淺談循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的節(jié)能改造

淺談循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的節(jié)能改造摘要：隨著城市建設(shè)的發(fā)展，越來(lái)越多的公共建筑內(nèi)設(shè)置了中央空調(diào)系統(tǒng)，循環(huán)水冷卻系統(tǒng)成為不可缺少的部分。循環(huán)水冷卻系統(tǒng)是工業(yè)企業(yè)不可或缺的重要設(shè)備，水冷卻系統(tǒng)通常由冷卻塔、水泵和換熱系統(tǒng)等組成，其工作流程是由冷水流過(guò)需要降溫的生產(chǎn)設(shè)備有效換熱后再返回冷卻塔，通過(guò)冷卻塔內(nèi)將溫度上升的循環(huán)水降溫，然后通過(guò)循環(huán)水泵加壓后再次循環(huán)使用。關(guān)鍵詞：循環(huán)水冷卻系統(tǒng)節(jié)能改造前言：循環(huán)水冷卻系統(tǒng)作為企業(yè)主要的供能設(shè)備，占企業(yè)用電量的比重相對(duì)較大，在國(guó)家日漸提倡重視節(jié)能環(huán)保的新時(shí)代下，通過(guò)對(duì)循環(huán)水冷卻系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造而降低用電消耗，不僅能為企業(yè)創(chuàng)造較好的經(jīng)濟(jì)效益，更能實(shí)現(xiàn)良好的社會(huì)效益，在工業(yè)循環(huán)水冷卻系統(tǒng)中循環(huán)水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)是用電大戶，所以節(jié)能改造的關(guān)鍵點(diǎn)在于研究如何對(duì)循環(huán)水泵和冷卻塔風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造，本文就具體的節(jié)能改造措施進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述。循環(huán)水處理作為電廠水處理系統(tǒng)中最重要的工作，要保持循環(huán)冷卻水系統(tǒng)長(zhǎng)期、高效、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，水處理日常運(yùn)行管理是關(guān)鍵，有時(shí)即使篩選了合理的藥劑配方，也確定了較好的工藝參數(shù)，但循環(huán)水處理運(yùn)行管理不善往往達(dá)不到預(yù)期的處理效果。因此長(zhǎng)期積累運(yùn)行資料并認(rèn)真加以分析研究，不斷優(yōu)化循環(huán)水處理運(yùn)行方式才能提高管理水平和效果。1.循環(huán)水泵的節(jié)能改造近年來(lái)隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，淡水資源日益緊張，環(huán)境保護(hù)要求日趨嚴(yán)格，為了保護(hù)有限的水資源和生態(tài)環(huán)境不被破壞，達(dá)到國(guó)家要求的控制指標(biāo)，減少?gòu)U水排放。發(fā)電廠作為用水大戶，90%以上水量主要用作循環(huán)冷卻，為使排水各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，只有合理選擇循環(huán)水處理方案，避免凝汽器和其他換熱設(shè)備的腐蝕和結(jié)垢，減少循環(huán)水排污水實(shí)現(xiàn)零排放是擺在運(yùn)行管理人員面前的一項(xiàng)重要使命。