循环水系统工艺改造及优化运行

循环水系统工艺改造及优化运行

摘要：仪征化纤股份有限公司水务中心三区循环水（原涤纶三厂）始建于1989年，由于三区循环水东、西站是分期建设，两套系统全部建成后，将系统供回水管网进行连通，安装隔断阀控制，隔断阀长期处于关闭状态，但随着运行时间的增加，两套系统存在互窜的现象，影响系统水质状况；且三区循环水设有两套系统，使系统呈现资源配置分散、利用率低的现状，需要对两套系统进行合并运行、工艺优化。关键词：循环水处理；系统合并运行；节能降耗

节能降耗是我国经济和社会发展的一项长远战略，近年来各种节能降耗的措施、政策和目标在不断制定和完善，同时政府也相应投入大量资金用于支持节能降耗项目的开展。循环水泵站作为公用工程的主要耗能设备，节能改造空间较大，因此循环水泵站及其系统的节能降耗工作具有重要的意义。

1循环水系统概况

仪征化纤股份有限公司水务中心三区循环水（原涤纶三厂）始建于1989年，三区循环水由东、西站两套系统组成，由于东、西站循环水是分期建设，待两套系统全部建成后，将供回水管网进行连通，并装有系统隔断阀，隔断阀长期处于关闭状态。西站循环水原设计供水能力为3300m/h，设有4台循环水泵和4组冷却塔，主要用户为聚酯七、八单元，50～70岗位，短纤中空17～18K和23～26K；东站循环水原设计供水能力为9000m/h，设有10台循环水泵和6组冷却塔，其中4台B02循环水泵专供聚酯九、十三单元及切片生产、长丝空压站、长丝一装置等用户，6台B01水泵专供冷冻系统。

由于原涤纶三厂完全是分期规划、分期建设，西站循环水原设计只考虑七、八单元建设所需循环水量，对于后期建设项目所需循环水均在东站循环水建设中考虑，因而形成现在的东西两个循环水站，客观上造成整个系统呈现资源配置分散，利用效率降低，且随着运行时间的增加，两套系统存在互窜现象，影响水质状况，对系统稳定运行产生影响，所以可利用目前七单元切片生产停运、长丝转产短纤、聚酯工艺调优、冷冻机改造优化循环水需求量不断下降的机会，对两套系统进行合并运行，进行系统节能降耗、优化运行工作。

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2运行存在问题

2.1系统水泵运行组合方式不合理

由于原一、二、三厂聚酯系统生产规模相差不大，但原三厂需运行四台泵才能满足生产需求，

而原一、二厂仅需运行三台水泵即可满足生产需求，且从下表分析中可以看出原三厂的单位能耗高于原一、二厂，说明运行四台水泵存在能源浪费的现象，水泵运行组合方式未处于最佳状况，具备节能改造空间。

表1 原一二三厂循环水系统概况对比表

原一厂 实际夏季用水量（表计） 4400m3/h 水泵台数及功率 （两大一小） 2×360+300=1020kw 单位能耗 232kw/千吨循环水 原二厂 实际夏季用水量（表计） 4800m3/h 水泵台数及功率 （三大） 3×360=1080kw 单位能耗 225kw/千吨循环水 原三厂 实际夏季用水量（表计） （东、西站） 2400+2400=4800m3/h 水泵台数及功率 （四台） 2×280+2×315=1190kw 单位能耗 248kw/千吨循环水 2.2系统隔断阀关不严，两套系统存在互窜现象 东西站循环水供回水管线中的隔断阀由于设备故障无法完全关闭，造成两个系统间窜水，部分东站循环水进入西站系统中，相当于西站使用东站循环水进行系统补水，使西站各项水质数据较高，且从表1中可看出，西站各项水质数据均明显高于东站。

表1 2012年三区循环水东西站水质数据对比表

有机磷平均值月份 1月份 2月份 3月份 4月份 5月份 6月份 7月份 8月份 9月份 10月份 11月份 12月份 合计 浊度平均值（FTU） 西站 5.9 6.0 6.2 6.7 4.1 5.5 7.6 8.1 10.9 12.4 10.4 5.9 7.48 COD平均值（mg/L） 西站 7.79 7.8 9.4 9.6 8.84 9.37 5.1 9.57 11.69 13.9 10.2 7.4 9.22 电导率平均值 （μs/cm） 西站 1109 1168 1304 1248 1244 1166 709 1381 1457 1619 1249 891 1212 （mg/L） 西站 3.092 3.107 3.220 3.391 3.192 3.120 3.120 3.260 3.370 3.420 3.420 3.140 3.243 备注 系统清洗预膜 东站 3.209 3.263 3.249 3.215 3.207 3.28 3.180 3.280 3.320 3.270 3.100 3.380 3.246 东站 3.2 3.8 4.5 3.6 2.0 2.6 8.8 5.8 10 11.4 7.1 5.6 5.70 东站 6.21 6.3 7 6.39 5.71 7.84 3.83 7.47 8.79 10.1 6 7.4 6.92 东站 920 938 1002 872 906 1020 572 1236 1212 1323 794 829 969 从表2 中可看出，西站循环水2012年全年加药量、补水率较东站明显偏低，但系统有机磷含量却与东站基本持平，且数据时有超标，说明东站循环水窜入西站系统中，对西站系统运行产生一定影响。

