循环冷却水系统改造工程经济分析

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循环冷却水的可行性分析

循环冷却水的可行性分析引言在工业生产和生活中，许多机械设备和工艺过程需要通过冷却水来控制温度，以保证正常运行。

传统的冷却水系统对环境和资源的消耗较大，因此，循环冷却水成为了一种备受关注的技术。

本文将对循环冷却水的可行性进行分析，以了解其在实际应用中的优势和限制。

1. 循环冷却水的工作原理循环冷却水是指将冷却水在设备或工艺过程中进行连续循环利用的方法。

其工作原理是通过将热载体（通常是水或其他介质）与待冷却对象接触，吸收热量并将其通过循环水系统带走，然后经过冷却设备（如冷却塔或冷却器）进行冷却，最后再次回到待冷却对象，循环往复。

2. 循环冷却水的优势2.1 资源节约相对于传统的一次性冷却水系统，循环冷却水可以极大地节约水资源的消耗。

由于连续循环利用，只需少量补充水量，形成封闭循环系统，大大减少了对水资源的开采和处理。

2.2 节能效果循环冷却水系统中的冷却设备和管道可以进行合理的能量优化设计，提高能量传输和转化的效率。

相对于传统的一次性冷却水系统，循环冷却水可以减少设备投入的能量消耗。

2.3 环境友好循环冷却水对环境的影响较小。

通过降低水资源消耗和减少废水排放，可以减轻对水源和水环境的压力。

同时，循环冷却水系统可以减少化学药剂的使用量和废弃物的生成，降低环境污染风险。

3. 循环冷却水的限制3.1 技术复杂性相较于传统的冷却系统，循环冷却水需要更为复杂的控制和维护。

包括循环水泵、冷却设备、管道系统以及相关的监测和控制装置。

对于中小型企业而言，技术和设备投入可能较大，对运维和维护人员的要求也较高。

3.2 腐蚀和污垢问题在循环冷却水系统中，由于水质经过多次循环，容易产生腐蚀和污垢，最终导致设备损坏和系统效率下降。

因此，对于循环冷却水的系统设计和运维需要重视水质的监测和处理，以保持系统的正常运行。

3.3 经济成本循环冷却水系统的建设和运行成本相对较高。

除了技术设备投入外，还需要考虑系统的运维成本、水质处理成本等。

循泵电机冷却水排水改造的经济性分析与探讨

循泵电机冷却水排水改造的经济性分析与探讨摘要：通过对循泵电机冷却水排水母管的改造，增加一路排水管道，经过检验改造效果非常明显，节能效果非常明显。

此改造方式，可作为其他类似火力发电厂设备管理和电力设计院在循泵房系统设计方面借鉴作用。

【关健词】：循泵电机；排水母管；经济性；循泵是各火力发电厂中的重要辅助设备，主要用来向凝汽器供给冷却水，将汽轮机排出的乏汽冷却凝结，由此来保持凝汽器内的真空度。

某些电厂循泵电机冷却器冷却水采用开式循环方式，为从循泵入口水室取水，再排入江河中，为了考虑循泵房的防洪功能通常其排水口均设置较高，大多布置在控制室平台位置。

经过对湖南、湖北等南方几家依江河所建电厂情况的了解，循泵电机冷却水均采用深井水泵或管道泵抽水供循泵电机冷却方式，排水口处于循泵房控制室平台层位置，位置较高，检查发现其具有改造的可能性。

概述某火力发电厂两台600MW机组配备有四台循泵，循泵型号为80LKXA-31，额定流量32760t/h，电机型号为YKSL3500-12/2150-1，电机功率3500kw，冷却方式为水—空冷方式。

循泵电机冷却水采用冲洗水泵供水，冲洗水泵为长轴深井泵，型号为200LC3-69，配套电机型号为Y2 315S-4，电机额定功率为110Kw，额定电压力为380V，额定电流为197A，冲洗水泵轴总长度达19米深。

存在的问题：2．1某火力发电厂循泵电机冷却器冷却水利用冲洗水泵供水，循泵层平台位置标高为36米，电机冷油器冷却水管位置标高为40米，排水集污沟布置在控制室运行层平台位置，运行层平台标高为45米。

