冷热水循环系统节能改造总结

崔文科

(山西阳煤丰喜肥业〔集团〕有限责任公司山西运城044000)



冷热水循环系统节能改造总结

崔文科

(山西阳煤丰喜肥业〔集团〕有限责任公司山西运城044000)

1　存在的问题

山西阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司平陆分公司(以下简称平陆分公司)脱碳系统现状：①离心泵至凉水塔有效垂直高度6 m；②离心泵出口为Φ159 mm管道，其中直角弯6个，塔内安装旋转(90°)喷头36只，通过核算，有效阻力折合扬程损失约5.04 m；③喷头向上喷射高度为1 m。原离心泵配置为200 m3/h，扬程为32 m，功率为30 kW，叶轮直径为Φ330 mm，正常运行时电流为40 A。经详细核算，脱碳系统真空泵需循环量约150 m3/h，且凉水塔位差为6.8 m，仅需扬程15 m。脱碳系统循环水在满足生产负荷的情况下，还产生大量无用功耗，出现“大马拉小车”的情况，导致能源浪费比较严重。

2　改造措施

为了解决平陆分公司脱碳系统热水冷却的系统存在无用功耗浪费严重的问题，设计以下技术方案以实现冷热水循环系统的节能，包括热水池和凉水塔，热水池的进水口上接有进水管，热水池的出水口和凉水塔的进水口通过循环水管连接，循环水管上安装热水泵；凉水塔内部的中间位置均布安装有若干与循环水管相通的旋转喷头，凉水塔的出水口接出水管，出水管上安装离心泵，离心泵位于凉水塔下方，离心泵至凉水塔的有效垂直距离为6 m，且将离心泵的叶轮直径最终改造为Φ260 mm。脱碳系统冷热水循环系统工艺流程见图1。

图1　脱碳系统冷热水循环系统工艺流程

脱碳系统冷热水循环系统生产时产生的热水可以通过热水池上的进水管排入到热水池内，循环水管通过热水泵将热水池内的热水抽至凉水塔内，热水通过凉水塔内的旋转喷头喷出进行降温处理，降温后的水通过凉水塔上的出水管经离心泵再送回至生产工段上，以此反复进行，达到循环降温的目的。

(1)2012年2月1日拆离心泵，第1次检修、加工叶轮。第1次将离心泵的叶轮直径由原来的Φ330 mm改造为Φ310 mm，装好后开启运行正常，电流为37 A，离心泵出口阀门开度在原基础上不变，运行一个班(8 h)电流稳定，继续运行并观察记录。

(2)2012年4月2日再次倒离心泵，第2次将叶轮直径由Φ310 mm继续改造为Φ280 mm，装好后开启运行正常，电流为34 A，泵出口阀门开度比原来多了2圈，经过24 h的运行电流、水流量都均稳定，继续运行并观察记录。

(3)2012年6月4日，第3次将离心泵的叶轮直径由Φ280 mm再改造为Φ260 mm，装好后开启运行正常，电流降至30 A，离心泵出口阀门在第2次改造运行基础上开度不变，其压力、流量能够满足真空泵的正常生产要求，并稳定运行，使得冷热水循环系统的无用功耗降至最低。

离心泵叶轮经3次改造后，离心泵流量由200 m3/h改为150 m3/h，扬程由32 m改为15 m，叶轮直径由Φ330 mm改为Φ260 mm，正常运行时电流由40 A改为30 A，电机实际运行功率下降了6.5～7.0 kW。离心泵改造后经1年的运行，由于离心泵流量变化不大，压力、流量能保证脱碳系统真空泵的工艺要求，对脱碳系统介质的温度没有产生其他影响，故原管道配置不作调整。

3　效益分析

本装置结构简单、设计合理，在平陆分公司脱碳循环水系统中得到应用，该系统在运行过程中的无用功耗降至最低，节电效果非常显著，单泵运行电流下降了10 A，达到了节约成本、提高效益的目的。

此次设计改造人工费用、机械加工费用、调试费用共计2 600元。在原运行电流40 A基础上下降了10 A，日节电约156 kW·h，折合87.4元，全年按330 d计，节能增效约28 842元，取得了明显的经济效益及节能效果。

2016-03-23)