一(yī)、技術(shù)名(míng)稱：工業冷(lěng)卻循环(huán)水(shuǐ)系(xì)统节(jié)能(néng)優化(huà)技術(shù)

二(èr)、技術(shù)所(suǒ)属領域及(jí)适用(yòng)範圍：工業冷(lěng)卻循环(huán)水(shuǐ)系(xì)统鋼(gāng)铁(tiě)冶金(jīn)、石(dàn)油(yóu)化(huà)工、热(rè)電(diàn)、生(shēng)化(huà)制藥等領域

三(sān)、与該技術(shù)相關(guān)的(de)能(néng)耗及(jí)碳排放(fàng)現(xiàn)狀

循环(huán)水(shuǐ)系(xì)统以(yǐ)水(shuǐ)为介質(zhì)用(yòng)于(yú)工藝过(guò)程的(de)冷(lěng)（热(rè)）量(liàng)交換和(hé)傳送，在(zài)石(dàn)油(yóu)化(huà)工、鋼(gāng)铁(tiě)冶金(jīn)、機(jī)械電(diàn)子、食品制藥、热(rè)電(diàn)、集中(zhōng)供暖、中(zhōng)央空(kōng)調等領域，是(shì)必不(bù)可少(shǎo)的(de)基本(běn)环(huán)节(jié)。循环(huán)水(shuǐ)系(xì)统以(yǐ)水(shuǐ)泵为動(dòng)力源，其(qí)電(diàn)能(néng)消耗較大(dà)，約占社会(huì)總(zǒng)用(yòng)電(diàn)量(liàng)的(de)15%左(zuǒ)右(yòu)。目前(qián)，我(wǒ)國(guó)循环(huán)水(shuǐ)系(xì)统普遍(biàn)存在(zài)能(néng)耗較高(gāo)的(de)現(xiàn)象(xiàng)，与先(xiān)进國(guó)家(jiā)相比，水(shuǐ)泵單機(jī)效率約低5%以(yǐ)上(shàng)，系(xì)统效率低20%以(yǐ)上(shàng)。目前(qián)該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)节(jié)能(néng)量(liàng)73万(wàn)tce/a，减排約193万(wàn)tCO2/a。

四(sì)、技術(shù)內(nèi)容

1.技術(shù)原理(lǐ)

從流體(tǐ)力學(xué)基本(běn)原理(lǐ)可知，影響水(shuǐ)泵功率的(de)三(sān)大(dà)內(nèi)在(zài)因(yīn)素为：揚送的(de)流量(liàng)、揚程、運行效率。其(qí)中(zhōng)運行效率取(qǔ)決于(yú)水(shuǐ)泵的(de)效率性(xìng)能(néng)，揚程用(yòng)于(yú)克(kè)服(fú)管(guǎn)网(wǎng)阻力，流量(liàng)用(yòng)于(yú)工藝过(guò)程的(de)冷(lěng)（热(rè)）量(liàng)交換和(hé)傳送。從傳热(rè)學(xué)基本(běn)原理(lǐ)可知，循环(huán)水(shuǐ)量(liàng)又取(qǔ)決于(yú)換热(rè)單元(yuán)的(de)热(rè)負荷、冷(lěng)热(rè)流温(wēn)差和(hé)傳热(rè)系(xì)數。也(yě)即对(duì)某特(tè)定(dìng)工藝的(de)換热(rè)网(wǎng)络，若所(suǒ)移去(qù)的(de)热(rè)量(liàng)通(tòng)过(guò)平衡後(hòu)變(biàn)少(shǎo)，換热(rè)器的(de)热(rè)阻變(biàn)少(shǎo)，循环(huán)水(shuǐ)的(de)供回(huí)水(shuǐ)温(wēn)差按設計(jì)規範要(yào)求控制在(zài)合理(lǐ)值內(nèi)，那(nà)麼(me)流量(liàng)就(jiù)可以(yǐ)减少(shǎo)。根(gēn)據(jù)上(shàng)述原理(lǐ)，如(rú)果(guǒ)对(duì)某特(tè)定(dìng)工藝，进行以(yǐ)下(xià)優化(huà)改造步驟，可從根(gēn)本(běn)上(shàng)解(jiě)決循环(huán)水(shuǐ)系(xì)统的(de)高(gāo)能(néng)耗問(wèn)題(tí)：

