循环水系统冷端优化计算探讨
２００９年第２期广西电力
循环水系统冷端优化计算探讨
ＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎＯｐｔｉｍａｌＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎ
ｏｆＣｏｌｄＥｎｄｏｆＣｉｒｃｕｌａｔｉｏｎＷａｔｅｒＳｙｓｔｅｍ．
杨明
ＹＡＮＧＭｉｎｇ
（广西电力工业勘察设计研究院，广西南宁５３００２３）
摘要：以某海边电厂２×６６０ＭＷ机组为例，采用一种更为全面的优化思路，剖析循环水系统冷端优化，分析优化中背压的重要性，取舍循环水管（沟）断面尺寸和循环水泵台数等变量，合理的简化优化计算，得出更符合电厂实际的冷端配置。关键词：冷端优化；背压；热耗；煤耗法；微增功率法中图分类号：Ｔｌ＜２１２．＋２文献标识码：Ｂ文章编号：１６７１—８３８０（２００９）０２—００７１—０３
０引言
火力发电厂的循环水系统冷端优化计算是可研
设计深度规定中必须编写的专题报告，中华人民共和国电力行业标准ＤＬ／＂Ｉ＂５３３９＿２００６《火力发电厂
水工设计规范》中对于循环水系统冷端的优化计算也作出了许多原则性和硬性的规定。对于优化计算
思路和优化结果的选取各个设计院均不尽相同。以下是笔者对优化计算的理解，与各位同行探讨，希望
形成一个统一合理的优化计算思路。
１优化的目的和可变参数的选择
火力发电厂水工设计规范建议冷端优化采用年费用最小法。冷端优化的目的是优化选择循环水系
统的设备（包括有凝汽器、循环水泵、循环水管、循环
水沟、冷却塔），使电厂的年费用最低。根据ＤＬ／Ｉ＂５３３９—２００６《火力发电厂水工设计
规范》的要求，优化计算时考虑的主要可变参数有：汽轮机背压、冷却水量即冷却倍数；凝汽器的换热面
积、流程数、壳体与背压个数；凝汽器冷却水管材质、
管径、壁厚、根数和长度；循环水泵台数；循环水管、沟的断面尺寸；冷却塔的参数等。对于这些参数如
果全部组合在一起，可变量太多，冷端优化将非常复杂，计算工作量非常庞大。
对于循环水管、沟断面尺寸的优化主要体现在
一方面循环水管、沟的断面尺寸改变后引起循环水管、沟土建及安装费用的变化，另一方面循环水管、
沟的断面尺寸引起循环水泵扬程变化，进而引起的
收稿日期：２００８—１１—０９；修回日期：２００９—０２—０４循环水泵电机设备费用和运行费用变化，不同循环
水管、沟断面尺寸进行比较，年费用最少者为优。循环水管、沟的断面尺寸比较其重要的前提条件是假
定循环水量不变，其优化对于汽轮机背压、冷却倍
数、凝汽器面积和冷却塔的优化结果来说，年费用会
产生变化，但此变化为共同误差，对汽轮机背压、冷却倍数、凝汽器面积和冷却塔的优化趋势和结论不
产生影响，故可以先不参与到汽轮机背压、凝汽量、
冷却倍数和凝汽器面积优化中。对于循环水泵台
数，凝汽器冷却水管的材质、管径和壁厚的优化同理，也可先独立出来进行优化比选。
对于多背压凝汽器，许多文献均有研究。对于
大型机组采用三背压凝汽器与双背压凝汽器相比，没有明显差异。双背压与单背压凝汽器相比，机组
运行背压低Ｏ．２～０．３ｋＰａ，运行经济效益好，特别
是长年运行冷却水温较高时运行经济性更加明显。
大型汽轮机发电机组宜优先选用双背压凝汽器。
根据对以上各可变参数的分析，影响冷却端优化的参数只剩汽轮机背压、冷却倍数、凝汽器面积和
冷却塔淋水面积，这些可变参数就是冷端优化的核
心参数，冷端优化计算时可简化为汽轮机背压、冷却倍数、凝汽器面积和冷却塔的优化。
２优化计算的思路和步骤
冷端优化的核心参数中最重要的是汽轮机背
压，汽轮机设计的年均额定背压值的选择直接关系
到整个发电机组的经济性、合理性和优化结果。
万方数据广西电力２００９年第２期
循环冷却水进入凝汽器，使得汽轮机末端排汽冷凝成凝结水，以建立和维持汽轮机末端的真空，从
而稳定汽轮机的运转来带动发电机发电。对于１台