循泵电机冷却器冷却水通过冷却器后排至运行层集污沟内，因而冷却水排水口与电机冷却器冷却水进水管处存在5米高差水头需要克服，故冷却水排水存在高差损失。

这样基本上需投入冲洗水泵长期运行，因此增加了部分厂用电率。

2．2为了确保循泵电机线圈、电机轴承的冷却需要利用冲洗水泵提高排水压头并保持冷却水流量和一定的流速。

电力变压器冷却系统技术改造及效益分析

电力变压器冷却系统技术改造及效益分析摘要：电力系统的变压器对温度的要求很高，冷却系统需要正常的工作减少故障的出现，保证电力系统变压器的正常运转。

而早期的冷却系统因使用年限过长，技术老化，会出现各种故障，这时就需要及时的对冷却系统进行维修、更换，最为彻底的防范就是进行技术改进。

使用新的改进思想提高使用寿命，获得经济效益，一举两得。

在冷却系统的使用中，日常的检修和维护也不能掉以轻心，常测试常维护，是保证冷却系统性能的有效手段。

基于此，本文主要对电力变压器冷却系统技术改造进行分析。

关键词：电力变压器；冷却系统；技术改造变压器在电力系统中起到提高电压远距离输送电力的作用，在国民经济生产和人民生活中起到了重要的作用。

变压器在运行时，特别是长时间工作后会产生大量的热量（损害线路），加速绝缘老化，烧毁线圈，损坏变压器，严重时还会导致生产事故。

因此，为了保证变压器在运行时产生的热量不影响变压器的正常工作，需要在变压器上增加冷却系统，保证变压器的工作温度。

1 冷却装置的选择1.1 水冷却方式优点：现有水冷却器无论是制造工艺还是产品质量相比较老产品都有大幅提高；电厂库区水温常年保持在20度以下，是很好的冷却介质。

可以充分利用库区优质水源，采用水冷却的方式，彻底解决变压器油顶层温度过高的问题。

缺点：整个项目投资较大。

水冷却器及其配套的相关附件如：油泵、油流计、水流计、泄露仪、压力计等均为进口部件。

造价较高，零附件的备货期较长；整套水系统的维护工作量比较大。

水系统中大量的泵、阀、及管路存在泄漏隐患，同时大量的附件需要现场监控，增加PLC控制的难度；系统需要两个大容量的水池。

新安江电厂坝顶为景观区，现场没有足够大的空间建造水池，实施困难。

1.2 风冷却方式优点：新型风冷却器制造工艺大幅提高，坚固耐用的同时享有较长的使用寿命；新型冷却器所配风机，产品性能、噪音等方面相比国内同类产品具有很大优势。

所配油泵为径向轴流泵，该泵长期工作都不用维护。

化工厂循环冷却水系统节能改造方案经济性分析

化工厂循环冷却水系统节能改造方案经济性分析目前，国外工业循环水泵运行效率一般在70%左右，而我国平均运行效率约为50%左右，可见工业循环水系统节能有着广阔的空间。

化工厂冷却循环水系统运行时需要设置的参数较多，运行条件容易发生变化，循环系统中水泵机组的参数优化过程较为复杂，造成了冷却循环水系统在运行时实际工况容易偏离最佳工况点，即管路及水泵产生过多的无效阻力，造成系统能源利用率偏低，浪费电力严重。

标签：化工厂；循环冷却水系统；节能改造；方案经济性1 工业循环冷却水系统构成及原理工业循环冷却水系统，由单级双吸式离心泵，冷却塔，风机，旁滤系统，以及监测换热系统等部分构成。

通过离心泵将凉水塔池中的水打到生产车间的换热器中，从而给换热器将温，然后循环回来的水在泵压作用下流向塔顶，再通过横流式和逆流式冷却塔将其降温，如此循环往复，使水资源在不断冷却过程中，实现循环利用。

