高林 李為

引言：

合理調(diào)配循環(huán)水泵臺(tái)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(yùn)行，節(jié)能降耗的最佳方式。

一、該化工廠循環(huán)水運(yùn)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(kāi)式冷卻系統(tǒng)，所有經(jīng)過(guò)換熱裝置的回水均回收至循環(huán)水池經(jīng)過(guò)降溫再輸送至用戶。

進(jìn)行經(jīng)濟(jì)運(yùn)行前，該廠的循環(huán)水泵維持3臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)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(fèi)用之和占循環(huán)水系統(tǒng)總費(fèi)用的90%以上。

因此對(duì)循環(huán)水泵系統(tǒng)及合理排污運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性研究，對(duì)于節(jié)約廠用電、節(jié)約廠用水，提高化工廠運(yùn)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(yùn)行

2.1、循環(huán)水泵的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式簡(jiǎn)述

1）調(diào)整水泵的運(yùn)行臺(tái)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(kāi)啟臺(tái)數(shù)。

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

3）改變水泵本身特性，最常見(jiàn)的方式為，將工頻運(yùn)轉(zhuǎn)通過(guò)增加變頻器改變?yōu)樽冾l運(yùn)行，通過(guò)變頻運(yùn)行來(lái)滿足全廠循環(huán)水用量無(wú)級(jí)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(shí)還可以節(jié)約污水處理費(fèi)用，一舉多得。

該廠現(xiàn)有的循環(huán)水系統(tǒng)為例加以說(shuō)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(shí)際情況采用不同百分比

據(jù)此可計(jì)算出α=0.0018和K=1.32—2.3時(shí)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(shí)可依據(jù)此公式計(jì)算出K=3.0—6.0時(shí)所需補(bǔ)水量M、排污量 D、(M/R)%、(D/R)%及節(jié)水率(ΔM/R)/ΔK，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)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(jì)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(jì)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(jì)算值

很明顯，從3月13日起，該廠循環(huán)水濃縮倍數(shù)開(kāi)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(shí)減少23.9t，排污量減少23.9t。

按照當(dāng)?shù)厥姓盟M(fèi)（3.45元/t）計(jì)算每小時(shí)可節(jié)約水費(fèi)23.9*3.45=82.5元，每月節(jié)約水費(fèi)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(gè)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(shí)，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(shí)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(shí)會(huì)影響到水質(zhì)。如該廠由4.5提高到5.0時(shí)，節(jié)水量?jī)H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(duì)于該廠的循環(huán)水運(yùn)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(tái)數(shù)，大大節(jié)省電費(fèi)；

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(fèi)。

［1］朱月海主編.循環(huán)冷卻水 中國(guó)建筑出版社，2007年

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