机组，汽轮机的每一个额定设计背压值都对应一个
额定出力的额定热耗和额定排汽量（额定汽耗），也
就是说，额定设计背压值确定后，额定出力时的额定
热耗和额定排汽量（额定汽耗）是一个定值（对每个汽轮机厂家而言）。当额定设计背压改变时，额定出
力时的额定热耗和额定排汽量（额定汽耗）将改变，
同时为了维持额定背压的冷端（如循环水量、凝汽器
面积和冷却塔等）都将发生改变。当额定热耗和额定汽耗改变时，煤耗也将改变，相应的锅炉本体及配
套设备、汽轮机本体及配套设备、上煤除灰及除盐水
均会发生变化。所以说汽轮机设计的年均额定背压是冷端优化参数中核心的核心。
现在一般工程的燃料费用约占发电成本的
６０％左右，选取合理的额定煤耗是电厂经济运行的重要因素，而额定煤耗由额定背压决定，所以额定背压的选取至关重要，在给定额定背压值（或给定额定
凝汽量）的前提下进行的冷端优化计算，不能算是真正意义的冷端优化，其结果也是有限的优化。
下面以某沿海电厂２×６６０ＭＷ机组工程为
例，试析冷端优化。该电厂循环水以海水为冷却水
源，采用直流供水系统。该电厂采用国内成熟的
６６０ＭＷ机组，通过与汽机厂的沟通，确定了双背
压、单流程、凝汽式机组和凝汽器的管材和管径，再
根据温排水数模计算结果确定取水口年均水温
２５．４℃。根据场地条件，确定了循环水系统的布置
后，首先对循环水管、沟断面优化确定采用ＤＮ３２００循环水管和３．０ｍ×３．０ｒｒｌ的循环水沟，对循环水
泵台数进行了比较，选用１机３泵，接着展开了核心
参数的优化计算。
①首先根据汽轮机提供的多组额定背压、额定凝汽量和额定热耗的数据，选取了额定背压为５．９
ｋＰａ，６．０ｋＰａ，６．１ｋＰａ，６．２ｌｄＰａ４组数据如表１。
表１不同额定背压、ＴＨＡ工况下的汽轮机热力数据表
②以表１额定背压分别作为设计的年均背压，
通过可变参数凝汽器面积和冷却倍率确定多种配置方案，在每个假定的年均背压下配置方案如表２。
表２不同年均背压下冷端参数配置表③上述每种配置方案在每月不同的水文条件下
计算得到每月不同的背压，再根据背压对微增功率曲线或背压对热耗曲线得到每月不同的微增功率或
热耗，从而得到该配置方案下月运行费用，加上循环水泵月运行费用后汇总得年运行费用，再与循环水
管、沟和凝汽器的年固定分摊费用相加得到该配置
方案的年费用。对各配置方案的年费用排序，每种背压下的配置取前３名，如表３。
表３不同年均背压下年费用表
万方数据２００９年第２期广西电力７３
④上述是在假定年均额定背压情况下计算的结果，但假定的年均额定背压不同，其额定功率的热耗
值不同，其额定的煤耗也不同，主机及辅机的选型和运行费用也有差异，需要进一步修正。当年均额定
背压值设定为５．９ｋＰａ或６．２ｋＰａ时，发电机本体、
锅炉本体、锅炉配套辅机（磨煤机、各种风机）、汽轮机本体、凝结水泵、除尘器、精处理的选型均不受影
响，但锅炉、汽机和上煤除灰设备的运行费用略有差
异。额定背压不同，额定煤耗和辅机设备年运行费
用的差异见表４。
表４不同额定背压时额定煤耗和辅机设备年运行费用的差异表
⑤将年均额定煤耗和辅机设备年运行费用的差
异代人第３步每种配置方案的年费用中，得到修正后的年费用如表５。
表５不同年均背压下修正后年费用表
⑥从上面计算可知，在没有对年费用进行修正
前，背压６．２ｋＰａ的组合最优，设备投资分摊的费用
占主要因素，运行费用占次要因素，优化结果向高背
压方向倾斜。对年费用进行修正后，增加了额定煤耗的影响，煤的年费用起了作用，修正后的结果向低
背压方向移动，最后以背压６．０ｋＰａ的组合最优。再通过对煤价进行敏感性分析可知，当煤价上升时，煤的年费用上升，年运行费用占主要因素，优化结果
向低背压倾斜；当煤价下价时，煤的年费用降低，设备的投资费用占主要因素，优化结果向高背压倾斜。
⑦最后对最优冷端设备配置方案进行核算，以
保证汽轮机组的最大出力，即在最高的冷却水温条
件下，保证汽轮机的背压不超过满负荷运行时的最高允许值。
３微增功率法和煤耗法
