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为循环水系统节能提供新思路

  当前,石油和化工行业能源消耗总量仍较大,2018年能耗总量为5.87亿吨标准煤,能耗总量增长趋势没有根本改变。面对内外部压力,节能减排、提升能效是石化化工企业降低成本,增加效益的好抓手。

  在刚刚过去的节能宣传周举办的石化化工企业循环水系统节能技术交流会上,记者了解到,江西三川节能股份有限公司先进的节能技术,创新的合作模式及显著的节能效益就为众多化工用能企业贡献了节能新思路。

  中国化工节能技术协会秘书长李永亮表示,在石化化工行业,循环水系统是企业生产的必备系统之一,整体能耗较大,各种泵类的耗电量约占行业用电量的25%、能耗总量的8%,其自身能效水效水平的提升,对促进企业安全运行、降低能源消耗、提高经营效益有重要意义。

  江西三川节能总工程师胡鸿民也表示,循环水系统是公共系统的重要组成部分,其用水量约占企业总用水量的85%~92%,我国工业企业水系统节能减排潜力巨大,节能空间在20%以上。

  而据与会专家透露,在设计之初,限于国民经济和技术水平较低,很多企业的循环水系统或多或少存在各种缺陷,系统所需与产品性能严重不匹配,设计余量过大,造成能源无端浪费。另外,所选用的泵产品为性能指标系列化的低效或淘汰产品,导致泵系统整体处于高耗能、低效率运行的状态。

  胡鸿民举了一个例子,很多企业的进水池设计不合理,传统的设计中进水池液面低,水泵入水口负压,水泵运行在较严重的汽蚀状态下,系统工作效率低,设备零部件易损坏、更换频繁,运行成本高。而新的设计理念是要提高进水液面高度,能降低水泵所需要的扬程,更节能并且改善水泵的汽蚀状态,增加设备寿命。虽然首次基础投资增加,但长期运行成本优势明显。

  “在循环水系统中,泵是最主要的耗能设备,作为循环水系统的核心设备,其能效的高低直接反映系统的能耗水平。影响离心泵效率的主要原因在于泵内存在的能量损失,这些损失主要是机械损失、水力损失和容积损失。”胡鸿民说。

  为抓住这一节能的“牛鼻子”,三川节能创新开发了高效的节能泵技术。据胡鸿民介绍,为降低各环节能耗损失,三川结合CFD(计算流体动力学)数值计算优化水力模型,为系统量身定制高效节能设备,并且整合各交叉行业最新的技术成果,在材料、密封、配合精度等各环节都以当前最高标准来控制,全面提高系统效率,达到节能效果。

  此外,结合目前的智能互联网技术,三川节能还研发出最新一代智能强自吸泵。该技术适应能力强,可实现全自动无人值守泵站要求,安全可靠性增加,节能效果显著。

  对于新建项目,三川节能也探索了循环水系统节能优化的新模式。胡鸿民表示,与同行业节能标杆对标,用能企业可提出要达到的节能要求,在原设计方案基础上优化升级,节能设备与节能指标一步到位。此外,锁定节能公司的后续服务,在生产线投入运行后,可实时跟踪产量变化,进行调整与优化,保障水系统达成始终高效节能运行的目标。

  近几年,一些石化化工企业开始逐步重视循环水系统的节能技改,多家石化企业与三川节能公司以合同能源管理模式进行节能技改的合作,并取得了良好的节能效益和社会效益。

  据湖北三宁化工股份有限公司设备部部长韩承义介绍,利用三川节能公司的技术与资金,三宁完成了对氮肥厂、磷肥厂、锦纶公司及乙二醇新项目所有的循环水系统的节能改造。其中,针对循环水泵房,三川节能为三宁化工量身定做高效水泵,实现循坏水系统压力精确控制。

  “通过对12个循环水泵房的18台泵的节能技术改造, 以年运行8000小时计算,年节电量为4930兆瓦·时,年节省标煤1643吨, 企业在改造时不需要提供资金,由节能服务公司提供全部资金、专业技术、运行监测等,企业做好相应的技术把关即可,降低了企业的技改风险。” 韩承义对节能效益及服务模式表示满意。

  同样,中海油山东海化集团有限公司纯碱厂、氯碱厂的循环水系统水泵效率低、造成运行能耗高等问题也一直困惑着该公司。

  为此,针对循环水系统存在的问题,三川节能股份有限公司提出了定制化解决方案,重新设计开发新的高效节能泵水力模型,解决水泵效率低下能耗高的问题,并彻底气蚀问题;按正常的生产工艺优化水泵的运行工况,设计时加宽水泵高效区间,使其在工况变化时始终高效运行。

  “通过这次循环水系统节能技改,节能改造平均节电率在20%以上,年节电收益580万元,在取得经济效益的同时,山东海化集团在石化系统节能工作中发挥了示范带头作用,还被海洋石油总公司选为合同能源管理示范项目。”该公司相关负责人表示。

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