淺析某聯(lián)合循環(huán)電廠復(fù)用水系統(tǒng)節(jié)能措施

王武

（中海福建燃?xì)獍l(fā)電有限公司，福建 莆田 351156）

1 系統(tǒng)概述

1.1 系統(tǒng)概況

某聯(lián)合循環(huán)電廠的復(fù)用水系統(tǒng)，主要為全廠公用系統(tǒng)發(fā)熱設(shè)備提供冷卻水、沖洗水、密封水，主要用戶有空壓機(jī)、冷干機(jī)、機(jī)組真空泵、中央空調(diào)螺桿機(jī)組、雨水泵盤根冷卻水、機(jī)組定排擴(kuò)容器冷卻水等幾大用戶，系統(tǒng)共配置了3 臺復(fù)用水泵，均采用變頻控制，出口壓力設(shè)定為0.3MPa，變頻器根據(jù)壓力自動調(diào)節(jié)，復(fù)用水回水分成兩路：空壓機(jī)、冷干機(jī)回水可直接回至復(fù)用水池，也可切換至冷卻塔冷卻后再回至復(fù)用水池；中央空調(diào)、機(jī)組真空泵冷卻水經(jīng)復(fù)用水換熱器降溫后回流至消防水池溢流回復(fù)用水池，也可切換至冷卻塔冷卻后回復(fù)用水池。復(fù)用水的冷卻方式共有兩級：一是天然氣調(diào)壓站內(nèi)的復(fù)用水換熱器，通過低溫的天然氣換熱降溫；二是復(fù)用水冷卻水塔冷卻與復(fù)用水換熱器的雙重冷卻，在5～8 月期間，由于天氣炎熱，復(fù)用水溫度較高，天然氣換熱有時無法滿足復(fù)用水冷卻需求，需要投入2 級冷卻水塔換熱，通過冷卻塔頂部噴淋、風(fēng)機(jī)加強(qiáng)換熱的方式進(jìn)行降溫冷卻，系統(tǒng)流程如圖1 所示。

圖1 復(fù)用水系統(tǒng)簡圖

1.2 系統(tǒng)存在的問題

經(jīng)多年運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)復(fù)用水目前這種運(yùn)行方式存在不合理的地方：首先，在機(jī)組停運(yùn)期間，天然氣已不流通，已無冷源，但復(fù)用水換熱器回水閥仍保持較大的開度，復(fù)用水流量保持在280t/h 左右（額定250t/h），頻率維持在40Hz，造成復(fù)用水泵約有100t/h 左右的流量在做無用功；其次，復(fù)用水經(jīng)冷卻塔冷卻時，風(fēng)機(jī)只有手動控制方式，6 臺風(fēng)機(jī)全部運(yùn)行，在夜間和氣溫較低的情況下，水溫降低時不能及時停運(yùn)部分風(fēng)機(jī)造成能源浪費(fèi)。另外，復(fù)用水冷卻塔的填料由于年限較長，噴淋效果差，部分填料積污積垢嚴(yán)重，在室外自然條件下老化碎裂，部分碎屑被帶回至復(fù)用水池，時常造成空壓機(jī)、冷干機(jī)、真空泵等冷卻器堵塞，給維護(hù)部門增加了很多工作量。

2 節(jié)能措施

針對復(fù)用水系統(tǒng)存在的問題，我們提出了以下幾個節(jié)能措施。

2.1 復(fù)用水換熱器回水電動閥開度自動調(diào)節(jié)

復(fù)用水換熱器回水電動閥開度自動調(diào)節(jié)，兩臺復(fù)用水換熱器回水電動閥根據(jù)調(diào)壓站天然氣流量進(jìn)行調(diào)節(jié)：