根据以上优化计算的思路，其微增功率法与煤耗
法的不同之处在于第３步，在计算月运行费用时，若采用背压对微增功率曲线，则表示在进汽量不变的情况
下，背压引起微增功率的变化，是通过发电量的变化来
体现每月运行费用的差异。若采用背压对热耗的曲
线，则表示在发电量不变的情况下，背压引进热耗不同即进汽量不同，最终体现在燃煤量不同来体现每月运
行费用的差异。这两种方法是从不同方面来体现每月
运行费用的差异，两种方法的月运行费用的结果不同，但变化趋势是相同的，不会影响优化计算的结论。
４结束语
循环水系统冷端优化思路总结如下：
①优化比选出凝汽器的背压个数，凝汽器冷却水管材质、管径和壁厚。
②确定循环水系统布置，比选循环水泵台数、循
环水管、沟的断面尺寸。③收集汽轮机热力数据、微增功率曲线或热耗
曲线，对不同假定背压的各种配置方案进行年费用排序。
④对各配置方案的年费用进行额定煤耗和辅机
设备年运行费用的修正，并进行排序。
⑤对固定投资或年运行费用影响较大的参数（如冷却塔淋水面积、煤价、凝汽器面积）进行敏感性
分析，得出结论。
参考文献：［１］ＤＬ／Ｔ５３３９－－－２００６，火力发电厂水工设计规范［Ｓ］．［２］杨平正．大型机组多背压凝汽器的研究［Ｒ］．西安：西北电力设计院，２００６．［３］徐传海．多背压凝汽器选型计算及建议［Ｒ］．武汉：中南电力设计院，２００５．［４】任一峰．多背压凝汽器浅论［Ｒ】．上海：上海动力设备有限公司。１９９９．
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设计院，２００６．
万方数据
海水直流冷却电厂冷端优化方案分析
海水直流冷却电厂冷端优化方案分析
摘要：本文以某海水直流冷却电厂为研究对象，依据其所在地的供水条件及水文气象条件，并与系统布置相结合，对可变参数（凝汽器面积、冷却倍率等）重新实施组合，借助优化计算方法，选择海水直流冷却水最合理、最经济的参数，望能为此领域研究有所借鉴。
关键词：直流冷却电厂；海水；冷端优化
冷端优化实际就是与厂址条件、年运行费及发电收益以及冷端设备价格等因素相结合，通过对多种方法进行技术、经济性对比，从中找寻最为合理的冷却系统配置，最终对冷却各个设备的设计参数加以明确。某滨海电厂所建造的是超临界燃煤机组（3×350MW），所用供水系统为比较先进的扩大单元制海水直流供水系统，冷却水源为海水。本文结合当前实况，就其冷端优化方案探讨如下。
1.冷却优化的具体含义分析
冷端优化的主要目的就是与原材料、厂址条件、冷端设备价格及供排水系统所需建筑物造价、年运行费用、发电收益等因素相结合，通过对多种方案进行技术性、经济性比较，从中明确最佳的冷端系统配置，也就是循环水供排水管道、冷却水量、凝汽器面积、汽轮机低压缸配置方案及循环水泵等方面的最佳配置，明确最合理、经济的冷端设备设计参数。
2.厂址自然条件及循环水系统概述
（1）厂址自然条件。该电厂的厂址位于靠近海岸区域，南北方向分布，滨海平原地貌，有较多的植被发育，并且岸滩海床比较稳定、平缓，沿岸有着比较小的输沙量。海域潮汐具有不规则的半日潮特征，而潮流呈现为往复流（南北方向），涨潮历时与落潮历时大致相当，有着比较小的潮差，以及比较弱的水动力。（2）循环水系统。该电厂将海水当作自己运作的冷却介质，29.5℃为其设计水温，而在具体的循环水系统上，选用的是扩大单元制海水直流供水系统，各台机组均配置有排水暗沟、压力供水管、自流引水管、取水头部、重力排水管、压力排水管及2×50%容量循环水泵等。
3.冷端优化的计算方法分析
循环水系统的优化途径和方法
循环水系统的优化途径和方法
[摘要] 介绍循环水系统的能量优化特点、优化思路、优化方法。
一、循环水系统的特点；
二、循环水系统的节能优化措施；
一、
循环水系统的特点
炼厂公用工程系统中的循环冷却水系统是的重要组成部分，循环冷却水系统的能耗在炼厂能耗比例中较高，对循环水系统进行系统节能优化，是炼厂能量系统优化的重要内容。
