流体输送Go.well技术在冷却循环水系统节能技改中的应用

摘 要：本文结合山东华阳迪尔化工有限公司硝酸装置工艺冷却循环水系统节能技改实际，对工艺冷却循环水系统存在的问题进行阐述，对采取流体输送Go·well技术进行循环水系统节能技改的可行性进行简要分析，对流体输送Go·well技术的特点、手段进行阐述，并介绍了节能技改项目取得的实际效果。

关键词：冷却循环水系统；流体输送Go·well技术；节能技改

中图分类号：TE08 文献标识码：A

山东华阳迪尔化工有限公司（下称“华阳迪尔公司”）是专业生产经营浓、稀硝酸的股份制企业，华阳迪尔公司稀硝酸装置从爱尔兰IFI公司全套引进，生产工艺先进。华阳迪尔公司生产管理水平处于国内同行业前列，公司领导高度重视节能减排工作，基于技术和投资成本考虑，华阳迪尔公司选择了和循环水系统节能专业公司——浙江科维节能技术股份有限公司（下称“科维公司”）采取合同能源管理模式，在不负担任何节能技改费用的前提下对硝酸装置冷却循环水系统进行技改。

一方面华阳迪尔公司存在循环水系统能耗过高的实际，另一方面科维公司在资金、技术上具有相当的优势。工艺冷却循环水系统在硝酸装置生产能耗中占较大比重，而循环水泵是冷却循环水系统中能耗较大的设备之一，在循环水系统实际运行过程中，往往出现循环水系统运行效率不高、电机运行功率偏大等现象，不仅缩短电机的使用寿命，更重要的是造成电能的浪费。科维公司采用流体输送Go·well技术对华阳迪尔公司硝酸装置工艺冷却循环水系统实施节能技改，取得了显著的节电效果。

一、硝酸装置冷却循环水系统运行情况及存在问题

华阳迪尔公司稀硝酸装置分为稀硝酸和浓硝酸2个生产区域，冷却循环水通过泵房总管输送至装置区，然后分别由各装置支管供应给各换热器使用，换热后回冷却塔冷却。该循环水系统配备水泵规格如下：德国KSB水泵(3台)：MBS300-400（P=220kW）；上海东方水泵(3台)：DFSS300-435B（P=220kW）；山东博山水泵(1台)：12SH-9B（P=132kW）。

实际运行中出现以下问题：3台DFSS300-435B泵在不同运行模式下均出现超电流、超功率现象，偏离水泵实际工况，水泵运行效率较低、循环水系统输送效率低下，造成较大的能量损耗，有较大的节电空间。

二、流体输送Go·well技术简介

1、流体输送Go·well技术组成及技术思路

科维公司流体输送Go·well技术由数据采集（检测）技术、系统诊断分析技术、系统优化改造技术、ECOWELL高效节能泵及变频节能控制系统等四部分组成，也称“3+1 ”节能技术。

以合理的水送能耗指标做指导，以系统优化﹑最佳工况运行为目的，从调整合理流量、降低系统阻抗、提高水泵运行效率三方面入手做起，按最佳工况运行原则，建立专业水力计算数学模型，通过检测复核当前运行工况特定的参数和设备参数，即可准确判断引起“高功耗”的各种原因，准确找到最佳工况点；通过调整系统不利工况因素，并按最佳运行工况参数定做“Go.well高效节能泵”替换目前处于不利工况、低效率运行的水泵，彻底根治引起功耗增加的不利工况，提高水泵效率，降低“无效功能”，达到真正的节能。

2、工艺冷却循环水系统节能技改设计过程

2.1、通过分析系统装置热负荷以及工艺特点，按经济供回水温差原则，判断流量的合理性，并确定合理流量，做到“装置侧合理用水、泵站侧合理供水”。

2.2、对换热器及冷却塔的热工性能进行评估，以确保经济供回水温差实现的可行性。

2.3、运用计算机模拟技术分析管网水力节点平衡，寻找水力失衡原因，并通过阀门调节或增加提升动力等手段优化管网结构，得到可实现的最优管网性能曲线，降低系统管网阻抗，提高管网运行效率。

2.4、通过对泵站原有运行模式的工况分析，判断电机及水泵的实际运行效率是否高效，并结合装置侧所需的技术参数要求，确定高效节能泵参数设计值，做好泵站优化设计。

2.5、借助三元流理论，采用国外最先进的“CFD”仿真模拟技术，通过精确模拟，设计出最优化的水力模型，确保ECOWELL高效泵性能可靠、运行稳定，并确保在各种运行模式下均处于高效运行。

3、ECOWELL高效节能泵四大显著特点

3.1、量身定做，能恰好处在最佳工况运行。

3.2、效率高效区域宽广，更能适应因负荷变化引起的各种变工况运行。

3.3、 水力模型先进，机械加工精度高，水泵效率比常规高10%以上。

3.4、水泵机械性能卓越，制造标准完全符合欧洲制造标准，铸件采用树脂砂造型铸造，所有零部件经CAM加工。

三、实施情况

1、科维公司凭借专有的参数采集标准对循环水系统进行详细的工况调查，检测复核循环水系统运行工况特定的参数和设备参数。

2、科维公司对当前运行工况进行专业分析，按最佳工况运行原则，凭借专有计算机仿真模拟等技术手段，准确判断引起高能耗的各种原因，提出系统过程优化最佳解决方案。

3、双方签订技术及商务合同，约定承诺节电率，科维公司技术人员对系统进行工况复核，进一步确认工况。

4、科维公司按最佳工况参数定做ECOWELL高效节能泵，双方对技改前功耗进行确认。

5、科维公司ECOWELL高效节能泵替换原有3台（4-6#）DFSS300-435B循环水泵，通过管路不利因素整改 + 高效节能泵，实现配置优化。

6、ECOWELL高效节能泵安装结束后运行一周，观察水泵运行情况。科维公司技术人员和华阳迪尔公司相关人员对技改项目进行验收，共同确认技改后功耗，并计算节电率。

四、实施效果

此次节能技改，水泵运行平稳、安全、可靠，电机运行电流显著降低，节电效果明显，循环水各参数指标达到系统技术要求。

为评估技改后ECOWELL高效节能泵实际节电效果，技改前后在正常运行工况下，用功率表测量技改前后功率。

表1循环水泵技改前后节电情况

水泵编号 4# 5# 6# 合计

技改前功率（kW） 224.8 225.4 226.9 677.1

技改后功率（kW） 191.3 191.2 193.5 576

小时节电量（kW） 33.5 34.2 33.4 101.1

节电率（%） 14.9 15.2 14.7 14．9

同时比对技改前后循环水系统各主要参数，技改前后实际运行相关参数统计如下。

表2循环水泵技改前后效果对比

项目 单位 技改前 技改后

电机功率（合计） kW 677.1 576

供回水温差 ℃ 8.2 8.1

循环水总管压力 MPa 0.331 0.340

经过技改，4-6#水泵每小时合计节电为101.1kW.h，如以运行350天计，则可每年可节电101.1×350×24=849240 kW.h，节省标煤283.1吨，以电价0.80元/ kW.h计，年节电费用为849240×0.80=679392 元，节电收益相当可观。

六、结语

综上所述，利用流体输送Go·well技术采取合同能源管理对硝酸装置冷却循环水系统进行节能技改节电效益是相当可观的，不仅符合国家节能减排政策、为国家节约了能源，同时为企业降低了能耗、降低生产成本、增加企业收益，增强了企业的市场竞争力。