（1）當(dāng)調(diào)壓站天然氣流量大于15000m3/h 時，兩臺復(fù)用水換熱器回水電動閥全開。（2）當(dāng)調(diào)壓站天然氣流量小于12000m3/h 時，兩臺復(fù)用水換熱器回水電動閥關(guān)至30%（保證中央空調(diào)冷水機(jī)組正常運(yùn)行時的最水流量），復(fù)用水流量可降低至100t/h 左右。該邏輯變更完成后，復(fù)用水冷卻器回水閥投入自動后可根據(jù)天然氣的流量調(diào)節(jié)回水閥開度，機(jī)組運(yùn)行期間大流量天然氣對復(fù)用水進(jìn)行冷卻，機(jī)組停運(yùn)期間維持最小開度保證空調(diào)水冷機(jī)組不跳閘。并增設(shè)以下報警信息：①當(dāng)復(fù)用水換熱器回水電動閥開度小于20%時，報“復(fù)用水換熱器回水電動閥開度低”報警；②當(dāng)復(fù)用水回水溫度高于35℃時，報“復(fù)用水回水溫度高”報警。當(dāng)回水電動閥全開時，復(fù)用水泵運(yùn)行頻率為40Hz，當(dāng)回水電動閥關(guān)至30%時，復(fù)用水泵頻率可降至34Hz，每小時可節(jié)約7 度電，若以機(jī)組每年全停4000 小時計算，全年可節(jié)約28000 度電。

2.2 復(fù)用水冷卻塔風(fēng)機(jī)跟據(jù)復(fù)用水回水溫度自動控制

復(fù)用水冷卻塔風(fēng)機(jī)跟據(jù)復(fù)用水回水溫度自動控制。在5～10 月，由于復(fù)用水溫度較高，將復(fù)用水回水切至冷卻塔，經(jīng)噴淋冷卻，冷卻塔頂部風(fēng)機(jī)運(yùn)行用于加強(qiáng)空氣對流。冷卻塔風(fēng)機(jī)當(dāng)前的控制方式為手動全部運(yùn)行。改造后在各復(fù)用水冷卻塔的進(jìn)水管上加裝溫度測點(diǎn)，將溫度測點(diǎn)接入就地的復(fù)用水PLC 控制柜，在5 ～10 月天氣較熱時，設(shè)定各復(fù)用水塔風(fēng)機(jī)根據(jù)復(fù)用水回水溫度控制啟停；回水溫度越高，風(fēng)機(jī)啟動的臺數(shù)越多，溫度低風(fēng)機(jī)運(yùn)行臺數(shù)也少，詳見表1。

表1 復(fù)用水回水溫度與復(fù)用水塔冷卻風(fēng)機(jī)啟停對應(yīng)表

本條技改措施需要安裝6 支測溫?zé)犭娮瑁A(yù)計費(fèi)用為兩萬元，PLC 原冷卻塔有配置，無需另購。冷卻塔6 臺風(fēng)機(jī)全部運(yùn)行時，實(shí)測總電流為48A，平均每臺風(fēng)機(jī)電流為8A，功率為5.26kW，按平均停運(yùn)兩臺風(fēng)機(jī)計算，一年停運(yùn)4000h，可節(jié)約電能2.1 萬度，投入的成本可在兩年內(nèi)收回。

2.3 更換復(fù)用水冷卻塔填料

復(fù)用水冷卻水塔的填料投產(chǎn)至今未更換，已運(yùn)行近11年，存在大面積老化脫落的情況，且部分填料積污積垢嚴(yán)重，已嚴(yán)重影響冷卻水塔的噴淋換熱效果，必須進(jìn)行更換。

冷卻塔填料更換后，一方面噴淋效果更佳，有利于增強(qiáng)空氣與復(fù)用水的換熱，另一方面由于填料碎屑減少，可以避免冷卻系統(tǒng)濾網(wǎng)的堵塞，減少了檢修維護(hù)工作。

2.4 清洗復(fù)用水池

復(fù)用水池積污比較嚴(yán)重，但水池水位低時，大量的污泥容易被帶進(jìn)復(fù)用水系統(tǒng)管道，黏附或堵塞換熱器表面，嚴(yán)重影響各用戶的換熱效果，需要對水池定期進(jìn)行清洗。

3 結(jié)語

本次復(fù)用水系統(tǒng)的節(jié)能技改，主要特點(diǎn)是低成本，利用降低流量以減少離心泵電耗，利用現(xiàn)有PLC 實(shí)現(xiàn)冷卻塔風(fēng)機(jī)自動控制，更換冷卻塔填料有利于空氣與水的換熱、減少系統(tǒng)異物，技改完成后全年可節(jié)約廠用電量5.9 萬度，節(jié)約生產(chǎn)成本近6 萬元。

通過本技改活動，可以提高企業(yè)的節(jié)能工作精細(xì)化管理的水平，達(dá)到創(chuàng)新創(chuàng)效的目的。