石油化工循环水系统节能优化技术探析

盖希朋

摘要：目前，企业正致力于降低设备能耗，投入大量人力物力，以实现节能降耗，提高产品效益，提高企业综合竞争力。高耗能是化工企业的主要特征之一，循环水系统能耗占化工生产总能耗的绝大部分。循环水系统是公用系统的重要组成部分。

关键词：石化;循环水系统;节能;优化

引言：循环水冷却系统是石化工业中一项重要的公用工程。它的用水量占工业用水量的70%左右。冷却水循环系统的性能与产品质量直接相关，其运行质量直接关系到生产装置和设备的安全。又是石油化工行业最大的用水量系统。鉴于目前炼油厂循环水系统中普遍存在计量不全、操作不经济、自动化程度低的情况，对影响目前炼油厂循环水系统优化的因素进行了详细的分析。对炼油厂水循环系统进行了优化设计。循环水系統工艺模型有很大的节能空间。所以，优化循环水系统运行是炼油化工企业节水节电的重要内容，具有深远的意义。

1.优化水轮机节能

其主要作用是把有动能的水流转化为机械能，用机械能带动叶轮，实现化工生产，控制和产生循环水。汽轮机运行时有一个反向冷却塔，它要求水在循环状态下运行，以充分利用水的能量。实践中，为了进一步改善汽轮机的机械性能，必须对其定向张力进行相应的设计变换。通过对用电设备进行水循环系统的优化，能有效地降低能耗，对减少噪声及其它环境污染有一定的现实意义。针对水轮机进行相应的改造，一方面降低了机组的能耗，另一方面有效地提高了机组在实际生产中的应用效率。但是，从目前石化水循环系统的水轮机改造技术来看，由于高压变频技术的限制，也在一定程度上限制了装置的输出能力。为此，必须结合实际情况，采取相应的改进措施。

2.循环水泵叶轮切割的优化

我们所说的水泵汽轮机停车，就是在控制水循环系统的过程中，降低和控制循环系统的能耗，同时也有效地降低了出水过程的能耗。更好地保证切割效果。循环水系统的控制过程中，应根据压力控制减少流量。与此同时，根据循环水泵运行时间的有关数据进行调整工作，成功地完成了切割工作，并对常用运行机构进行了优化控制。在现阶段，通过进一步改善循环水泵叶轮的切割工作，对石化企业生产效率的影响不大，但也是由于公司在泵选型的前期工作中没有切削泵叶轮。泵在使用过程中应充分发挥其应有的作用，否则也会造成浪费。采用循环水切割技术，可以降低机组的总压力，提高汽轮机占空比，对当前的切削过程有很大影响，直接关系到水轮机循环效率的转换，从而有效地提高水轮机的能耗【1】。

3.变频技术

实质上，通过石油化工水循环系统的合理设计，可以对整个系统的变频结构进行优化控制，同时调节系统的输出功率。对其进行相应的技术改造，可有效地降低电机运行过程中的发电量，降低电机运行中的能耗。若根据实际用电需求选择相应的技术，则需要在电机旋转的前提下，调整电机的供水能力，以降低温度变化。为实现传统的发动机控制节能目标，在实际运行中，当水循环控制电动机转速达到一定的条件时，必须采用变频技术对输出功率进行相应的协调和控制，以控制输入换热器的信号。但是，要应用变频调速技术，还需要大量的资金投入，技术支持和施工，才能有效地改善水的循环控制系统。

4.闭路循环

在石化水循环系统中采用闭式循环水系统，一方面可有效降低系统内冷却水与周围环境的接触，另一方面，可有效避免其它物质对闭路水循环系统的干扰。对节能换热换热器进行控制，可对循环水参数进行调节，并加入添加剂。采用该控制方式，可实现闭式循环水系统的最优控制。水质量的主要影响因素是钢结构的变化和一般参数。基于这一点，为了真正实现设备的循环运行，在分析不同类型设备时，必须考虑相关设备的使用性能。确保封闭循环水系统在运行状态下稳定、高效。通过循环控制，有效地改善了系统的抗干扰状态，降低了系统功耗，达到了节能优化的目标。但是，在实际应用过程中，为实现石油化工生产的节能优化，企业必须使用大量的设备【2】。

5.节能水泵

石油化工水循环系统在实际应用中需要多台发电机同时供电，供电过程需要大量的电能。对石油化工行业实现节能的优化。从而可以用节能泵替代原水泵，实现对系统性能的控制，是整个石化闭路水循环系统性能的重要组成部分。减少水的能耗，可进一步提高节能泵的循环控制效率;

另外，采用流体输送可以使水循环系统得到更好的输出效果，节能泵压力控制可以获得很好的节能效果。比如，某石化企业循环水领域有450 kW循环水泵3台，公务用泵2台。1个循环水泵作为备用，单台电动泵每天耗电10500 kWh，同时用电机和水泵同时打开会产生很大的能耗。为此，用节能水泵取代了两台循环水泵，监测结果表明，每台电机每天消耗电力6400 kWh。假定石油化工企业的循环水装置每年运行300天，电价0.8元，经计算，每年可节省约200万元。流体输送技术被应用于石化企业的水循环系统。节能泵与普通泵相比，有效地降低了泵的高度。原泵出口压力0.67 MPa，节能泵出口压力0.4 MPa。从而在保证装置正常换热的同时，减小了扬程，节能效果好【3】。

6.循环水系统压力优化

循环水压的优化基于系统的最小供水压力。利用 PLUS软件建立了循环水系统管网模型，确定了循环水系统各换热用户所需要的压力高度和主循环水系统提供的水头压力。针对循环水管网的设计现状，采用局部超压技术，设置管道泵对系统进行降压，对循环水系统进行网络化改造，使管网压力达到最小，结构简单。在空气和真空设备中，水设备在优化水模型后并联。为了改善串联式冷水机组的优化改造水平，对分段式冷水机组循环水管进行了选择。同时，调节各装置的供水压力，确保装置循环水回流平稳送至冷却塔，确保装置循环水系统正常运行。

结语：总体而言，高能耗是化工企业的主要特征之一，循环水系统能耗占化工生产总能耗的绝大部分。公司应注重开发新的节能技术，降低设备能耗，并投入大量人力物力，在保证装置正常运行的前提下，降低设备能耗，降低水循环系统能耗，提高生产运行效率。以增加产业的利润，增强企业的综合竞争力。

参考文献：

[1]高莹，李军.水轮机节能技术在石化行业循环水冷却塔中的应用[J].中外能源，2014，19：98-100.

[2]冷德成.化工生产循环冷却水系统节能技术探究[J].化工管理：2016，08：291.

[3]唐培红，徐伟.浅谈化工行业循环水系统节能技术及应用[J].化工管理：2016，06：165.