石油石化節(jié)能與減林2014年第4卷第3期Energy Conservation and Emission Reduction in Petroleum and Petrochemical Industry減排技木循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化效果分析高萬(wàn)霞(中國(guó)石化天津分公司水務(wù)部,天津大港300271)摘要:從工藝優(yōu)化和設(shè)備改造兩方面入手,最大限度的利用目前裝置已有的設(shè)施,優(yōu)化一、二電站循環(huán)水系統(tǒng),不僅提高了二循濃縮倍數(shù),減少了補(bǔ)水量,改善了水質(zhì),在滿足裝置要求的前提下減少了機(jī)力通風(fēng)塔及循環(huán)水泵的運(yùn)行數(shù)量,達(dá)到了節(jié)水、節(jié)電、節(jié)約循環(huán)水處理藥劑的目的。關(guān)鍵詞:循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化寶坻水海淡水1簡(jiǎn)介水,由于堿度、硬度較低,因此海淡水具有較強(qiáng)的熱電部一電站循環(huán)水(簡(jiǎn)稱一循)系統(tǒng)水處理腐蝕性。為降低二循循環(huán)水的腐蝕性,需要向循環(huán)量為27000m/h,系統(tǒng)存水量為12000m,二電站循水中連續(xù)投加氫氧化鈉。環(huán)水(簡(jiǎn)稱二循)系統(tǒng)循環(huán)水處理量為38000m}h,2.2采用不同的殺菌劑,二循殺菌劑費(fèi)用偏高系統(tǒng)存水量為2000m3循、二循為各自獨(dú)立的系循采用漂白水摻加強(qiáng)氯精作為殺菌劑,二循統(tǒng),分別有補(bǔ)水、加藥、排污、旁濾等設(shè)施。一循為殺菌劑采用強(qiáng)氯精摻加二氧化氯。循環(huán)水余氯均控雙曲線型自然通風(fēng)涼水塔,二循為機(jī)力通風(fēng)塔。制在0.1~0.5mg/之間。由于漂白水價(jià)格低廉,因此一電站殺菌劑費(fèi)用較低。2012年一電站循環(huán)水氧2存在問(wèn)題及原因分析化型殺菌劑費(fèi)用為0.3分噸,二電站循環(huán)水處理藥循為降低寶坻水的結(jié)垢性,采用軟化水補(bǔ)充劑費(fèi)用11分噸。部分寶坻水作為補(bǔ)充水,二循采用海水淡化水作為2.3二循濃縮倍數(shù)偏低補(bǔ)充水。由于海淡水具有較低硬度、堿度,因此具由于一循補(bǔ)水的高堿度,造成朗格里爾飽和指有較強(qiáng)的腐蝕性;同時(shí)由于氯離子含量較高,制約數(shù)LSI值較高,循環(huán)水結(jié)垢傾向較強(qiáng);二循由于補(bǔ)了二循循環(huán)水運(yùn)行的濃縮倍數(shù)。寶坻水、海淡水水水堿度、硬度較低,使得LSⅠ值較低,腐蝕傾向較質(zhì)詳見(jiàn)表1。強(qiáng)。在一循連續(xù)投加硫酸、二循連續(xù)投加氫氧化鈉2.1采取不同的補(bǔ)水水質(zhì),造成酸堿消耗的情況下電站循環(huán)水LSI值能夠維持在合由于一循補(bǔ)充水堿度較高,需要連續(xù)投加硫酸格范圍內(nèi)。一、二循運(yùn)行數(shù)據(jù)詳見(jiàn)表2來(lái)降低循環(huán)水堿度,減少結(jié)垢。二循補(bǔ)充水為海淡目前一電站循環(huán)水濃縮倍數(shù)控制指標(biāo)為5~8,二電站循環(huán)水濃縮倍數(shù)為≤45,但實(shí)際運(yùn)行表1寶坻水與海淡水對(duì)比(2013年16月份中一循略微偏高,較多在6.5~7.5之間。二循采用指標(biāo)寶坻水(或軟化水)平均值海淡水平均值7.65海淡水作為補(bǔ)充水,海淡水高氯根(平均147mgL)總堿度(以CaCO2計(jì))強(qiáng)腐蝕性的水質(zhì)特性制約了二循循環(huán)水濃縮倍率的(mg·L)224.006.74提高,實(shí)際濃縮倍率小于4倍,因此二循需要大量總硬度(以CaCO計(jì))寶爍水225,軟化水10(mg·L)二氧化硅(mg·L)14.650.10收稿日期:201氯離子/(mg·L)作者簡(jiǎn)介:高校工業(yè)熱能利sYH中國(guó)煤化工畢業(yè)于天津大學(xué)分CNMHG石油石化節(jié)能與減掛☆2014年第4卷笫3期☆表2循運(yùn)行數(shù)據(jù)(2012年1-6月份)工藝指標(biāo)一循運(yùn)行參數(shù)控制指標(biāo)一循運(yùn)行數(shù)據(jù)二循運(yùn)行參數(shù)控制指標(biāo)二循運(yùn)行數(shù)據(jù)8.6-92電導(dǎo)率/(μS4500322150002615濁度/FAU<40正磷/(mg·L)堿度/(mg·L4)280~800總硬/(mg·L)0~500氯離子/(mg·L<500濃縮倍數(shù)≤4.5朗格里爾飽和指數(shù)2.20.5-2.8的排污,同時(shí)補(bǔ)充大量新鮮水,補(bǔ)新水率較高。