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摘要：随着我国经济的快速增长，促进了工业生产的快速发展。循环水在工业生产中的重要性是其他资源无法取代的，若能在节能、循环利用方面更合理、更科学的进行，不但能够有效保护现有的资源环境，同时还能使工业在一定程度上减少不必要的能源浪费，从而节省支出。
关键词：循环水；节能优化；技术改造
引言
循环水系统是工业生产中冷却工艺热介质的重要辅助装置，常用的循环水系统是敞开式冷却水系统。在生产过程中，循环水系统的巨大电力消耗在生产成本中占有较大份额，目前循环水系统普遍存在能量使用效率低、能耗高的现象。随着节能环保要求的日益严格和科技的发展，利用现有技术，通过对循环水系统的数据采集、分析和研究，在此基础上根据循环水系统运行工况，量身定做最匹配的节能改造系统优化，对于提高循环水系统利用效率、降低能耗作用明显。
1节能优化基本原理
循环水节能优化技术是以循环水系统经济运行原则为根据，通过现场对系统能量平衡进行测试及计算，以此分析、研究管网、冷却塔制冷设备、制冷装置、换热装置和循环水泵组等方面进行系统能量利用效率，随后进行系统优化运行数学模型的设计，在经过模拟、计算并对系统当前能量利用效率指标的判别与评价，再与生产工艺要求相结合的情况下所提出的一种优化循环水系统过程能量的解决方案。该方案能够实时检测循环水系统流程各参数并对其系统能效进行分析、运行优化，平衡管网内复杂的动态热力、水力，以此最小化系统流量、管网阻力，从而将工业循环水系统整体能效提升，最终将综合节能的目标实现。组成工业循环水节能优化技术成分有高效节能产品与制造技术、系统能量监测和控制、系统经济运行优化整改和系统运行能量利用效率分析，而其具体内容包含4个方面，分别为：其一，管网水力优化和换热网络优化数学模型建立；其二，精确采集循环水系统各管网、换热设备和泵站温度、流量与压力等运行参数；其三，具有较强针对性的高效节能泵和水力平衡调节装置等多种高效节能产品；其四，分析、诊断并优化流量、水泵运行效率和管网阻力的系统。
2目前循环水系统运行存在问题
在循环冷却水系统部件中，冷却塔极其重要，然而现阶段仍由大量操作弊端存在，尤其是开放式运行、暴露于空气下的冷却塔会有大量废弃物品聚集、产生，从而在一定程度上影响了系统运转效率。而部分流速偏低的地方，废弃物极易形成大量堆积的情况，当堆积达到一定程度时不但会大幅度降低运转效率，甚至还会使设备出现故障，导致系统瘫痪。从目前敞开式循环水系统的运行现状看，主要存在以下五点问题：①循环水泵的选型问题，循环水泵选型与实际运行不匹配，运行效率低，存在高扬程、低流量的情况，导致装置循环水系统换热器的流速偏低，影响换热效果。②循环水系统存在局部偏流，部分循环水分支管线流速偏低，造成换热器换热效果差，多数情况下换热器循环水走管程，较低的流速容易造成循环水管束中的管路堵塞，形成垢下腐蚀。③循环水系统的水轮机驱动方式一般有两种，一种是电机驱动，一种是水力驱动，从运行效果上看，目前的两种驱动方式各有利弊，均有优化空间。④从循环水换热器打开检修看，存在结垢、腐蚀等现象，说明循环水水质存在问题，对于形成垢下腐蚀的原因需要彻底分析，对于循环水的加药配方调整和运行方式需要完善。⑤循环水系统压力问题，这是一个综合性性问题，一般一个循环水系统同时供多套装置，特别是跨部门公用，对于循环水系统的管理就带来较大挑战，如何平衡系统压差和循环水换热器管束的流速，带来很大挑战。
3循环水节能优化及技术改造措施