1.循环水系统流程
循环冷却水由如下流程框图中各部分组成。利用循环水泵将循环水升压送往生产装置中的各冷却器，用来冷却工艺介质，冷却水本身温度升高，设计温差一般是10℃，最经济的操作指标就是设计的进出口温差。被升温后的冷却回水利用自身余压返回冷却塔顶部，在冷却塔中喷溅到填料上并形成水膜和水滴，通过塔体本身高度形成的自然拔风及塔顶风机的抽风，与落下的水滴和填料上的水膜进行热交换，通过蒸发、接触传热，水膜和水滴在下降的过程中逐渐变冷，冷却后落入塔底集水池。而上升的空气在冷却塔内上升过程中逐渐变热，最后由塔顶逸出，同时带走水蒸气，这部分水的损失称作蒸发损失。
热水由塔顶向下喷溅时，由于外界风吹和风机抽吸的影响，循环水会有一定的飞溅损失和随空气带出的夹带损失，统称为风吹损失。因蒸发和风吹损失原因，水中各种矿物质和离子含量也不断被浓缩增加，为了维持各种矿物质和离子含量在某一水平，必须排出一定量的浓缩水，通常称作排污水，同时向系统补充一定量的冷却水以维持水池水位，通常称作补充水。
收集在塔底集水池的冷却水经管道（渠）流入吸水井，由循环水泵加压送至各装置，使用后的水再回到冷却塔冷却后重复利用。
为降低循环水浊度，循环水设有旁滤系统，部分循环水通过旁滤泵和旁滤设施过滤后重新返回系统。
2.循环水系统能耗分析
循环水系统的能耗主要是电耗和水耗，其中电耗占总能耗的90%以上。节电是循环水系统节能根本，重点是水泵和冷却塔风机。耗电大户有循环水泵、旁滤水泵、冷却塔风机。
（1）循环水泵
收集在集水池内的冷却水，由循环水泵升压后送往生产装置中各冷却器，需要克服高差和摩擦阻力损失，对于炼厂内的用水点，扬程基本都差不多，主要是流量巨大，所以优化节能减少循环水用量是行之有效的方法。
循环水泵双速节能改造及汽轮机冷端运行优化
循环水泵双速节能改造及汽轮机冷端运行优化
李学忠;孙伟鹏;江永
【摘 要】The operation optimization of cold end system was tested before
and after the dual speed operation retrofit in two I 036 MW steam turbines
of Huaneng Haimen Power Plant. According to the experimental data, the
curves of exhaust steam pressure of turbine and slight increase of power
were fitted, the characteristic of condenser under variable operating
conditions was calculated. Using integrated coal price and electrovalence
comparison method, the recommended operation mode of circulating
pump before and after dual speed operation reform was gained. The
practice has proved that dual speed operation can achieve the purpose of
further energy-saving and get the maximum economic benefits for power
plant.%针对华能海门电厂2台1036 MW汽轮机组冷端系统在循环水泵双速改造前后进行了运行优化试验,根据试验数据拟合出汽轮机背压和功率微增曲线并计算出凝汽器变工况特性.采用综合煤价和电价比较法得出循环水泵双速改造前后的推荐运行方式.实践证明循环水泵双速改造后能达到进一步节能的目的,使电厂获得更大的经济效益.