蝕影響比較容易控制。通過(guò)上面的水質(zhì)分析,綜合2.4二循耗電量較大系統(tǒng)參數(shù)和運(yùn)行狀況,在自然平衡的pH條件下一電站循環(huán)水塔為3座自然通風(fēng)式?jīng)鏊?運(yùn)投加少量的酸即可控制較高的濃縮倍數(shù),但考慮到行費(fèi)用較低。由于冬季、夏季運(yùn)行水量相差較大,氯根的影響,濃縮倍數(shù)可以達(dá)到6~7倍。一循每年的10月份至次年的4月份只運(yùn)行3自然32系統(tǒng)聯(lián)通通風(fēng)式?jīng)鏊?每年4-7月運(yùn)行1"、3塔,只在利用大修的機(jī)會(huì),對(duì)一、二電站循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)7—9月份3個(gè)塔全部運(yùn)行。因此全年閑置率較高。行了聯(lián)通、優(yōu)化改造,該項(xiàng)目主要包括兩部分。二電站循環(huán)水塔為8組機(jī)力通風(fēng)塔,由于運(yùn)行補(bǔ)水系統(tǒng)改造:將海淡水與寶坻水(生水)水量較大,需全年投入運(yùn)行,維持二電站循環(huán)水系直接按照一定比例進(jìn)行混合后作為一、二循的補(bǔ)充統(tǒng)運(yùn)行需要耗費(fèi)大量的電能水,進(jìn)入一循給水溝道和二循前池,這樣一、二循可以有兩處補(bǔ)水點(diǎn)分別或同時(shí)進(jìn)行補(bǔ)水操作。3改進(jìn)措施及具體實(shí)施過(guò)程循環(huán)水系統(tǒng)聯(lián)通:二循回水部分進(jìn)入一循13.1制定補(bǔ)水優(yōu)化方案2塔,經(jīng)1·、2"塔涼水后作為一循供水。加裝連通由表1寶坻水與海淡水指標(biāo)可以看出:將寶坻管將一循3塔出水通過(guò)聯(lián)通管進(jìn)入二循前池作為二水與海淡水混兌后作為兩個(gè)循環(huán)水場(chǎng)的補(bǔ)水,可以循供水,這樣將一、二循聯(lián)通起來(lái),見(jiàn)圖1。有效地降低一電站循環(huán)水的堿度;降低二循氯離子循的聯(lián)通解決了一循涼水塔閑置,最大含量,提高二循的堿度及濃縮倍數(shù)。減少因一、二限度的利用一循的雙曲線自然通風(fēng)冷卻塔,減少二循水質(zhì)不合格造成的排污,節(jié)約新鮮水源,同時(shí)可循機(jī)力通風(fēng)塔的上塔水量,減少機(jī)力通風(fēng)塔風(fēng)機(jī)以以減少循環(huán)水加酸、堿的費(fèi)用及循環(huán)水泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù),降低機(jī)力通風(fēng)塔運(yùn)行電耗在經(jīng)過(guò)嚴(yán)格理論計(jì)算的前提下,采用寶坻和機(jī)械維、檢修費(fèi)用。水、海淡水之比為3:7的混合水補(bǔ)水方案?；旌?3藥劑優(yōu)化水補(bǔ)水條件下循環(huán)水質(zhì)分析見(jiàn)表3。兩個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)連通后,使用相同的殺菌由表3可知,在6倍的濃縮倍率下,pH為劑、緩蝕阻垢劑,優(yōu)化藥劑方案,降低了二電站8.88,氯離子為765,LSI為2.54,循環(huán)水結(jié)垢、腐藥劑費(fèi)用。表3混合水補(bǔ)水條件下循環(huán)水質(zhì)分析表濃縮倍數(shù)pH堿度/(mg·L')ca/(mg·L)Mg/(mg·L")so!(mg·L)電導(dǎo)率/(us·cm1)cr/(mg:L")Lst9570323.08.33191331892.255.58.81374802324060888中國(guó)煤化工525s47.0901476CNMHG893高萬(wàn)霞.