（1）通(tòng)过(guò)優化(huà)改造換热(rè)网(wǎng)络、消除因(yīn)結垢或(huò)藻类滋生(shēng)引起(qǐ)的(de)热(rè)阻、做好(hǎo)管(guǎn)网(wǎng)的(de)流量(liàng)平衡並(bìng)合理(lǐ)控制供回(huí)水(shuǐ)温(wēn)差，取(qǔ)得泵站最(zuì)合理(lǐ)的(de)揚送流量(liàng)；

（2）通(tòng)过(guò)配水(shuǐ)管(guǎn)网(wǎng)優化(huà)，消除不(bù)利因(yīn)素，如(rú)閥門(mén)损失、局(jú)部(bù)管(guǎn)路阻力偏大(dà)、並(bìng)聯管(guǎn)路性(xìng)能(néng)差异(yì)大(dà)而(ér)引起(qǐ)的(de)水(shuǐ)力失衡、真(zhēn)空(kōng)度(dù)控制不(bù)合理(lǐ)引起(qǐ)扰流等，從而(ér)降低管(guǎn)网(wǎng)阻力，取(qǔ)得水(shuǐ)泵最(zuì)合理(lǐ)的(de)工作(zuò)揚程；

（3）根(gēn)據(jù)優化(huà)後(hòu)的(de)工作(zuò)點(diǎn)參數（流量(liàng)、揚程、效率、裝(zhuāng)置汽蝕餘量(liàng)），采用(yòng)三(sān)元(yuán)流技術(shù)設計(jì)出高(gāo)效的(de)水(shuǐ)泵葉(yè)輪，以(yǐ)高(gāo)效节(jié)能(néng)泵替換原有(yǒu)不(bù)匹(pǐ)配、低效率的(de)水(shuǐ)泵，确保泵站處(chù)于(yú)高(gāo)效率運行狀态；

（4）充分(fēn)考慮因(yīn)热(rè)負荷及(jí)环(huán)境温(wēn)度(dù)變(biàn)化(huà)引起(qǐ)的(de)變(biàn)工況運行，根(gēn)據(jù)系(xì)统運行特(tè)征对(duì)泵站进行優化(huà)設計(jì)和(hé)管(guǎn)理(lǐ)。

2.關(guān)鍵技術(shù)

（1）循环(huán)水(shuǐ)系(xì)统各(gè)換热(rè)設備、管(guǎn)网(wǎng)、泵站等的(de)運行參數（包(bāo)括壓力、流量(liàng)、温(wēn)度(dù)、幾(jǐ)何高(gāo)度(dù)等）精确采集技術(shù)；

（2）換热(rè)网(wǎng)络優化(huà)和(hé)管(guǎn)网(wǎng)水(shuǐ)力優化(huà)數學(xué)模型建立；

（3）对(duì)流量(liàng)、管(guǎn)网(wǎng)阻力、水(shuǐ)泵運行效率等專家(jiā)分(fēn)析诊断及(jí)優化(huà)系(xì)统。

（4）水(shuǐ)力平衡調节(jié)裝(zhuāng)置、高(gāo)效节(jié)能(néng)泵等多(duō)種(zhǒng)針(zhēn)对(duì)性(xìng)強(qiáng)的(de)系(xì)列高(gāo)效节(jié)能(néng)産品。

3.工藝流程

冷(lěng)卻循环(huán)水(shuǐ)系(xì)统节(jié)能(néng)優化(huà)工藝主(zhǔ)要(yào)包(bāo)括以(yǐ)下(xià)环(huán)节(jié)：

（1）循环(huán)水(shuǐ)系(xì)统及(jí)換热(rè)网(wǎng)络流程图(tú)绘制、各(gè)換热(rè)設備額定(dìng)技術(shù)參數及(jí)热(rè)負荷值进行勘探，校(xiào)对(duì)，記(jì)录(lù)；

（2）規定(dìng)采集點(diǎn)的(de)運行工況及(jí)环(huán)境參數采集；

（3）高(gāo)能(néng)耗原因(yīn)诊断分(fēn)析；

（4）通(tòng)过(guò)換热(rè)网(wǎng)络及(jí)配水(shuǐ)管(guǎn)网(wǎng)優化(huà)設計(jì)，确定(dìng)優化(huà)整改方(fāng)案(àn)，确定(dìng)合理(lǐ)循环(huán)水(shuǐ)量(liàng)及(jí)總(zǒng)管(guǎn)网(wǎng)最(zuì)優阻力；

（5）原泵站性(xìng)能(néng)評價与泵站優化(huà)設計(jì)，高(gāo)效节(jié)能(néng)泵最(zuì)優工作(zuò)參數确定(dìng)；