水冷卻系統(tǒng)的循環(huán)水泵作為主要的動(dòng)能設(shè)備，占能源消耗的比重相當(dāng)大，循環(huán)水泵方面除采用高效節(jié)能泵外還可以通過(guò)以下幾個(gè)方面進(jìn)行節(jié)能改造，一是通過(guò)水泵的富余流量分析，以控制循環(huán)水泵的回水閥門(mén)開(kāi)關(guān)度的方式來(lái)調(diào)節(jié)循環(huán)水的供應(yīng)壓力，在滿足系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際揚(yáng)程情況下低于水泵的設(shè)計(jì)揚(yáng)程時(shí)，可以有效避免因額外的循環(huán)量而產(chǎn)生的能效浪費(fèi);二是隨著高壓大功率電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的不斷成熟，運(yùn)用變速變流量的節(jié)能原理，根據(jù)水泵的壓力和流量特性曲線，在保證循環(huán)水冷卻系統(tǒng)壓力的前提下，采用對(duì)循環(huán)水泵電機(jī)調(diào)節(jié)方式進(jìn)行變頻改造來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化節(jié)能，根據(jù)循環(huán)水泵的轉(zhuǎn)速、揚(yáng)程、功率與節(jié)電率的變化，在轉(zhuǎn)速降低、流量減小時(shí)，電機(jī)所需功率近似按流量的3次方大幅度下降，雖然降低轉(zhuǎn)速時(shí)額定的工作參數(shù)會(huì)相應(yīng)降低，但水泵仍能在同樣的效率下工作，所以降低轉(zhuǎn)速能大大降低軸功率從而達(dá)到節(jié)能的目的;循環(huán)水泵在進(jìn)行變頻節(jié)電改造后，改造后的變頻系統(tǒng)相當(dāng)于一個(gè)全自動(dòng)的調(diào)節(jié)閥，水泵降低了轉(zhuǎn)速，流量就不再用關(guān)小閥門(mén)來(lái)控制，閥門(mén)始終處于全開(kāi)狀態(tài)，避免了由于關(guān)小閥門(mén)引起的能效損耗，同時(shí)也避免了總效率的下降，確保了能源的充分利用，設(shè)備需要多少，就能供應(yīng)多少;在采用變頻調(diào)速時(shí)，50Hz工況下滿載時(shí)功率因數(shù)為接近1，工作電流比電機(jī)額定電流值要低很多，是因?yàn)樽冾l裝置的內(nèi)濾波電容產(chǎn)生的改善功率因數(shù)的作用，可以為電網(wǎng)節(jié)約20%左右的容量，從而確保了能源的有效利用;三是降低水泵出口壓力，通過(guò)對(duì)水冷系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)和水泵設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行充分的分析比較，通過(guò)對(duì)循環(huán)水泵進(jìn)行削切葉輪來(lái)減小葉輪直徑，降低水泵揚(yáng)程和水泵出口壓力，從而達(dá)到降低水泵電耗的目的。切削水泵葉輪直徑降低水泵出口壓力的改造手段能保證系統(tǒng)流量需求且系統(tǒng)改動(dòng)較小，無(wú)需增加額外的運(yùn)行維護(hù)，且改造成本低，節(jié)能增效顯著。2.冷卻塔風(fēng)機(jī)的改造通過(guò)采用水輪機(jī)替代電機(jī)驅(qū)動(dòng)冷卻塔風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)達(dá)到節(jié)能的目的，以水力驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)，以水輪機(jī)取代電機(jī)作為風(fēng)機(jī)動(dòng)力源，而水輪機(jī)的工作動(dòng)力主要來(lái)自循環(huán)冷卻系統(tǒng)的富余流量和富余揚(yáng)程，由于設(shè)計(jì)時(shí)通常會(huì)考慮到管道阻力，設(shè)備負(fù)荷，換熱面積以及其它各方面的因素影響，在水泵的選型上往往會(huì)有一定的流量富余，通過(guò)風(fēng)機(jī)的無(wú)電化改造，水泵提供的循環(huán)水經(jīng)過(guò)水輪機(jī)并帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)，使水輪機(jī)的輸出軸直接與風(fēng)機(jī)相連，進(jìn)而帶動(dòng)風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，在系統(tǒng)改造好水輪機(jī)后，同時(shí)將進(jìn)冷卻塔的閥門(mén)打開(kāi)直至系統(tǒng)流量的需要值，因?yàn)樗霉β逝c流量成正相關(guān)，所以改變閥門(mén)的開(kāi)度能調(diào)節(jié)泵的流量，流量變化時(shí)水泵的功率才會(huì)發(fā)生變化，流量不變化時(shí)水泵電機(jī)功率也不變化，所以使閥門(mén)開(kāi)度保持在系統(tǒng)需要值狀態(tài)是最有利于節(jié)能的狀態(tài)。