循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化效果分析石油石化節(jié)能與減排三二循生水補(bǔ)水三海族水補(bǔ)水衛(wèi)二師前池叫循環(huán)水泵循給水甲乙管裝置鍋爐排廠三甲乙情壞水涼水甲乙管循環(huán)水排污過(guò)濾器一循生水補(bǔ)水一循給水溝道一循海淡水補(bǔ)水循換熱2涼水塔裝置圖1工藝系統(tǒng)流程示意34調(diào)整運(yùn)行方案,取消軟化水制水工藝水,二循可以將濃縮倍數(shù)從小于40倍提高到60兩個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)連通后,取消了一循補(bǔ)水的制倍以上,達(dá)到了節(jié)約用水的目的。補(bǔ)水量、排污量水工藝過(guò)程,降低了系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用。隨濃縮倍數(shù)的變化見(jiàn)表6由表6可知,濃縮倍數(shù)由40提高至6.0,對(duì)4效果分析于循環(huán)水量為6000mh的循環(huán)水場(chǎng),補(bǔ)充水量可4.1指標(biāo)分析減少115mh;二循水系統(tǒng)循環(huán)水量21萬(wàn)-3萬(wàn)th,通過(guò)實(shí)際運(yùn)行情況監(jiān)督,循環(huán)水系統(tǒng)防腐蝕、可實(shí)現(xiàn)全年節(jié)水37萬(wàn)t以上。循環(huán)水補(bǔ)水(海淡防沉積情況良好。掛片及監(jiān)視管段的監(jiān)測(cè)情況見(jiàn)表水)單價(jià)521元/噸,排污水排放費(fèi)用暫時(shí)忽略不計(jì),年節(jié)省水費(fèi)約192.8萬(wàn)元。以上掛片腐蝕監(jiān)測(cè)、監(jiān)視管段的腐蝕粘附速422優(yōu)化后電耗明顯降低率、沉積速率監(jiān)測(cè)全部合格,而且指標(biāo)較好。、二循聯(lián)通后,由于二循回水進(jìn)入一循142經(jīng)濟(jì)效益分析2自然通風(fēng)式?jīng)鏊?有效降低了二電站機(jī)力通風(fēng)4.2.1提高濃縮倍數(shù),減少了補(bǔ)水量塔的上塔水量,減少了機(jī)力通風(fēng)塔及循環(huán)水泵的運(yùn)、二循聯(lián)通優(yōu)化后采用混合水做循環(huán)水補(bǔ)行數(shù)量。詳見(jiàn)表7。表4掛片腐蝕速率情況統(tǒng)計(jì)熱電一循熱電二循掛片碳鋼掛片不銹鋼掛片碳鋼掛片不銹鋼掛片備注(≤0075mma)(≤0005mm/a)(≤0.075mma)(≤0.005mma)0014800.00000小于指標(biāo)2012-110014000.00044小于指標(biāo)2012-120.0C000035000990000059小于指標(biāo)表5監(jiān)視管段粘附速率、沉積速率統(tǒng)計(jì)監(jiān)視管段熱電一循熱電二循平均腐蝕速率平均粘附速率平均腐蝕速率平均粘附速率≤0005mma)(≤15mm)≤0.075mma)(≤15mm)2012-103.530072小于指標(biāo)2012-110.00015529004中國(guó)煤化工小于指標(biāo)2012-12000018HCNMHG小于指標(biāo)石油石化節(jié)能與減排☆2014年第4卷第3期☆表6補(bǔ)水量、排污量隨濃縮倍數(shù)的變化每臺(tái)風(fēng)機(jī)功率為200kW,循環(huán)水泵功率1170kW,濃縮倍數(shù)補(bǔ)充水量/(m3h)排污水量/(m3·h)2012年10-12月份風(fēng)機(jī)和循環(huán)水泵的耗電量減少129643234564521600kW·h,電的單價(jià)按043元/(kW·h)1080計(jì)算,節(jié)約電費(fèi)19443萬(wàn)元。一年節(jié)約電費(fèi)38886216173萬(wàn)元(保守估算全年只計(jì)算二個(gè)季度,其它季度與注:循環(huán)量60000m/h,溫差10℃,蒸發(fā)系數(shù)0.8往年持平)表7風(fēng)機(jī)及循環(huán)水泵運(yùn)行對(duì)照表改造前二電站運(yùn)行風(fēng)機(jī)數(shù)量冶臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行數(shù)量臺(tái)改造后二電站運(yùn)行風(fēng)機(jī)數(shù)量臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行數(shù)量/臺(tái)2011-102012-102011-112012-112011-1202012-124.2.3酸堿藥劑消耗量明顯減少萬(wàn)t,節(jié)水192.8萬(wàn)元、節(jié)電388:86萬(wàn)元、降低制軟2011年一循酸耗為150t,一、二循優(yōu)化后每化水成本2532萬(wàn)元,節(jié)省藥劑費(fèi)用36.73萬(wàn)元,月消耗800kg。