（6）定(dìng)制生(shēng)産高(gāo)效节(jié)能(néng)泵；

（7）換热(rè)网(wǎng)络及(jí)配水(shuǐ)管(guǎn)网(wǎng)的(de)不(bù)利因(yīn)素優化(huà)整改与調整；

（8）高(gāo)效节(jié)能(néng)泵安(ān)裝(zhuāng)調試；

（9）对(duì)間(jiān)隙式生(shēng)産系(xì)统（如(rú)聚苯烯生(shēng)産裝(zhuāng)置等），根(gēn)據(jù)變(biàn)工況運行特(tè)征，制訂相應(yìng)調节(jié)控制策略，加裝(zhuāng)變(biàn)頻控制系(xì)统；

（10）对(duì)循环(huán)水(shuǐ)量(liàng)較大(dà)（建議在(zài)3000t/h以(yǐ)上(shàng)）或(huò)較複雜的(de)系(xì)统，制訂相應(yìng)的(de)在(zài)線(xiàn)監測与管(guǎn)理(lǐ)策略，安(ān)裝(zhuāng)循环(huán)水(shuǐ)系(xì)统在(zài)線(xiàn)監控与能(néng)源管(guǎn)理(lǐ)系(xì)统。

循环(huán)水(shuǐ)系(xì)统节(jié)能(néng)優化(huà)技術(shù)系(xì)统構架見(jiàn)图(tú)1。

图(tú)1循环(huán)水(shuǐ)系(xì)统节(jié)能(néng)優化(huà)技術(shù)系(xì)统架構图(tú)

五(wǔ)、主(zhǔ)要(yào)技術(shù)指标(biāo)

應(yìng)用(yòng)于(yú)工業冷(lěng)卻循环(huán)水(shuǐ)系(xì)统节(jié)能(néng)改造节(jié)電(diàn)率約为12%-55%。

六(liù)、技術(shù)鑒定(dìng)、獲獎情(qíng)況及(jí)應(yìng)用(yòng)現(xiàn)狀

該技術(shù)于(yú)2005年(nián)7月(yuè)通(tòng)过(guò)浙江省(shěng)科技廳組織的(de)成(chéng)果(guǒ)鑒定(dìng)，擁有(yǒu)自(zì)主(zhǔ)知识産權，並(bìng)已獲得計(jì)算機(jī)软(ruǎn)件著作(zuò)權登記(jì)證書(shū)5項。經(jīng)浙江能(néng)源監察總(zǒng)隊能(néng)源監測站、沈陽市(shì)节(jié)能(néng)技術(shù)研究所(suǒ)等多(duō)家(jiā)權威機(jī)構檢測，該技術(shù)實(shí)際應(yìng)用(yòng)的(de)节(jié)能(néng)效果(guǒ)著，已在(zài)全(quán)國(guó)成(chéng)功應(yìng)用(yòng)于(yú)860餘个(gè)循环(huán)水(shuǐ)系(xì)统的(de)节(jié)能(néng)改造，目前(qián)處(chù)于(yú)大(dà)範圍推廣階(jiē)段(duàn)。

七(qī)、典型應(yìng)用(yòng)案(àn)例

典型用(yòng)戶：上(shàng)海(hǎi)石(dàn)化(huà)、南(nán)京(jīng)化(huà)工、揚子石(dàn)化(huà)、中(zhōng)化(huà)集团(tuán)、柳(liǔ)化(huà)股份、大(dà)化(huà)集团(tuán)、上(shàng)海(hǎi)醫藥集团(tuán)、菱花(huā)味精、歐亞賜福集团(tuán)、LG甬興化(huà)學(xué)、寶(bǎo)鋼(gāng)股份、首鋼(gāng)集团(tuán)、上(shàng)海(hǎi)大(dà)衆汽車公(gōng)司等。