循环水系统优化运行的探讨
Ｖｏ１．２８，Ｎｏ．６ Ｈｅｉｌｏｎ￣ｉａｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｃ．２０ｏ６
循环水系统优化运行的探讨
何忠强，朴明海，王继英
（大唐七台河发电有限责任公司，黑龙江七台河ｌ５４６０ｏ）
摘要：阐述了七台河发电厂３５０ ＭＷ汽轮机组循环水系统的运行方式，提出了循环水系统运行方式的优化方 法，比较分析不同优化运行方式的特点，以降低厂用电率，提高机组经济性。 关键词：循环水；厂用电；优化方式；汽轮机组 中圈分类号：Ｔ ６４．１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００２—１６６３（２００６｝０６一Ｏ４６６—０３
Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｆ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ
ＨＥ Ｚｈｏｎｇｑｉａｎｇ，ＰＩＡＯ Ｍｉｎｇｈａｉ，ＷＡＮＧ Ｊｉｙｉｎｇ
（Ｑｉｔａｉｈｅ Ｐｏｗｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ ０ｆ Ｃｈｉｎａ Ｄａｔａ￣Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｑｉ￣ｈｅ １５４６００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｍｏｄｅ ｏｆ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ３５０ ｌＩｆＷ ｔｕｒｂｏ—ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ
ｕｎｉｔ ｉｎ Ｑｉｔａｉｈｅ Ｐｏｗｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｃｉｒｃｕｌ衄ｗａｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｍｏｄｅ，ｃｏｍｐａｒｅｄ ａｎｄ跚ｌａｌ ｔｈｅ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｍｏｄｅ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ—ｓｅｒｖｉｃｅ
ｐｏｗｅｒ ｒａｔｉｏ ａｎｄ ｐｒｏｍｏｔｅ ｕｎｉｔ￣ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｗａｔｅｒ；ｓｔａｔｉｏｎ—・ｓｅｒｖｉｃｅ ｐｏｗｅｒ；ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｍｏｄｅ；ｔｕｒｂｏ－－ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｕｎｉｔ
工业循环冷却水系统设计探讨
工业循环冷却水系统设计探讨
本文以研究工业循环冷却水系统为核心，分析工业过程冷却运行，明确工业循环冷却水系统的设计，提出工业循环冷却水系统的应用价值，保证系统运行效率和使用价值，并为相关研究人员提供一定的借鉴和帮助。