2 工业循环冷却水系统的安全与节能设计思路2.1 工业循环冷却水系统的安全问题及设计思路2.1.1 工业循环冷却水系统的安全问题工业循环冷却水系统安全问题，主要体现在以下方面：（1）水力不平衡：水力不平衡问题，一般由冷却水系统运行稳定性差有关，主要体现在流量以及压力不稳定两方面，从根源上看，在于系统设计不合理。

管路设计不合理，管径大小不符合系统需求，会导致设备与设备之间水头损失增加，致使水力不平衡问题发生。

（2）冷却塔冷却效果欠佳：冷却塔冷却效果差，易对系统的安全性造成影响，该问题一般由冷却塔位置不合理或进出水不均匀等多导致，冷却塔位置不合理，导致进风侧受遮挡，进出水不均匀，部分冷却塔承受冷却水量负荷过大，都会影响系统的安全性。

2.1.2 工业循环冷却水系统安全设计思路（1）水力不平衡问题的安全设计思路：在同一系统中，通常采用同一水泵加压，因此，各个设备最初压力相同，可通过以下思路，确保系统运行过程中，设备的水压相等：首先，调整水头损失，提高设备与设备之间压力的平衡性。

中水回用于火电厂循环冷却水的现状和经济性研究

中水回用于火电厂循环冷却水的现状和经济性研究摘要由于中水回用于火电厂循环冷却水规模地不断扩大，解决了我国水资源短缺、减轻水体污染以及提高用水效率等其它许多问题。

但是目前国内中水回用于火电厂循环冷却水的现状发展的势头虽快，然而它依然存有很多的问题，例如中水深度处理技术以及ABFT+机械澄清池工艺，都远远还不能够满足现代火电厂生产的需要。

故而结合他的发展现状、原理、特点及成功应用的实例，进行深度分析其产物（有机物、浊物、氯离子、硫酸根、氨氮）对循环冷却水系统的腐蚀原因以及解决办法。

另外还要综合比较各处理方法的运行成本，以提高其经济性，以便使其变得更具有现实研究意义。

关键词中水回用；火电厂；循环冷却水；经济效益；环境效益0 引言中水作为一种非饮用水资源自然也有着它的可用之地，目前许多的工业领域都在使用它，尤其是用水量较大的火电厂更是对其利用的比例较大，用中水来替换火电厂循环冷却水，不仅可以解决我国工业用水困难，而且还可大大提高中水回用技术和用水效率。

虽然中水回用能够起到水资源被循环利用的作用，但是以目前的发展现状来看还是不容乐观，无论是在回用技术上，还是在处理工艺安排上都还没有达到理想的要求。

除此之外，在回用过程中对其经济性的重视程度也还没有加大，故而对中水回用于火电厂循环冷却水的现状和经济性进行科学的研究是很有实用意义的，也是迫在眉睫的。

1中水回用于火电厂循环冷却水的现状为了能够很好的响应国家节能环保的号召，中水回用于火电厂循环冷却水技术和工艺已经得到了国家和工业部门的高度重视。

从而使其呈现出两个发展特点：1）发展速度快。

由于现在工业用水紧缺和国家大力对中水回用支持的缘故，使得它在发展速度上有了很大的改善，近些年来都在以较大的百分点增长，从而让许多的火电厂再中水回用方面有了新的认识；2）工艺技术比较守旧而且不够完善，很难满足现代火电厂循环冷却水用水的要求。

目前大多数火电厂依然采用的是石灰软化处理工艺[Ca（HCO3）2+Ca（OH）2=2CaCO3↓+2H2O]、[Mg（HCO3）2+2Ca（OH）2=2CaCO3↓+Mg（OH）2↓+2H2O]，这样反应后产物的PH值为10.3～10.5之间，属于碱性，对火电厂循环冷却水设备会造成腐蚀。

循环冷却水系统运行分析

循环冷却水系统运行分析循环冷却水系统使用4台100OT/h冷却塔,保有水量约550T,实际循环量为4000T∕h,现浓缩倍数在1.5-1.6之间，计划运行浓缩倍数在3-4之间，系统材质为铜管、碳钢及不锈钢管，系统未安装监测换热器及挂片，冷却水系统运行温度在28°O32°C之间。

