陕西华富新能源有限公司 陕西韩城 715405
摘要:循环水系统是工艺生产的生命线,在各行各业的工业生产中得到普遍应用,但是目前我国循环水泵系统普遍存在能耗大,效率低的现象。有数据显示,我国循环水系统与国外相比,平均产品效率低于国外2% ~ 4%,平均系统运行效率低于国外20%左右。主要因为我国很多企业的节能意识较差,且对循环水系统的能耗评估方法相对缺乏,对循环水系统的改造后节能效果依然很低,因为对循环水系统的改造没有从整个系统去考虑,而只局限于单体节能方面去考虑,导致循环水系统整体的系统运行效率得不到提高,能耗大、效率低的情况得不到有效改善。
关键词:循环水系统;工业水;凝汽器;循环水泵;节能
1 引言
降低厂用电率,减少发电成本,已成为电厂生产经营的基本策略之一。“节能降耗”成为各个电厂采取的对策。在发电厂中,挖潜降耗主要方向在辅机上,锅炉辅机的引送风机、球磨机、汽轮机辅机的给水泵、循环水泵都是发电厂中的用电大户,也是考核厂用电率的重要指标。
2 节能优化技术的基本原理
循环水系统的运行过程中,水泵是主要的动力源,这种情况下,就使得整个循环水系统的运行过程中,电能的消耗量相对较大。根据有关的调查数据,循环水系统运行过程中,电能消耗量占到了整个生产中电能消耗的8%~10%,甚至一些企业的循环水泵系统设计不合理,会产生更大的电能消耗。在当前工业化发展的背景下,各个企业都需要对能源消耗加以科学控制,以推进节能减排目标的实现。
对工业循环水系统而言,其在实际的系统运行过程中,要达到节能技术的改进,主要是要以水为介质来进行工艺流程的优化,实现相应的能量转换。在实际的节能技术改造过程中,专业人员在实际的改造工作中,需通过对系统能量互换效率的分析,通过阀门技术等来对循环水系统中的某一要素实施优化控制,达到优化生产流程、提升能量互换效率的目的。
一般情况下,对于工业冷却循环水系统而言,其在实际的应用过程中,为提升系统的运行效率与质量,需要注意以下要点:全面、准确地蔡姐系统内换热设备、泵站等各类设备的运行参数信息;对系统中的相应管网加以优化,使得换热网络符合系统运行需求,并适当建立相应的水力数字模型来辅助系统运行与控制;对系统内的水流、阻力与水泵运行效率加以监测;加强节能产品的使用。
循环水系统的节能改造设计中,有关人员可以利用阀门来对水泵的水量加以科学控制,将冷却温度控制在合理的范围内。智能阀门如果处于常开位置,就能够实现对系统的智能化调节,不仅提升了智能控制的整体水平,还有效减小了水泵的输出效率,有利于最大限度地发挥系统、机组的作用,起到良好的节能控制。如果在系统中应用的是泵阀一体智能技术,当达到终端平衡的状态以后,还能够有效实现对管网阻尼的进一步降低,保障管网中泵阀的张开角度能够符合实际的要求。
3 发电厂循环水系统存在的问题及解决措施
3.1结垢问题
虽然加酸处理、阳离子交换树脂弱酸处理等方法能在一定程度上起到降低补水的碳酸盐硬度以减少结垢的作用,但由于加酸量的控制问题、软水和补水的比例问题、离子交换树脂的失效与再生等问题的存在,增加了管理上的难度,使得水质不稳定,经典的水处理剂也不能正常发挥其应有的作用,最终常发生间隙式结垢现象。随着时间的延长,垢也越积越厚,最终影响正常生产。
3.2铜腐蚀问题
凝汽器铜管腐蚀是火力发电厂普遍存在的问题。铜管使用最多的材质为黄铜。铜管的腐蚀包括黄铜脱锌腐蚀、电偶腐蚀、应力腐蚀和冲击腐蚀等多种形态。但其中最常见的是黄铜脱锌腐蚀和电偶腐蚀。
3.3碳钢的腐蚀问题
循环水管道、凝汽器管板一般都使用碳钢材质,据我们了解,很少有电厂考虑碳钢的腐蚀问题。
