一種開(kāi)式水系統(tǒng)節(jié)能方式的應(yīng)用

趙天錦 韓超 王旭文

摘 ?要： 我司采用“大開(kāi)式水”冷卻系統(tǒng)，開(kāi)式水回水至循環(huán)水回水管道，回水阻力大造成開(kāi)式水泵揚(yáng)程高，耗能較高，僅有發(fā)電機(jī)氫氣冷卻器必須采用開(kāi)式水泵出口壓力方可冷卻，其余換熱設(shè)備均可采用循環(huán)水直接進(jìn)行冷卻，導(dǎo)致廠用電浪費(fèi)嚴(yán)重，開(kāi)展開(kāi)式水系統(tǒng)改造活動(dòng)，提高機(jī)組開(kāi)式水系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，降低廠用電率。

關(guān)鍵詞： 開(kāi)式水系統(tǒng)改造

0. 前言

系統(tǒng)設(shè)備概述：

我司每臺(tái)機(jī)組共設(shè)置2臺(tái)開(kāi)式循環(huán)冷卻水泵，其中1用1備，2臺(tái)機(jī)組共4臺(tái)開(kāi)式循環(huán)冷卻水泵;開(kāi)式循環(huán)冷卻水泵輸送介質(zhì)取自循環(huán)水泵出口。開(kāi)式水經(jīng)開(kāi)式循環(huán)冷卻水泵加壓后，進(jìn)入開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。

發(fā)電機(jī)氫氣冷卻器標(biāo)高20m（最高），開(kāi)式水回水至循環(huán)水回水管道，與循環(huán)水一同至冷卻塔冷卻。

開(kāi)式循環(huán)冷卻水泵進(jìn)水取自凝汽器循環(huán)冷卻水每臺(tái)機(jī)組配置2臺(tái)100 %容量的開(kāi)式循環(huán)冷卻水泵，1臺(tái)運(yùn)行，1臺(tái)備用

型式： 臥式離心式

開(kāi)式循環(huán)冷卻水泵型號(hào)：500S22

1. 改造前的現(xiàn)狀存在問(wèn)題

賀州項(xiàng)目采用“大開(kāi)式水”冷卻系統(tǒng)，開(kāi)式水回水至循環(huán)水回水管道，回水阻力大造成開(kāi)式水泵揚(yáng)程高，其中#1機(jī)運(yùn)行電流約為293A，#2機(jī)運(yùn)行電流約為275A，耗能較高，僅有發(fā)電機(jī)氫氣冷卻器必須采用開(kāi)式水泵出口壓力方可冷卻，其余換熱設(shè)備均可采用循環(huán)水直接進(jìn)行冷卻，導(dǎo)致廠用電浪費(fèi)嚴(yán)重，為減少這種損失，對(duì)開(kāi)式水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，以達(dá)到提高機(jī)組開(kāi)式水系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，降低廠用電率。

2. 改造原理及方案

通過(guò)系統(tǒng)分析及現(xiàn)場(chǎng)察看，存在兩個(gè)問(wèn)題：

一是發(fā)現(xiàn)開(kāi)式水系統(tǒng)用戶除氫氣冷卻器標(biāo)高較高在20m（最高）左右，必須采用開(kāi)式水泵升壓才能達(dá)到冷卻效果外，其余各冷卻器均在汽機(jī)房0m層，其水阻均小于凝汽器，均可采用循環(huán)水自然冷卻，這為開(kāi)式水系統(tǒng)節(jié)能改造提供了必要條件。

二是開(kāi)式水回水至循環(huán)水回水管道，因回水阻力較大，造成開(kāi)式水泵的揚(yáng)程設(shè)計(jì)較高，改造時(shí)需考慮以免造成通過(guò)循環(huán)水自流一路的回水問(wèn)題。

只要有效解決氫氣冷卻器一路的冷卻用水，包括氫氣冷卻器、密封油冷卻器、凝泵電機(jī)冷卻器的冷卻用水，其余各冷卻器均可通過(guò)循環(huán)水自身的流量、壓力滿足冷卻效果，即可達(dá)到停運(yùn)開(kāi)式水泵，實(shí)現(xiàn)降低廠用電的目的。