硫酸單價(jià)1368元噸。2011年堿耗減少樹(shù)脂費(fèi)用39萬(wàn)元。每年共計(jì)達(dá)800萬(wàn)元以l60t,一、二電循聯(lián)通后取消了堿量的消耗,堿的上,減除項(xiàng)目總投資400萬(wàn)元,半年時(shí)間即可收回單價(jià)1095元/噸。因此酸的消耗費(fèi)用減少:(150-成本,節(jié)能減排效果顯著。0.8×12)×1368=1921(萬(wàn)元/年);堿消耗費(fèi)用減少:160x1095=17.52(萬(wàn)元/年)。因此酸堿費(fèi)用5結(jié)語(yǔ)減少合計(jì)3673萬(wàn)元/年。循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化改造后,提高了二循濃縮倍4.2.4節(jié)省了軟化水的處理費(fèi)用數(shù),同時(shí)降低寶坻水軟化成本;在滿足裝置需求的優(yōu)化前一循采用寶坻水軟化后做為補(bǔ)水,一循前提下,不僅提升了水質(zhì),而且達(dá)到了節(jié)能減排的用于制取軟化水的各種費(fèi)用(食鹽、人工成本、自目的,取得了經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益的雙豐收。用水耗、機(jī)泵耗電等)噸水成本為8.55元,寶坻水(生水)為644元噸,每年需要制備軟化水120參考文獻(xiàn)萬(wàn)噸,因此每年可以減少制水成本:[周本省.《工業(yè)水處理技術(shù)》M北京:化學(xué)工業(yè)出版社,(855644)×120=2532(萬(wàn)元/年)。2009:34-36同時(shí)減少了補(bǔ)充樹(shù)脂的費(fèi)用,每年需要有[2]金熙,項(xiàng)成林,齊冬子《工業(yè)水處理技術(shù)問(wèn)答》M]北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2010:268-2695%-10%的樹(shù)脂補(bǔ)充量,8臺(tái)軟化器每年需要補(bǔ)3]高秀山《火電廠循環(huán)冷卻水處理》1北京:中國(guó)電力出充樹(shù)脂約6t,以6500元噸計(jì)算,每年補(bǔ)充樹(shù)脂費(fèi)版社,2007:17-18用節(jié)省39萬(wàn)元。4]周柏青,陳志和.《熱力發(fā)電廠水處理》M北京:水利電綜上所述,該系統(tǒng)改造后每年減少補(bǔ)水量37力出版社,2009:461-463.Analysis on Optimization Effect of Circulating Water SystemGao WanxiaSINOPEC Tianjin Company Water Department, Dagang Tianjin 300271, ChinaAbstract: With maximum optimization and renovation of existing facilities, the circulating water systems inpower plant I and Il are retrofitted, resulting in higher concentration multiple of secondary circulating water, loweradditional water amount, improved water quality, and reduced operations of mechanical ventilation towers and cir-culating water pumps, all while meeting the plants ' requirements. The aim ofater electricity and circulat-ing water treatment chemicals is achieved中國(guó)煤化工Key words: circulating water; system optimization; Baodi groundwlurCNMHG