事实上,碳钢的腐蚀虽然不像铜管结垢腐蚀那样在短时间内影响发电生产,但由于循环水管道埋在地下,腐蚀情况相比较而言不易观察和发现,随着腐蚀程度的加深,容易引起穿孔、泄漏。由于建厂时就将碳钢管道深埋地下,地上常安装设备、兴建厂房、铺设道路,因此维修起来远没有铜管维修来得简单,维修费用也昂贵得多。因此,碳钢的腐蚀问题虽不能在短期内影响生产,但也应是火电厂循环水系统应注意的问题,也应当受到足够的重视。
3.4解决措施主要有:保持稳定的浓缩倍数和稳定的水质、选择综合性能优良的复合水稳剂、科学合理添加碳钢缓蚀剂
4 循环水系统节能优化策略
4.1做好水泵选用
循环水泵的运行效率会对循环水系统的节能效果产生直接影响,就目前而言,高效节能泵的运行效率一般都会超过90%,技术人员在对循环水系统的水泵进行选择和使用的过程中,必须结合实际需求,确定好水泵的扬程和流量,尽量选择变频操作,这样有助于进一步提高循环水泵的运行效率。
4.2关注系统调节
对于循环水系统中存在的局部偏流问题,应该做好整体调节和局部优化,通过分支路调整和流速工艺调整等,对局部偏流的问题进行解决,对于经过调整后依然存在偏流问题的支路旁线,可以在适当位置增加管道泵,不过这需要经过设计人员的认可和上级领导的批准,不能盲目添加。
4.3选择驱动方式
现阶段,循环水系统中水轮机的驱动方式分为电机驱动和水力驱动两种,相比较而言,水力驱动在减少能源消耗方面具备一定的优势,不过其对于循环水的回水压力要求较高,想要对其进行更加高效的利用,需要技术人员对水轮机进行升级改造,使用高效节能叶片,促进水轮机工作效率的提高。
4.4重视压差调整
技术人员应该做好循环水系统的压差调整工作,尤其是对于多套装置共用同一套循环水系统的情况,更是应该分装置进行调整,调整方向保持一致贯通,确保循环水给水管路中所有阀门全开,依照冷换设备设计要求的参数,对回水手阀进行逐一调整,通过回水手阀实现对于压差的有效控制。
4.5优化循环水质
循环水的水质会对循环水系统的运行效果产生不容忽视的影响,对于一些新建装置,或者经过检修后重新开工的装置,需要严格依照相关要求来对预膜进行清洗,确保循环水水质达标,依照水质情况来对循环水的浓缩倍数和pH值进行控制,尤其是pH值,必须控制在7.8-8.3之间,依照藻类的增长情况,适当投放杀菌灭藻药物,再依照挂片腐蚀速率,对缓蚀剂的投放量进行调整。遇到介质泄漏问题时,需要在对原因进行分析,找出泄露源头并给迅速切断,以减轻泄漏问题引发的水质恶化。
4.6调节系统温差
通过对局部管网水力的优化以及工艺的调整,可以在保证循环水系统高效运行的同时,实现对整个系统给水回水温差的调节,在提高循环水流速方面同样有着积极的意义。就目前而言,多数循环水系统的换热温差在6-8℃左右,而经过局部优化和调整之后,换热温差可以达到8℃以上。运用先进的工艺技术,针对不同位置高度的换热器进行局部调整,是确保循环水系统高效运行的关键所在,应该得到足够的重视。
5 结束语
电厂循环水系统采用科学运行方式及如何降低水泵电耗是关系到电厂生产安全经济运行的关键。在保证机组安全经济运行的前提下,制定相应的经济运行方式,寻求最佳的运行方案,才能不断提高电厂的经济效益。通过工业水池供水系统加装升压泵改造,并改变循环水系统的运行方式后,可以降低循环泵电流,凝汽器通过循环水出水门调节,降低节流损失。对提高机组运行的安全性和节能降耗有借鉴作用。
参考文献
[1]汪飞,刘晓鸿,万忠海,晏涛,吴扬辉,鲁锦. 超超临界汽轮机循环水系统改造及运行优化[J]. 中国电力,2015,48(03):1-5.
[2]汪家铭. 工业冷却循环水系统节能优化技术及应用[J]. 石油化工技术与经济,2014,30(01):50-52.