标签：工业应用;循环冷却水系统;冷却塔;冷却设备
循环冷却水系统广泛应用在工业领域中，是工业生产运行的重要部分，而冷却塔作为主要的耗能设备，在工业循环冷却水系统设计中，要考虑综合因素，保证冷却塔的运行效率，以提高循环冷却水系统设计的合理性。现阶段，我国大多数工业循环冷却水系统存在较多问题，一方面是过度冷却，在实际设计中，按照最不利环境工况来进行水泵与风机的选择，实际水量与风量都低于设计工况，造成能耗过大;另一方面则是系统优化措施较为单一，针对大能耗设备，一般选择结构改造、优化台数和阀门等布置，没有将多种优化方法进行整合。对此，本文基于当前工业循环冷却水系统的问题，提出优化性设计方案，节省能耗的同时，提高循环冷却水系统的性能，实现设计目标。在这样的环境背景下，探究工业循环冷却水系统设计具有非常重要的现实意义。
1、工业过程冷却运行分析
在工业生产运行中，由于各个生产系统在运行过程中摩擦、燃烧或是化学反应等因素产生大量的废热，造成设备温度迅速升高，受到热胀冷缩的影响，造成系统运行误差，降低精密设备精度，从而导致产品质量问题。同时，设备温度的上升，会加速各个部分元件的老化，设备磨损恶化或是发生故障，继而引发工业事故。对此，在工业生产中，要严格控制精密仪器、核心设备、反应斧的实际温度，以保证生产安全和产品质量。水本身具备极大的比热容，在常温状态下呈现液态，化学稳定性高，便于管路输送，正是由于水的这些特点，工业生产中常常将水作为生产系统冷却的媒介。工业用水量已超过全国用水量的一半，冷却水用量占工业用水的90%以上。冷却水主要是和设备运行产生的热能进行交换，水质变化小，若直接排放会造成水资源的浪费，因此需要通过冷却系统来降低水的温度，达到重复使用的目的。
循环水系统节能优化探讨
第１期
收稿日期:２０１９－１０－２２作者简介:薄卫东(１９６９—)ꎬ山东东营人ꎬ设备管理工程师ꎬ一直从事锅炉及公用工程设备管理工作ꎮ循环水系统节能优化探讨薄卫东ꎬ杨卫锋ꎬ高 强ꎬ徐金文ꎬ刘晓海(中国化工正和集团股份有限公司ꎬ山东东营 ２５７３４２)摘要:在石油化工行业ꎬ循环水系统是重要的公用辅助系统ꎬ同时也是能耗较高的公用系统ꎬ循环水系统能耗、水耗非常大ꎬ节能潜力巨大ꎮ对其进行节能优化ꎬ提高循环水系统的利用效率ꎬ降低能耗ꎬ对于提升其经济效益有非常重要的意义ꎮ本文对循环水系统的节能优化改造方向进行了探讨ꎬ为石化企业循环水系统节能优化提供参考ꎮ关键词:循环水系统ꎻ节能优化ꎻ效率中图分类号:ＴＱ０８３.４ 文献标识码:Ｂ 文章编号:１００８－０２１Ｘ(２０２０)０１－００８９－０１ 循环水系统是石油化工生产中冷却工艺热介质的重要辅助装置ꎬ常用的循环水系统是敞开式冷却水系统ꎮ在生产过程中ꎬ循环水系统的巨大电力消耗在生产成本中占有较大份额ꎬ目前循环水系统普遍存在能量使用效率低、能耗高的现象ꎮ随着节能环保要求的日益严格和科技的发展ꎬ利用现有技术ꎬ通过对循环冷却水系统的数据采集、分析和研究ꎬ在此基础上根据循环水系统运行工况ꎬ量身定做最匹配的节能改造系统优化ꎬ对于提高循环水系统利用效率、降低能耗作用明显ꎮ本文对循环水系统目前存在效率低系统能耗高的原因进行了分析ꎬ并对系统优化方案进行了探讨ꎮ１ 