一般当系统处于1.5~1.6倍浓缩倍数时水质为强腐蚀性水质,冷却水为敞开式系统，极易出现微生物的大量繁殖，控制细菌繁殖在冷却系统中为首要任务，水处理的经验表明，良好的循环水处理及管理，对节约水资源、降低运行费用、减少生产运行检修频率、延长设备寿命具有重要影响，可保证工艺生产装置的安全高效运行。

水处理主要是稳定循环水的水质，使冷却水对金属和设备的结垢及腐蚀控制在标准范围内，这就要求我们要有先进的监测水段，随时掌握水质变化，有良好的水质变化预判断能力，提供优异的化学水处理药品及丰富的水处理运行管理经验。

一、循环水质的控制1、结垢控制冷却水通过换热器传热表面时，会发生如下反应：Ca2++2HCO3-→CaC03+C02十H20Mg2++2HCO3-→Mg(OH)2+2C02同时，冷却水通过冷却塔则相当于一个曝气过程，溶解在水中的C02会逸出，水的pH值会升高，此时重碳酸盐在碱性条件下会发生如下的反应：Ca(HC03)2+20H-CaC03+2H20+C032-当水中溶有氯化钙时，还会发生如下的置换反应：CaC12+CO32-->CaCO3+2Cl-如水中溶有适量的磷酸盐时，磷酸根将与钙离子生成磷酸钙，其反应为：2PO43-+3Ca2÷→Ca3(P04)2上述一系列反应中生成的碳酸钙和磷酸钙均属微溶性盐，它们的溶解度比氯化钙和重碳酸钙要小得多。

碳酸钙等水垢从水中析出的过程，就是微溶性盐从溶液中结晶沉淀的一种过程，按结晶动力学观点，认为结晶的过程首先是发生晶核，形成少量的微晶粒，然后这种微小的晶体在溶液中由于热运动(布朗运动)不断地相互碰撞，和金属器壁也不断地进行碰撞，碰撞的结果就提供了晶体生长的机会，使小晶体不断变成了大晶体，也就是说要形成碳酸钙层垢，碳酸钙小晶粒在溶液中必须按一种特有的次序集合或排列才能形成。

化工企业循环冷却水系统优化改造

化工企业循环冷却水系统优化改造摘要：某化工企业465万t／a煤制合成氨、80万t／a尿素装置于2013年１1月建成投产，采用当前国内先进的水煤浆加压气化工艺，配套宽温耐硫变换、低温甲醇洗、液氮洗、中压氨合成、CO２汽提法尿素工艺及公用工程。

其中公用工程设置有3套循环冷却水场，分别用于空分装置、合成氨装置、尿素装置。

本文主要分析化工企业循环冷却水系统优化改造。

关键词：循环水；浓缩倍数；封闭；水轮机引言暖通空调与每个人的生活息息相关，不仅关系到千家万户的冷暖，还在经济社会的发展中扮演着重要角色，是建筑节能的重要部分。

在目前碳中和理念下，节能技术的应用是重点，所以，节能设计是关键环节，设计者对自己所设计的暖通空调系统是否与建筑匹配，有无仔细考量过该系统的细节，是否更优化、更节能，这都是对设计者本人的深度考问。

因此，在可持续发展的战略目标下，只有让设计、建造、运行都得到质的提升，才能更好地使暖通空调节能技术在中国的节能减排中做出更大的贡献，实现绿色建筑的健康发展。

1、工艺介绍3套循环水场均采用砼结构逆流式凉水塔，单塔冷却水量为5000m3／h，其中空分、合成、尿素循环水分别设置凉水塔3座、5座、4座。

循环水流程为：循环水通过凉水塔冷却降温后进入凉水池，通过凉水池与吸水池连通管进入吸水池，之后通过循环水泵加压输送至各岗位循环水冷却器。

换热之后的回水再回入凉水塔循环降温；另一路回水经旁滤器过滤之后进吸水池。

3套循环水场投运后，相继出现循环水浊度高、循环水中杨絮多、装置电耗高等问题。

为此，根据循环水装置实际运行情况，采取增加除铁装置、封闭凉水塔及风机驱动改为水轮机拖动等优化措施，稳定了循环水水质和降低了装置电耗，实现了循环水装置的安全、稳定、经济运行。

