高林 李為

引言：

合理調(diào)配循環(huán)水泵臺數(shù)，大小水泵并聯(lián)使用，調(diào)整濃縮倍數(shù)是該化工廠進(jìn)行經(jīng)濟(jì)運行，節(jié)能降耗的最佳方式。

一、該化工廠循環(huán)水運行情況

該廠循環(huán)水主要為精餾塔、合成塔、尾氣回收裝置提供循環(huán)水，整套循環(huán)水系統(tǒng)為敞開式冷卻系統(tǒng)，所有經(jīng)過換熱裝置的回水均回收至循環(huán)水池經(jīng)過降溫再輸送至用戶。

進(jìn)行經(jīng)濟(jì)運行前，該廠的循環(huán)水泵維持3臺運行，一臺備用，濃縮倍數(shù)在2.0以下。每天耗電量1000*24*3=72000KW，每天排污量2100t，兩者每天消耗費用之和占循環(huán)水系統(tǒng)總費用的90%以上。

因此對循環(huán)水泵系統(tǒng)及合理排污運行的經(jīng)濟(jì)性研究，對于節(jié)約廠用電、節(jié)約廠用水，提高化工廠運行經(jīng)濟(jì)性具有重要的意義。

二、循環(huán)水泵的經(jīng)濟(jì)運行

2.1、循環(huán)水泵的經(jīng)濟(jì)運行方式簡述

1）調(diào)整水泵的運行臺數(shù)及搭配方案。采用循環(huán)量大的循環(huán)水泵與循環(huán)量小的水泵進(jìn)行并聯(lián)使用，或調(diào)整同等循環(huán)量水泵的開啟臺數(shù)。

2）改變管路系統(tǒng)運行特性，該運行方式最常用的方法是節(jié)流，即閥門調(diào)節(jié)。由于它改變了閥門開度，故增加了管路水力損失，運行很不經(jīng)濟(jì)。

3）改變水泵本身特性，最常見的方式為，將工頻運轉(zhuǎn)通過增加變頻器改變?yōu)樽冾l運行，通過變頻運行來滿足全廠循環(huán)水用量無級變化的要求。

三、濃縮倍數(shù)

通常循環(huán)水的循環(huán)率都在95%以上，也即補(bǔ)充水量只有3～5%。提高濃縮倍數(shù)不但可以節(jié)約用水，也可以減少因排水而流失的藥劑量,同時還可以節(jié)約污水處理費用，一舉多得。

該廠現(xiàn)有的循環(huán)水系統(tǒng)為例加以說明。循環(huán)水系統(tǒng)容量為2.4×104m3/h，循環(huán)水量 R 為 1.3×104m3/h，根據(jù)：H 蒸發(fā)量=R×α ×ΔT×80%

式中ΔT——該廠循環(huán)水進(jìn)出口水溫之差(≈3℃)K——循環(huán)水系統(tǒng)的K濃縮倍數(shù)α——蒸發(fā)因子

H蒸發(fā)量=蒸發(fā)量 M補(bǔ)水量=補(bǔ)水量 D排水量=排污量

80%為熱負(fù)荷百分比，根據(jù)廠實際情況采用不同百分比

據(jù)此可計算出α=0.0018和K=1.32—2.3時系統(tǒng)所需補(bǔ)水量M、排污量 D、(M/R)%、(D/R)%及節(jié)水率(ΔM/R)/ΔK。

同時可依據(jù)此公式計算出K=3.0—6.0時所需補(bǔ)水量M、排污量 D、(M/R)%、(D/R)%及節(jié)水率(ΔM/R)/ΔK，計算結(jié)果見表 3。

以下為該廠12年3月～5月期間的濃縮倍數(shù)變化情況，采用電導(dǎo)率法計算。 2012.3.13—1.32；2012.3.21—1.36；2012.3.29—1.8；2012.4.06—2；2012.4.11—2.15；2012.4.20—2.3；2012.5.7—3.0

表1 在不同濃縮倍數(shù)值下循環(huán)水系統(tǒng)的水量參數(shù)計算值

表2 在不同濃縮倍數(shù)值(3.0-6.0)下循環(huán)水系統(tǒng)的水量參數(shù)計算值

很明顯，從3月13日起，該廠循環(huán)水濃縮倍數(shù)開始從1.32逐步提高至3.0，由于濃縮倍數(shù)的提高，補(bǔ)水量從97.7t/h降低至73.8t/h，補(bǔ)水量每小時減少23.9t，排污量減少23.9t。

按照當(dāng)?shù)厥姓盟M（3.45元/t）計算每小時可節(jié)約水費23.9*3.45=82.5元，每月節(jié)約水費82.5*24*30=59400元

從從表1和表2看出：

①隨著濃縮倍數(shù)的增加，冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)充水量M和排污水量D都不斷減少。

②從表3(ΔM/R)/ΔK中，每提高0.5個濃縮倍數(shù)所降低的補(bǔ)充水量的百分比［(ΔM/R)/ΔK］隨濃縮倍數(shù)的增加而降低，且在低濃縮倍數(shù)時，提高K值的補(bǔ)水百分比較明顯；但當(dāng)K提高到4.0以上時再進(jìn)一步提高濃縮倍數(shù)的話，補(bǔ)水百分比就不太明顯了，同時會影響到水質(zhì)。如該廠由4.5提高到5.0時，節(jié)水量僅占循環(huán)水量的0.019%，因此該廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)控制在3.0～4.0為好。

四、結(jié)論

4.1 對于該廠的循環(huán)水運行，在不進(jìn)行變頻暨改的前提下，根據(jù)外界用水量合理調(diào)配水泵臺數(shù)，大大節(jié)省電費；

4.2 合理提高濃縮倍數(shù)，建議控制在3.0～4.0之間，有助于節(jié)省水資源費。

［1］朱月海主編.循環(huán)冷卻水 中國建筑出版社，2007年

［2］嚴(yán)馮旭東主編.給排水設(shè)計手冊第4冊“工業(yè)給水處理”.北京中國建筑工業(yè)出版社，2002年4月