循环水系统节能管理参考

1、化工企业循环冷却水系统节能管理和技术改造参考意见（讨论稿）第一章 总则第一条 为进一步规范循环冷却水系统科学建设和节 能改造，提高循环水系统用能效率，制定本指导意见。第二条 本意见所指循环水系统为间接冷却开放式循 环冷却水系统 （以下简称循环水系统） 。循环水系统由于设 计富余量大、与装置改造不匹配、运行不合理等因素，存 在能源消耗高的问题。第三条 本指导意见适用于有循环冷却水系统的化工 企业。第二章 细则第四条 企业应定期对循环水系统进行用能分析，用 能分析报告是循环水系统节能改造的基础。可通过建立循 环水系统目标函数优化模型，进行循环水系统优化核算。 实现换热网络、 输水管网、 水泵、 冷

2、却塔等各系统合理 “配 置合理、 协调运行” 。结合根据用能状况分析报告首先采用 通过管理手段解决存在问题，仍还有优化空间的再选择相 应节能技术实施改造。第五条 管理措施 主体装置改造后与循环水场不匹配， 宜实施循环水 场间整合改造，优化供水系统。对特殊需求用户，宜考虑 单独供水。 应根据装置负荷、季节和气温变化情况，和时调节 水泵、风机运行方式和阀门开度，做好水平衡工作。 根据换热器换热效果和换热要求，调节用水量，使 循环水冷却设备进、出水温差达到设计值。 对于热负荷变化大的冷却塔， 可采取调整风机叶片 角度等方式，保证冷却效果。 对已有节能设施加强维护、保证正常运行。第六条 节能改造技术

3、系统扬程过剩改造 循环水系统扬程高于用水系统正常需求时，在用水侧 管网优化基础上，应核算循环水系统实际需求、消除水泵 富裕扬程，降低循环水单位电耗。宜进行循环水泵换型，适用条件：一是循环水系统需 求压力低于水泵供出压力， 表现为循环水系统运行不正常， 水泵进、出口阀门不能全开，否则水泵电机易超负荷；二 是已进行过循环水送水管网摸底和优化后，对供水扬程需 求降低，水泵现有的特性曲线不在最佳运行工况。 水泵节能改造 水泵运行效率低时宜通过换型或叶轮改造提升效率，对于 流量在 2000 m 3/h 左右水泵改造效率应达到 86% 以上，流 量在 2000-4000 m 3/h 水泵改造效率应达到 8

4、8% 以上 ,流 量在 4000 m 3/h 以上水泵改造效率应达到 89% 以上。 循环水动能回收技术在进行系统富裕扬程优化后，因循环水系统用水设施 位差高和其它客观因素造成回水富裕能量较大时，宜充分 利用回水富裕动能。可在回水系统增设冷却水轮风机替代 电动风机，以回收循环水动能。应用较成功的是混流式可调速水轮机。若冷却塔底回 水总管压力不低于0.15MPa ， 至塔顶的回水压力不低于0.05 MPa, 可考虑应用水轮机的可行性。 若经衡算水轮机的 输出功率不低于现有电动风机的输出功率，可进行水轮式 风机替代电动风机节能改造。循环水系统单塔回水的富裕 动能折算出可替代电机功率时，宜采取水轮风

5、机替代电动 风机。单塔回水动能不足，并联相邻塔间的水量合并后折 算出能量可替代冷却塔电机功率时，可采取水流先合并驱 动水轮风机，经水轮风机作功后沿原有布水管网回到各塔 进行冷却。 变工况系统常用节能技术 变工况较为频繁的循环水系统，宜对循环水泵和冷却 塔风机电机采用变频、永磁等调速技术，保持机泵高效运 行。气侯条件变化大的地区，或工艺侧用水设备工况变化 大， 供水量不均衡、 热负荷波动大使冷却风量变化频繁的， 宜考虑采用变频或永磁等调节技术。 冷却塔结构改进技术针对换热效率低的冷却塔，宜采用新技术提升效率。 对冷却塔系统，可采用进风口填料余角均风技术、高效填 料和高效配水系统等改进性技术，性能

6、较差的横流式冷却 塔宜改为逆流式冷却塔。 换热设备结构改进技术针对换热效率低的终端换热设备， 宜采用新技术提升 效率。对于用水单元的冷换设备，宜在满足工艺装置生产 要求的基础上，采用螺旋板式、板式、波纹管式等高效换 热设备。对于实际运行温差不足设计温差70% 的水冷器，可进行换热器改造或更新。 串级用水技术 循环水经过水冷器后转送到可以接受的下一个换热单 元或系统中使用， 实现了同股水源的两次和以上循环使用，减少了循环水输送总量。可充分利用循环水冷量， 根据管网布局和工况可行性， 实施循环水系统串级用水。仅适用于温差较小，热负荷不 高的冷却器，在满足冷却器入口温度的前提下，也要满足 压降和流速

7、的要求，避免因工况改变造成的不利影响。 局部增压技术因局部冷换设备位差高，使循环水泵站系统压力受局 部牵制时，宜考虑在循环水系统管网中的高点用户增设管 道泵，通过局部增压实现系统压力下降。单台大流量冷却器处于系统高位时适宜增设增压泵， 但要避免引起流量波动，造成其它冷却器供水不足。 水质优化技术在常规水处理基础上，采取先进的水质处理药剂配方 或技术改造优化循环水水质的，持续保证循环冷却水系统 换热效率、排水环保达标要求，具体有：一是合适的水稳 药剂配方研制，如有机磷系碱性配方、低磷配方、无磷配 方等；二是补充水脱盐处理；三是高效杀菌处理等。 换热设备防除垢技术对于处于换热网络末端、 冷换条件恶

8、劣或其它问题导致水质稳定效果差、冷换设备易于结垢的，宜采取防除垢 技术。可采取超声波、电磁场、胶球法、传热管内装置旋 转部件、传热管内安装往返运动的弹簧、加入阻垢剂等技术。（十一）循环水热能利用 对于有条件的地区， 可以考虑利用热泵提取循环水系 统热能用于公用工程采暖、污泥干化等，有效利用循环水 低温热。（十二） 循环水系统智能化控制 采用循环水系统智能化手段， 应用新型系统控制技术 实现循环水系统全过程综合监测与分析，使系统在多变工 况下保持高效运行，是解决循环水系统节能问题的有效手 段。由于该技术一次性投资较大，需要水系统全流程均安 装在线监控系统、外管网的主要支路和大型冷换设备上均 安装

9、智能阀门，可考虑在工况变化频繁的循环冷却水系统 中应用。第七条 对新建循环水系统的指导性意见。 循环总量设计要结合工艺装置对循环水水量、 水压 的真实需求，设计水量裕量与实际运行水量偏差不应大于 10% 。 循环水泵站设计循环水泵运行模式应在考虑用水侧工艺需求的基础上 进行循环水泵运行台数、流量的合理选配。并联水泵运行 台数不宜多于六台，以免影响泵站运行效果。新建系统水泵设计应优先选择高效泵。冷却塔宜选用 高效的填料、配水系统（宜优先选用管配式） 、收水器、挡 水板、喷嘴等。配齐模拟监测换热器、旁滤和排污计量等 设施。主要用水设备进、出水管上设温度计、取样阀。 冷却塔底部宜设置均布的排污孔、 排污泵和排污管网。 补水宜采用水池浮球阀液位联动补水或其它自动补水 模式