2、闭式循环水系统运行流程及特点循环冷却水系统分为闭式系统和敞开式系统。

闭式循环冷却水系统相较于敞开式循环冷却水系统，闭式冷却水是在密闭的回路中循环实现热交换，避免了与大气直接接触，且不会溶解氧，水质波动相对较小，使得换热器不易腐蚀，传热效率较高，因此闭式循环冷却水系统换热效果优于敞开式循环冷却水系统。

循环水系统优化运行的经济分析

摘要：针对循环水系统对机组冷端运行经济性产生的影响，通过试验、数值计算和理论分析，综合研究循环水温、循环水量、凝汽器特性、低压缸排汽压力等多种因素对机组负荷及经济性的影响，依据２个评价准则计算确定某３０ＭＷ机组循环水系统在不同循环水温、不同负荷条件下的经济运行方０
文章编号：０７１８（０１０ — ０１０１０ — ８１２１）９０５－３
ＥｃｎｍｉａｙｉｎＯｐｉａｅａｏｆＣｉｃｌｔｇＷａｅｙｔｍｏｏｃＡｎｌｓｓｏｔｍｌＯｐｒｔｎｏｒｕａｎｉｉｔｒＳｓｅ
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循环冷却水系统改造工程经济分析
A发电公司现有8台汽轮发电机组（4台100MW、4台200MW），改造前冷却水系统全部采用水库的水直流供水或以水库为冷却水池循环供水。

改造后的循环供水系统主要包括一个补给水泵房、两个循环水泵房和两个冷水塔。

与项目确定前的比较，冷却水系统改造后理论设计每年节约开支2198万元，实际测试每年节约开支2061万元。

标签：火力发电厂；冷却水系统；改造；经济性
引言
循环冷却水系统在火力发电厂中是一个相对独立的系统，也是对机组在经济性方面有着很大的影响作用重大辅助性质的系统，同时，也是汽轮发电机组冷却设备的重要辅助系统。

在电厂之中，循环系统作为循环冷却水系统内的核心，其耗电量约占整个系统发电量的1.5%～2%左右[1]。

因此，在日常的生产过程中采用合理有效的改造方案，优化设计合理使用减少水资源的浪费。

这样既能保证生产和设备的安全运行又能节约水资源水的消耗，成本效益与环境效益收效明显[2]。

1 冷却水系统方案
1.1 改造前的冷却水系统
改造前冷却水系统全部采用水库的水直流供水或以水库为冷却水池循环供水。

供水通过地下水泵房8台循环水供水泵将水库水输送到供水闸门井，再通过两根供水母管供给8台汽轮发电机组冷却用水；回水是通过两根回水母管回至明渠，再用10台排水泵将明渠回水送回到水库。

在灌溉期，当农灌用水等于或大于A发电公司的直流冷却水量时，排水经排水明渠排往下游农灌水渠。

当农灌用水小于A发电公司的直流冷却水量时，排水经排水明渠部分排往下游农灌水渠，部分排往排水泵房，由排水升压泵送回水库循环利用。

非灌溉期，全部冷却水经排水明渠排往排水泵房，由排水升压泵送回水库循环利用。

1.2 存在的主要问题
原有的进排水系统路径长，进水隧道及管路长约3.5km，排水明渠长5km，已经运行30多年，系统漏损水量较大。

特别是5km的排水明渠，蒸发及渗漏损失均很大，导致A发电公司的耗水量远比正常发电用的耗水量大，既浪费了可贵的水资源，又增加了该公司的水费负担。

近年随着国家用水政策的变化，水价
不断上涨，公司支付的水费也不断上涨。

1.3 改造方案
改造后的循环供水系统主要包括一个补给水泵房、两个循环水泵房和两个冷水塔。

补给水泵房是在原地下水泵房基础上改造而成，将原来的8台循环水供水泵改造为4台补给水泵，重新敷设两根DN1200补给水母管，废除原来的两根供水母管、明渠及10台排水泵。