3.1加强量子管通环设计
加入量子管通环设计，同时也在一定程度上改进了这些弊端，而该工作实质是适当改变了水的状态，通过对其物理性质的合理运用，进一步将水在各方面的功能加强。
也可以理解成将水的新旧交替频率进一步提升，使得水承载污垢的能力得到提升，如此以来使得冷却循环水系统的节能和减排能力得到有效提升，进而减少了整个系统对资源与能源的消耗，同时也在一定程度上促进了整个系统运转效率的提升。而另一方面，也对由于水质而出现的污垢问题展开了分析、研究，并提出、落实了针对性的有效措施。主要是通过对水的各个进出口的过滤装置重新设置，在将污垢过滤装置加设后，能够有效的减少污垢量，使得循环水逐渐澄清。然而，通过实际操作发现，该方法所能取得的污水回收率并不理想，仅能达到10%，且效果也偏差。尽管如此，比之过滤装置加设之前也有着一定的改进。除此之外，也可以借助水轮机将富余的能量转为动能。用水轮机代替冷却塔原电动机，通过联轴器、传动轴和减速机（以具体情况进行减速比的调整，可选用与原减速机一致的配套减速机），将上塔主管引至塔平台，使得水流至水轮机进口做功后从出口流出并回到原主水管中，水轮机进水口加设伸缩节，在水轮机前进水管路中加设蝶阀。原上水管中水轮机与引水管接触位置加设阀门，以便对水流进行控制。当风机转速过高时，部分水流可不通过水轮机而是直接从该阀门进入冷却塔。
3.2保证循环水水质
循环水水质的好坏对于循环水系统冷换设备有着重要的影响，新建炼油装置和检修后开工装置，按要求应进行清洗预膜，循环水水质必须要达标，要根据水质情况合理控制循环水浓缩倍数，尤其要控制好pH值，控制在7.8-8.3为佳，根据藻类的增长状况适当投放杀菌灭藻的量，根据挂片腐蚀速率调整缓蚀剂的投放量，在出现介质泄露时，要在第一时间查找出泄漏源迅速切除，减轻因泄漏造成的水质恶化。
3.3优化循环水泵
目前针对循环数泵优化升级改造是循环水系统节能改造的重点方向之一，针对水泵运行效率较低的问题，根据原循环水泵的运行工况及系统管路特性，按“合理流量、最低阻抗、最高效率”的循环水系统经济运行原则量身定做适合循环水系统最佳工况的循环水泵，替换目前处于不利工况、低效率运行的水泵，可有效降低无效能耗，提高输送效率，达到最佳的节能效果。
3.4加强节能方案的实施
对于循环水系统来说，在具体的实施过程中应该进行比较全面的负荷检查，从而可以对一些资源有比较全面的了解，而且应该对每个系统进行整体的管理，从而可以达到循环水系统可以协调发展的目的。在对整体的发展过程进行了解的同时，对于系统在运行过程中的负荷变化也应该有一个了解，并且应该做到及时的反馈。根据监控工况负荷在实际运行过程中的具体改变，通过对得到的信息进行有效的处理，从而得到整个系统在运行过程中的具体的各项信息资源，使得水循环能够有一个比较均衡的发展。在对变频调速的基本原理以及实际的发展情况有一个充分结合之后，再对风机以及水泵的实际运行速度进行充分结合，就可以避免不必要的功率消耗。
结语
传统的工业循环水系统在运行过程中主要是借助水流恒流完成的，对能源的消耗很大，而效率也不够理想。通过对工业循环水系统技术改进后，能够明显提高该系统的节能效果，而维修、检修等工作的开展也能在设备正常运转过程中进行，十分方便。在工业循环水系统改进之前，所消耗的电量占据整个生产过程总电量消耗的10%左右，而经过技术改进后能使其降低约30%，节能优化后的工业循环水系统能使工业行业减少部分不必要的资源开销。
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