节能知识
发布时间：2020-08-15 17:21:10
作者：瑞泽能源
一、能耗及碳排放现状
循环水系统以水为介质用于工艺过程的冷(热)量交换和传送，在石油化工、钢铁冶金、机械电子、食品制药、热电、集中供暖、中央空调等领域，是必不可少的基本环节。循环水系统以水泵为动力源，其电能消耗较大，约占社会总用电量的15%左右。
目前，我国循环水系统普遍存在能耗较高的现象，与先进国家相比，水泵单机效率约低 5%以上，系统效率低20%以上。目前该技术可实现节能量73万tce/a，CO2减排约193万t/a。
二、技术原理
从流体力学基本原理可知，影响水泵功率的三大内在因素为：扬送的流量、扬程、运行效率。其中运行效率取决于水泵的效率性能，扬程用于克服管网阻力，流量用于工艺过程的冷(热)量交换和传送。从传热学基本原理可知，循环水量又取决于换热单元的热负荷、冷热流温差和传热系数。也即对某特定工艺的换热网络，若所移去的热量通过平衡后变少，换热器的热阻变少，循环水的供回水温差按设计规范要求控制在合理值内，那么流量就可以减少。
根据上述原理，如果对某特定工艺，进行以下优化改造步骤，可从根本上解决循环水系统的高能耗问题：
(1)通过优化改造换热网络、消除因结垢或藻类滋生引起的热阻、做好管网的流量平衡并合理控制供回水温差，取得泵站最合理的扬送流量;
(2)通过配水管网优化，消除不利因素，如阀门损失、局部管路阻力偏大、并联管路性能差异大而引起的水力失衡、真空度控制不合理引起扰流等，从而降低管网阻力，取得水泵最合理的工作扬程;
(3)根据优化后的工作点参数(流量、扬程、效率、装置汽蚀余量)，采用三元流技术设计出高效的水泵叶轮，以高效节能泵替换原有不匹配、低效率的水泵，确保泵站处于高效率运行状态;
(4)充分考虑因热负荷及环境温度变化引起的变工况运行，根据系统运行特征对泵站进行优化设计和管理。
三、关键技术
(1)循环水系统各换热设备、管网、泵站等的运行参数(包括压力、流量、温度、几何高度等)精确采集技术;
(2)换热网络优化和管网水力优化数学模型建立;
(3)对流量、管网阻力、水泵运行效率等专家分析诊断及优化系统。
(4)水力平衡调节装置、高效节能泵等多种针对性强的系列高效节能产品。