两个循环水泵房和两个冷水塔均为新建项目，并在每个循环水泵房内分别安装两台轴流式循环水泵。

改造后的循环水系统运行方式，由补给水泵房4台补给水泵，通过两根补给水母管，分别作为两个冷水塔的补充水源、5～8号机夏季参混水水源及至1～4号机的DN800补水管。

1号循环水泵房向1号循环水母管供水，该母管主要向每台机的1号凝汽器及8号机2号凝汽器供水。

2号循环水泵房向2号循环水母管供水，该母管主要向除8号外的每台机的2号凝汽器及8号机3号凝汽器供水。

各机组循环水回水，1～4号机回至#1冷水塔；5～8号机回至#2冷水塔。

为保证20MW机组夏季冷却水需求，在5～8号机侧新装两台兑水泵，以便在循环水温度过高时使用。

2 冷却水系统改造后的经济效益分析
2.1 耗水量及水费
A发电公司共安装8台汽轮发电机组，装机容量为1250MW。

以项目确定前的2003年为例，则全年机组的利用小时数平均为5547.41小时，全年缴纳水费4217万元，按单价为0.52元/m3计算，相当于耗水量8109.615×104m3。

冷却水系统改造后，实测补水流量为0.97m3/s，折合全年（按365天，每天24小时计算）耗水量为3058.99×104m3，按单价为0.52元/m3计算，全年水费为1590万元。

与2003年相比节约水费2627万元。

2.2 冷却水系统电耗
以项目确定前的2003年为例，全年取排水泵及5号机组循环水泵合计用电量为9456×104kWh，排水站发电量为894.06×104kWh，冷却水系统实际用电8562×104kWh。

系统改造后，转三台循环水泵时实测循环水泵耗电量8160kWh/h，补水泵耗电量为110kW/h，转4台循环水泵时实测循环水泵耗电量11640kWh/h，补水泵耗电量为110kW/h，按设计每年5个月4台循环水泵运行，7个月3台循环水泵运行，则改造后每年耗电量为8522×104kWh，改造后每年用电量与2003年相比减少40×104kWh，按税后上网电价0.19689元/kWh计算，每年节约电费7.8万元。

2.3 对煤耗的影响
冷却水系统改造后，按2～8号7台机组年利用小时5500小时计算，在凝汽
器端差与2003年保持一致的情况下，在设计工况下7台机组年增加标准煤耗量20607t。

标准煤价按2003年的278元/t计算，则改造后每年增加煤耗费用573万元。

3 结束语
冷却水系统改造后，按2～8号7台机组年利用5500小时、水塔全年运行考虑，实际测试全年耗水量为3058.99×104m3，耗电量为8522×104kWh，年增加标准煤耗量20607t。

2003年交纳水费4217万元，水费单价为0.52元/m3，冷却水系统实际用电量为8562×104kWh，税后上网电价为0.19689元/kWh，标准煤价278元/t。

以此为基准，冷却水系统改造后，理论计算每年节约水费3033万元，节约电费7.8万元，增加煤费用843万元，三项合计每年节约开支2198万元。

实际测试每年节约水费2627万元，节约电费7.8万元，增加煤费用573万元，三项合计每年节约2061万元。

理论计算与实际测试机组耗水量偏差较大的主要原因是现有的冷却水系统及运行方式不合理，对现行冷却水系统及运行方式进行改造，具有显著的经济效益。

冷却水系统改造后，不再向厂外排放工业用水，有效地保护了水资源，具有显著的社会效益。

参考文献
[1]田晓光.有关300MW机组循环冷却水系统节能优化应用研究[J].科技与企业，2015：209.
[2]孙志君，段原锋.除尘风机冷却系统的节水改造[J].现代制造技术与装备，2007（3）：161-162.
作者简介：李昂（1983，11-），男，辽宁省铁岭市人，华北电力大学在读，研究方向：动力工程技术经济分析。