浅析某联合循环电厂复用水系统节能措施

王武

（中海福建燃气发电有限公司，福建 莆田 351156）

1 系统概述

1.1 系统概况

某联合循环电厂的复用水系统，主要为全厂公用系统发热设备提供冷却水、冲洗水、密封水，主要用户有空压机、冷干机、机组真空泵、中央空调螺杆机组、雨水泵盘根冷却水、机组定排扩容器冷却水等几大用户，系统共配置了3 台复用水泵，均采用变频控制，出口压力设定为0.3MPa，变频器根据压力自动调节，复用水回水分成两路：空压机、冷干机回水可直接回至复用水池，也可切换至冷却塔冷却后再回至复用水池；中央空调、机组真空泵冷却水经复用水换热器降温后回流至消防水池溢流回复用水池，也可切换至冷却塔冷却后回复用水池。复用水的冷却方式共有两级：一是天然气调压站内的复用水换热器，通过低温的天然气换热降温；二是复用水冷却水塔冷却与复用水换热器的双重冷却，在5～8 月期间，由于天气炎热，复用水温度较高，天然气换热有时无法满足复用水冷却需求，需要投入2 级冷却水塔换热，通过冷却塔顶部喷淋、风机加强换热的方式进行降温冷却，系统流程如图1 所示。

图1 复用水系统简图

1.2 系统存在的问题

经多年运行，发现复用水目前这种运行方式存在不合理的地方：首先，在机组停运期间，天然气已不流通，已无冷源，但复用水换热器回水阀仍保持较大的开度，复用水流量保持在280t/h 左右（额定250t/h），频率维持在40Hz，造成复用水泵约有100t/h 左右的流量在做无用功；其次，复用水经冷却塔冷却时，风机只有手动控制方式，6 台风机全部运行，在夜间和气温较低的情况下，水温降低时不能及时停运部分风机造成能源浪费。另外，复用水冷却塔的填料由于年限较长，喷淋效果差，部分填料积污积垢严重，在室外自然条件下老化碎裂，部分碎屑被带回至复用水池，时常造成空压机、冷干机、真空泵等冷却器堵塞，给维护部门增加了很多工作量。

2 节能措施

针对复用水系统存在的问题，我们提出了以下几个节能措施。

2.1 复用水换热器回水电动阀开度自动调节

复用水换热器回水电动阀开度自动调节，两台复用水换热器回水电动阀根据调压站天然气流量进行调节：

（1）当调压站天然气流量大于15000m3/h 时，两台复用水换热器回水电动阀全开。（2）当调压站天然气流量小于12000m3/h 时，两台复用水换热器回水电动阀关至30%（保证中央空调冷水机组正常运行时的最水流量），复用水流量可降低至100t/h 左右。该逻辑变更完成后，复用水冷却器回水阀投入自动后可根据天然气的流量调节回水阀开度，机组运行期间大流量天然气对复用水进行冷却，机组停运期间维持最小开度保证空调水冷机组不跳闸。并增设以下报警信息：①当复用水换热器回水电动阀开度小于20%时，报“复用水换热器回水电动阀开度低”报警；②当复用水回水温度高于35℃时，报“复用水回水温度高”报警。当回水电动阀全开时，复用水泵运行频率为40Hz，当回水电动阀关至30%时，复用水泵频率可降至34Hz，每小时可节约7 度电，若以机组每年全停4000 小时计算，全年可节约28000 度电。

2.2 复用水冷却塔风机跟据复用水回水温度自动控制

复用水冷却塔风机跟据复用水回水温度自动控制。在5～10 月，由于复用水温度较高，将复用水回水切至冷却塔，经喷淋冷却，冷却塔顶部风机运行用于加强空气对流。冷却塔风机当前的控制方式为手动全部运行。改造后在各复用水冷却塔的进水管上加装温度测点，将温度测点接入就地的复用水PLC 控制柜，在5 ～10 月天气较热时，设定各复用水塔风机根据复用水回水温度控制启停；回水温度越高，风机启动的台数越多，温度低风机运行台数也少，详见表1。

表1 复用水回水温度与复用水塔冷却风机启停对应表

本条技改措施需要安装6 支测温热电阻，预计费用为两万元，PLC 原冷却塔有配置，无需另购。冷却塔6 台风机全部运行时，实测总电流为48A，平均每台风机电流为8A，功率为5.26kW，按平均停运两台风机计算，一年停运4000h，可节约电能2.1 万度，投入的成本可在两年内收回。

2.3 更换复用水冷却塔填料

复用水冷却水塔的填料投产至今未更换，已运行近11年，存在大面积老化脱落的情况，且部分填料积污积垢严重，已严重影响冷却水塔的喷淋换热效果，必须进行更换。

冷却塔填料更换后，一方面喷淋效果更佳，有利于增强空气与复用水的换热，另一方面由于填料碎屑减少，可以避免冷却系统滤网的堵塞，减少了检修维护工作。

2.4 清洗复用水池

复用水池积污比较严重，但水池水位低时，大量的污泥容易被带进复用水系统管道，黏附或堵塞换热器表面，严重影响各用户的换热效果，需要对水池定期进行清洗。

3 结语

本次复用水系统的节能技改，主要特点是低成本，利用降低流量以减少离心泵电耗，利用现有PLC 实现冷却塔风机自动控制，更换冷却塔填料有利于空气与水的换热、减少系统异物，技改完成后全年可节约厂用电量5.9 万度，节约生产成本近6 万元。

通过本技改活动，可以提高企业的节能工作精细化管理的水平，达到创新创效的目的。