首先對(duì)開(kāi)式水流量的裕量進(jìn)行核算，通過(guò)循環(huán)水進(jìn)水流量與凝汽器冷卻水流量相比得出循環(huán)水供開(kāi)式水系統(tǒng)的流量，與開(kāi)式水系統(tǒng)冷卻水高溫時(shí)段的流量對(duì)比，對(duì)比后發(fā)現(xiàn)滿足流量使用要求。

通過(guò)圖紙查閱氫氣冷卻器一路冷卻水用量的設(shè)計(jì)流量以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)流量，將具體數(shù)據(jù)提供給水泵廠家進(jìn)行核算選型，最終發(fā)現(xiàn)在發(fā)電機(jī)氫氣冷卻器供水管道上增加一臺(tái)軸功率為90KW的升壓泵即可滿足用戶供水要求，同時(shí)另接一路回水管道引接至本機(jī)冷卻塔池，滿足回水要求。

改造方案：

將開(kāi)式水系統(tǒng)除氫氣冷卻器、密封油冷卻器、凝泵電機(jī)冷卻器外的其它換熱設(shè)備的回水管道引接至冷卻塔塔池，降低開(kāi)式水回水阻力，在氫氣冷卻器入口管道增加一臺(tái)功率為90KW的管道升壓泵長(zhǎng)期運(yùn)行，正常運(yùn)行時(shí)，停運(yùn)開(kāi)式水泵，關(guān)閉旁路蝶閥，達(dá)到節(jié)能的目的，特殊情況下，打開(kāi)旁路蝶閥，停運(yùn)升壓泵，投入原開(kāi)式水泵即可，具體見(jiàn)附圖。

3. 改造項(xiàng)目運(yùn)行及效益現(xiàn)狀及對(duì)比情況

改造前的開(kāi)式水泵運(yùn)行狀況如下圖所示：

改造后的新增開(kāi)式水泵狀況如下圖所示：

從圖中可以看出，改造前開(kāi)式水泵運(yùn)行電流按290A計(jì)算，軸功率為290A╳380V╳1.732╳0.85≈162KW/h，新裝開(kāi)式水泵軸功率按設(shè)計(jì)值90KW計(jì)算，預(yù)期節(jié)能約為162KW/h-90KW/h≈72KW/h，運(yùn)行時(shí)間按8600小時(shí)計(jì)算：

#1、#2開(kāi)式水系統(tǒng)改造年節(jié)約生產(chǎn)成本：

72KW/h╳2╳8600小時(shí)╳0.4≈49萬(wàn)元（兩臺(tái)機(jī)投入約45萬(wàn)，一年內(nèi)即可收回投入成本）

非經(jīng)濟(jì)效益：

系統(tǒng)優(yōu)化后，新增了一臺(tái)高效節(jié)能水泵做為主泵，系統(tǒng)由一運(yùn)一備，變?yōu)橐贿\(yùn)兩備，既降低了廠用電率，又提高了開(kāi)式水系統(tǒng)的靈活性及穩(wěn)定性。

4. 結(jié)論

此種開(kāi)式水系統(tǒng)節(jié)能方式在系統(tǒng)改造后能保證機(jī)組安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，具有很好的節(jié)能效果。投運(yùn)后基本在1年內(nèi)收回成本，經(jīng)濟(jì)效益明顯，可作為一種開(kāi)式水系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能的一種參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 循環(huán)水及開(kāi)式水設(shè)計(jì)圖紙，中南電力設(shè)計(jì)院。

[2] 凝汽器說(shuō)明書(shū)，東方汽輪機(jī)廠。

[3] 500S22說(shuō)明書(shū)，長(zhǎng)沙水泵廠

作者簡(jiǎn)介：

趙天錦（1985- ?），男，工程師，本科，華潤(rùn)電力（賀州）有限公司，汽機(jī)高級(jí)師