3.對(duì)冷卻水進(jìn)行優(yōu)化管理循環(huán)水系統(tǒng)的水質(zhì)對(duì)能耗也有著一定的影響，水中的泥垢雜質(zhì)或是腐蝕物質(zhì)等會(huì)造成冷凝器臟堵或泄漏等各種問(wèn)題，從而導(dǎo)致系統(tǒng)冷卻不下來(lái)，無(wú)形中造成了水量和電量的增加;基于此，必須對(duì)循環(huán)冷卻水進(jìn)行優(yōu)化處理，以提高水資源的利用率，保障循環(huán)水系統(tǒng)功能的持久發(fā)揮，冷卻水的優(yōu)化處理一是通過(guò)在水塔水入水源頭增加過(guò)濾器過(guò)濾雜質(zhì)異物，二是定期投放阻垢緩蝕劑和殺菌劑進(jìn)行殺菌剝離清洗，殺菌剝離的目的是去除附著在系統(tǒng)中的泥垢和粘泥附著物，切斷其對(duì)藥劑的隔絕作用，使藥劑最大限度發(fā)揮其緩蝕阻垢的作用;在集水池水位降至最低安全水位時(shí)，以節(jié)約藥劑用量，投放粘泥剝離劑進(jìn)行殺菌剝離，投放過(guò)程中要仔細(xì)觀察冷卻塔頂部配水裝置和塔內(nèi)壁的粘泥、菌藻的去除情況以及出水孔堵塞緩解情況，直至塔內(nèi)壁綠苔消失，循環(huán)水濁度數(shù)小時(shí)不變后開(kāi)大補(bǔ)充水及排污閥進(jìn)行置換排放。4.做好設(shè)備的維護(hù)管理冷卻塔出水口上應(yīng)設(shè)過(guò)濾網(wǎng)。系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置過(guò)濾器以保護(hù)水泵和冷凍主機(jī)。傳統(tǒng)的加藥法操作復(fù)雜，費(fèi)用高，技術(shù)要求較高，特別要注意藥劑對(duì)系統(tǒng)材料的腐蝕性。目前用得較多也應(yīng)是首選的產(chǎn)品是電子水處理儀或叫電子除垢儀，通過(guò)形成高頻電磁場(chǎng)產(chǎn)生防垢、除垢、緩蝕、殺菌、滅藻、防銹功能，選型時(shí)要比較性價(jià)性，耗電量也要比較。系統(tǒng)設(shè)置時(shí)要考慮檢修的方便。以珠海市凈友水質(zhì)處理公司為代表的新一代蜂窩式處垢凈水器對(duì)于較大流量的系統(tǒng)處理效果尤好，該設(shè)備能最大限度產(chǎn)生適用能量，使水經(jīng)過(guò)呈蜂窩狀的處理室進(jìn)行分流單獨(dú)處理。其他還有靜電式和內(nèi)磁式等產(chǎn)品。由于循環(huán)水冷卻系統(tǒng)具有較高的節(jié)能與環(huán)保價(jià)值，循環(huán)冷卻水使用的目的是為企業(yè)更好的節(jié)約水電資源。隨著企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，尤其要做好循環(huán)水系統(tǒng)的日常維護(hù)保養(yǎng)，通過(guò)建立健全相關(guān)的保養(yǎng)機(jī)制，定期檢查循環(huán)冷卻系統(tǒng)各種設(shè)備以及閥門(mén)的功能狀態(tài)，檢查高低壓凝氣器的運(yùn)行狀態(tài)，為冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的正常運(yùn)行創(chuàng)造有利前提。結(jié)束語(yǔ)：通過(guò)結(jié)合企業(yè)自身生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，在滿足企業(yè)正常生產(chǎn)所需設(shè)備的換熱需求下，通過(guò)技術(shù)手段對(duì)循環(huán)水冷卻系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造，優(yōu)化循環(huán)水用量、降低循環(huán)水壓力，在保持原有生產(chǎn)規(guī)模的情況下，改造后的循環(huán)水冷設(shè)備達(dá)到節(jié)約電能消耗、減少水資源浪費(fèi)、降低工人勞動(dòng)量及設(shè)備的維護(hù)成本需求，更好的實(shí)現(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和節(jié)能增效的目標(biāo)。參考文獻(xiàn)：[1