表2 2012年三区循环水东西站加药、补水数据对比一览表

有机磷合格率月份 1月份 2月份 3月份 4月份 5月份 6月份 7月份 8月份 9月份 10月份 11月份 12月份 合计 有机磷平均值（mg/L） 西站 3.092 3.107 3.220 3.391 3.192 3.120 3.120 3.260 3.370 3.420 3.420 3.140 3.243 缓蚀阻垢剂加药量（kg） 西站 115 70 25 65 10 30 720 50 10 10 50 445 1600 系统生产水补水量（kt） 西站 3.453 2.185 2.614 4.634 5.151 18.340 14.334 5.517 3.690 3.210 2.455 5.252 70.835 （%） 西站 96.8% 100% 100% 87% 100% 100% 67% 92% 100% 98% 96% 85% 93.5% 备注 系统清洗预膜 东站 100% 100% 100% 100% 100% 100% 41% 100% 98% 100% 90% 90% 93.3% 东站 3.209 3.263 3.249 3.215 3.207 3.28 3.180 3.280 3.320 3.270 3.100 3.380 3.246 东站 1000 775 1000 1150 1250 625 1900 850 700 775 2375 450 12850 东站 13.059 11.565 15.568 15.983 18.856 42.241 64.465 24.183 17.732 14.273 26.150 7.295 271.370 3系统合并运行，生产工艺优化 水务中心循环水装置于2013年1月7日在生产部牵头、中心组织下进行三区循环水东西站合并运行，实现东站代西站运行，东站循环水系统运行3台B02水泵，负责供应整个原三厂界区内所有用户，目前系统运行稳定。

表2 循环水东西站停运操作前后工艺数据对比表

项目 西站供水压力 西站回水压力 西站供水温度 西站回水温度 西站供水流量 西站水泵运行方式 东站供水压力 东站回水压力 东站供水温度 2012年12月（合并前） 0.54MPa 0.33MPa 28.1℃ 32.1℃ 1908m3/h 运行两台B04水泵 0.59MPa 0.25MPa 26.5℃ 2013年1月（合并后） / / / / / 停运 0.58MPa 0.24MPa 26.2℃ 东站回水温度 东站供水流量 东站水泵运行方式 东西站供水总流量 3

33.5℃ 2185m3/h 运行两台B02水泵 4100m3/h 3

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33.8℃ 3400m3/h 运行三台B02水泵 3400m3/h 3

从表2操作前后数据对比表中可以看出，通过此次合并运行，由东西站共运行4台水泵调整为东站运行3台水泵，供水总流量由4100m/h（1908m/h+2185m/h）下降为3400m/h，供水压力、温度较合并前变化不大，且各用户无异常反应，说明东站运行3台水泵能够满足当前用户需求，系统运行正常。

4系统并网运行后存在问题

4.1受原三厂循环水系统分期规划建设的影响，东西站聚酯楼管道连接处最小管径为DN400，正常流通能力为1100m/h，该处需要通过的能力根据西站供水量应在1900m/h左右，存在明显“卡脖子”现象。

4.2东站供聚酯系统有4台泵，管网合并后系统运行三台水泵，仅剩一台备台，存在安全生产隐患。 4.3由于东站负荷增加，循环水供应量达到3500 m/h左右，超过水轮机设计负荷3000m/h。

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5改造措施

5.1采用不停车带压开孔技术在东、西站聚酯楼相连接的DN600供回水管两侧铺设DN450旁路管，扩大系统管网流通能力。

5.2把东站B01/A原供冷冻系统的水泵更换为流量2000m/h、扬程59m的新泵（电机不换）改供聚酯系统，原B01/A泵移至故障停运的B01/C泵上（详见图1），聚酯系统设置一大四小五台水泵，供水高峰期运行一大两小水泵，确保生产稳定、供水安全。

5.3在水轮机的入口增加一个DN700流量控制阀，同时增加一个DN700的旁通阀进行分流，降低水轮机生产负荷，同时拆除原T2隔断盲板，将T1、T2两个塔全部作为聚酯回水冷却使用。

以上改造措施正在实施中，预计2013年6月初可以完成改造工作，确保夏季供水安全。

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