换费用高,装置脱水单元设计在增压单元前,
为防止分子筛粉尘损伤压缩机,避免后续冷冻单元中分体式冷箱和换热器发生堵塞,共设计5台过滤器共105根滤芯,比分公司新投产深冷装置多一倍左右,该过滤器未设计反吹扫系统,无法再生滤芯,年均更换滤芯4次,共计420根,更换费用195.5万元。
冷冻单元易发生水化物冻堵,导致甲醇消耗量大,装置运行中,冷箱、低温膨胀降压套筒阀等处经常发生水化物冻堵,需喷注甲醇进行化冻,年消耗甲醇量大。
原本可用爆破法对冷箱内杂质、粉尘进行吹扫,增加冷箱内天然气流通量,减少甲醇喷注次数,但由于冷箱热流两端没有设计爆破用短接,装置自投产以来一直无法实施冷箱换热器爆破及杂质清理。
2.能耗分析
自投产以来,循环水装置膨胀机、循环水和导热系统的能耗问题比较突出。
主要原因为:膨胀机处理气量小,同轴增压机增压能力不足,装置膨胀机组膨胀端设计处理气量3.8×104m3/h,实际运行中气量达到2.5×104m3/h时,膨胀机转速接近跳车值50100 rpm,为保证膨胀机运行,多余气量只能通过J-T阀旁路进入塔顶,同时加大丙烷支路制冷负荷,维持装置制冷深度。
增大了丙烷机耗电量。
装置停运期间,导热和循环水系统无法停运,装置每年冬季按计划停运好几个月,期间为了防冻需要,循环水及导热系统无法停运,年增加循环水泵耗电量约16.5万千瓦时、导热泵耗电量4.5万千瓦时、燃料气消耗4万立方米。
装置无法实现完全封闭,空耗大量能源的同时存在安全隐患。
循环水换热器耗电量高,装置10台换热器全部采用循环水作为冷却介质,运行期间需启动3台循环水泵满足其用水负荷,电量消耗较大。
三、装置节能降耗措施
1.降低运行成本措施
开展降低运行成本技术攻关。
一是通过低温膨胀降压套筒阀技术研究,延长阀芯使用周期;二是实施深冷过滤器反吹工艺系统改造,实现过滤器滤芯再生;三是开展冷箱吹扫技术攻关,降低装置甲醇喷注量。
开展低温膨胀降压套筒阀技术研究,针对多孔式低温膨胀降压套筒阀芯频繁堵塞,年更换费用高的问题,对阀芯进行技术攻关。
通过工艺分析、模拟,对对膨胀阀13层共520个节流孔阀芯进行激光钻孔,增大阀芯节流孔隙。
改造运行后阀芯节流温差一直保持在9℃以上,与设计温差(11.4~12.3℃)偏离较小。
通过流通量等参数对比,确定改造后阀芯流量特性和调节特性能够满足工艺要求,长时间运行依然不堵塞,改造效果良好。
装置年更换阀芯次数由4次减少至2次,节约更换费用约5.2万元/年。
实施过滤器反吹工艺系统改造,针对深冷五台过滤器(F-102A/B、F-103和F-104A/B)无反吹系统,年更换滤芯费用高的情况,实施过滤单元改造。
通过常压吹扫、带压吹扫及在线吹扫三种方式再生过滤器滤芯,使滤芯使用周期由原3个月延长至4个月,年节约成本33万元。
开展冷箱吹扫技术研究,针对装置冷箱热流两端未设短接,无法实施冷箱爆破工作的情况,开展冷箱吹扫技术研究。
在E-111冷箱两端管线上加装爆破用短
接,对冷箱爆破吹扫,运行后E-111冷箱热流端压差由原来的103Kpa下降至41Kpa,年甲醇喷注量由35吨减少至15吨,改造效果良好。
2.降低能耗措施
开展降低装置能耗技术研究,多项课题经科学论证实施后装置的节能降耗水平有了新提高。
开展膨胀机增压扩能技术科研攻关,对膨胀机进行了结构与性能分析研究。
应用分析软件CFD-ACE对膨胀机组气体流通部件模拟计算和内部测绘,研究机组综合性能。
改造机组转子部件,重新设计制造了主轴、叶轮、密封盘、轴承等部件。
项目实施后,膨胀机处理能力与增压机增压能力均明显提高,进一步降低装置制冷温度的同时降低了丙烷机负荷,年增产轻烃500吨,年节电90.6万千瓦时。
开展循环水系统技术改造,通过对循环水泵扬程、冬季其他单位循环水需求量和换热器及附属管线容积等数据进行详细计算、分析及模拟,确定具体改造措施如下:在循环水系统入、出口阀门处新增2块8字盲板,实现在冬季停运时装置循环水系统完全封闭;入出口管线新增1条跨线,实现循环水场对其他单位的循环水供给;新增2条排污管线,一条连接氮气,一条进行排污,实现换热器中及管线剩余循环水完全排放。
开展导热系统收水技术攻关,降低装置电耗及燃料气消耗,针对导热系统无法停运的问题,开展导热系统收水技术攻关。
通过实施导热冷冻试验、物料在线回收等技术措施,实现停运期内导热系统停运,年节电4.5万千瓦时,节气4万立方米,进一步降低了装置的电耗及燃料气消耗。
开展空冷器应用研究,对主压缩机一段、二段出口换热器、丙烷冷凝器实施空冷化。
利用东北地区优质自然冷源,为介质换热,降低了循环水泵负荷,年节电8万千瓦时。
同时采用在线清洗技术,多次组织员工清洗主压缩机油冷器,保证了润滑油冷却效果,提高主压缩机运行效率。
总结
总之,循环水装置节能降耗潜力很大,通过系统优化、深化工艺操作条件,并结合新工艺、新设备、新技术的应用等都可以使装置取得良好的节能降耗效果,切实降低能耗,最终提高企业的经济效益。
参考文献:
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