典型案(àn)例1

技術(shù)提(tí)供單位(wèi)：浙江科維节(jié)能(néng)技術(shù)有(yǒu)限公(gōng)司

建設規模：30万(wàn)t/a合成(chéng)氨循环(huán)水(shuǐ)系(xì)统（循环(huán)水(shuǐ)量(liàng)35000t/h），配7台(tái)冷(lěng)卻水(shuǐ)泵，其(qí)中(zhōng)2台(tái)配功率为2240kW，1台(tái)配功率为900 kW，4台(tái)配功率为1000kW，相應(yìng)配7台(tái)冷(lěng)卻塔。主(zhǔ)要(yào)技改內(nèi)容：換热(rè)网(wǎng)络及(jí)配水(shuǐ)管(guǎn)网(wǎng)的(de)不(bù)利因(yīn)素優化(huà)整改与調整，特(tè)别是(shì)解(jiě)決了(le)純堿廠(chǎng)和(hé)加氯車間(jiān)最(zuì)不(bù)利點(diǎn)的(de)水(shuǐ)力平衡問(wèn)題(tí)；評價原泵站性(xìng)能(néng)，並(bìng)进行優化(huà)設計(jì)，确定(dìng)高(gāo)效节(jié)能(néng)泵最(zuì)優工作(zuò)參數及(jí)葉(yè)輪的(de)水(shuǐ)力模型設計(jì)；通(tòng)过(guò)系(xì)统改造更(gèng)換7台(tái)高(gāo)效节(jié)能(néng)泵。主(zhǔ)要(yào)設備包(bāo)括水(shuǐ)力平衡提(tí)升調节(jié)裝(zhuāng)置2套(tào)；高(gāo)效节(jié)能(néng)泵7台(tái)；循环(huán)水(shuǐ)在(zài)線(xiàn)檢測与能(néng)源管(guǎn)理(lǐ)系(xì)统1套(tào)。节(jié)能(néng)技改投資額1470万(wàn)元(yuán)，建設期(qī)5个(gè)月(yuè)。每年(nián)可节(jié)能(néng)4709tce，年(nián)节(jié)能(néng)經(jīng)濟效益为573万(wàn)元(yuán)。投資回(huí)收(shōu)期(qī)2.5年(nián)。

典型案(àn)例2

技術(shù)提(tí)供單位(wèi)：浙江科維节(jié)能(néng)技術(shù)有(yǒu)限公(gōng)司

建設規模：1780m3高(gāo)爐鼓風(fēng)機(jī)透平拖動(dòng)裝(zhuāng)置冷(lěng)卻系(xì)统技改，配6台(tái)900kW冷(lěng)卻泵（2用(yòng)4備）；主(zhǔ)要(yào)技改內(nèi)容：換热(rè)网(wǎng)络及(jí)配水(shuǐ)管(guǎn)网(wǎng)的(de)不(bù)利因(yīn)素優化(huà)整改与調整，特(tè)别是(shì)解(jiě)決了(le)供水(shuǐ)總(zǒng)管(guǎn)止回(huí)閥阻力异(yì)常現(xiàn)象(xiàng)；評價原泵站性(xìng)能(néng)，並(bìng)进行優化(huà)設計(jì)，确定(dìng)高(gāo)效节(jié)能(néng)泵最(zuì)優工作(zuò)參數及(jí)葉(yè)輪的(de)水(shuǐ)力模型設計(jì)；通(tòng)过(guò)系(xì)统改造更(gèng)換6台(tái)高(gāo)效节(jié)能(néng)泵。主(zhǔ)要(yào)設備包(bāo)括PLC計(jì)量(liàng)系(xì)统、止回(huí)閥6台(tái)、高(gāo)效节(jié)能(néng)泵6台(tái)。节(jié)能(néng)技改投資額780万(wàn)元(yuán)，建設期(qī)4个(gè)月(yuè)。每年(nián)可节(jié)能(néng)3048tce，年(nián)节(jié)能(néng)經(jīng)濟效益459万(wàn)元(yuán)，投資回(huí)收(shōu)期(qī)1.7年(nián)。

八(bā)、推廣前(qián)景及(jí)节(jié)能(néng)减排潛力

根(gēn)據(jù)目前(qián)已在(zài)全(quán)國(guó)成(chéng)功實(shí)施的(de)800餘套(tào)循环(huán)水(shuǐ)優化(huà)系(xì)统的(de)节(jié)能(néng)效果(guǒ)分(fēn)析，与原有(yǒu)循环(huán)水(shuǐ)系(xì)统相比，該技術(shù)的(de)节(jié)電(diàn)率一(yī)般在(zài)20%-85%。这(zhè)表(biǎo)明(míng)目前(qián)我(wǒ)國(guó)工業循环(huán)水(shuǐ)系(xì)统仍然存在(zài)能(néng)耗过(guò)高(gāo)的(de)情(qíng)況，有(yǒu)較大(dà)的(de)节(jié)能(néng)潛力。

預計(jì)未来(lái)5年(nián)，該技術(shù)在(zài)行業內(nèi)的(de)推廣潛力可达(dá)到(dào)20%，投資總(zǒng)額45亿元(yuán)，节(jié)能(néng)能(néng)力207万(wàn)tce/a，减排能(néng)力546万(wàn)tCO2/a。