目前循环水系统存在的能耗问题从目前循环水运行的问题看ꎬ主要存在的问题总的来说可归纳为两类ꎬ一类是循环水动力系统ꎬ即循环水泵实际运行与系统不匹配ꎻ另一类问题是系统存在能耗高ꎮ具体情况如下:１)水泵与整个系统不太匹配ꎬ能耗增加ꎻ循环水系统管网特性与循环水泵性能不匹配ꎬ为了满足系统末端设备用水增加了管网系统的阻抗从而造成了额外的能量损失ꎮ２)循环水泵偏离设计最佳工况运行ꎬ实际运行效率低ꎬ水泵使用时间长ꎬ容积损失大ꎬ整体系统运行效率低ꎮ３)循环水泵出口阀门、装置回水阀门等没有全开ꎬ导致有压力损耗ꎮ４)循环水系统末端用水设备高度不同ꎬ从而导致水利不平衡ꎬ出现某些用水设备冷却水的显热较低ꎬ造成换热效率低ꎮ５)循环水水质问题可能导致的结垢、腐蚀增加了系统消耗和系统维护量ꎮ２ 系统优化措施对于循环水系统的优化ꎬ主要从以下三个方向提出节能优化措施ꎮ１)局部管网和水力优化ꎬ对循环水泵进、出口阀门间管道进行优化调整ꎬ通过优化水泵的进、出流态ꎬ提高循环水泵的运行效果ꎮ２)工艺调整ꎬ对循环水系统管网进行系统优化ꎬ循环水换热器根据设计换热温差要求ꎬ逐台调整进、出水阀门开度ꎬ在保证系统正常生产的前提下ꎬ纠正换热设备的流量偏差ꎬ使其实际运行工况在设计值要求范围内ꎬ以降低循环水消耗量ꎮ在一个循环水系统中ꎬ所有用水设备保持进水阀门全开ꎬ通过控制出水阀门开度来控制系统压差ꎬ逐步优化循环水管网系统压差计用水设备的流速ꎬ是循环水高效运行的重要调节手段ꎮ３)循环水泵优化ꎬ目前针对循环数泵优化升级改造是循环水系统节能改造的重点方向之一ꎬ针对水泵运行效率较低的问题ꎬ根据原循环水泵的运行工况及系统管路特性ꎬ按“合理流量、最低阻抗、最高效率”的循环水系统经济运行原则量身定做适合循环水系统最佳工况的循环水泵ꎬ替换目前处于不利工况、低效率运行的水泵ꎬ可有效降低无效能耗ꎬ提高输送效率ꎬ达到最佳的节能效果ꎮ３ 预期节能效果通过局部管网的水力优化、工艺调整ꎬ可以使循环水系统高效运行ꎬ对于优化整个循环水系统的给、回水温差具有重要帮助ꎬ对于提高循环水在管网和换热器管束中的流速同样意义重大ꎮ目前大部分循环水系统的换热温差一般都是在６~８℃ꎬ通过局部优化和有效调整ꎬ是可以达到８℃以上的换热温差ꎮ通过工艺调整ꎬ特别是对不同位置高度的换热器进行局部调整ꎬ是保证整个系统高效运行的有效手段ꎮ循环水泵的优化是循环水系统节能优化的最重要手段ꎬ特别是循环水泵的电机一般都是高压电机ꎬ耗电量大ꎬ根据系统工况选择最佳扬程和流量的循环水泵ꎬ可以提高循环水泵的运行效率ꎬ同时大大节约用电ꎬ从循环水泵改造的成功案例效果看ꎬ选用高效节能泵可在原有循环水泵的耗电量上减少１５％~３０％的用电量ꎬ从而达到节能降耗的效果ꎮ４ 结束语循环水系统的节能优化对于石油化工行业有着非常重要的意义ꎬ因为循环水系统无论是从节水还是节电的效果上看ꎬ都是石化化工行业节能降耗、实现降本增效的重要手段ꎮ随着日趋严格的环保要求和石化行业的现实需要ꎬ节水、节电越来越重要ꎬ循环水系统的节能空间巨大ꎬ随着科技的发展ꎬ循环水系统的节能空间还会进一步挖掘提升ꎮ系统优化、工艺调整和高效节能循环水泵的应用ꎬ对于循环水系统的高效运行缺一不可ꎮ对于循环水系统的节能优化ꎬ是一个循序渐进ꎬ持续改进的过程ꎬ需要常抓不懈ꎬ才能不断降低循环水系统的能耗ꎮ参考文献[１]钱国平ꎬ高宝祥.冷却水循环系统节能改造[Ｊ].人造纤维ꎬ２０１５ꎬ４５(３):１７－２０.[２]张 辉.探索工业循环水冷却工艺的节能减排措施[Ｊ].城市建设理论研究ꎬ２０１３ꎬ２４(２３):１２－２３.[３]段国武.循环水系统节能优化运行[Ｊ].科技视界ꎬ２０１３(２４):２７１－２７２.[４]李德晓ꎬ李志民.多冷却塔循环水系统的能耗优化[Ｊ].节能技术ꎬ２０１０ꎬ２８(２):１０３－１０６ꎬ１１３.[５]汪家铭.工业冷却循环水系统节能优化技术及应用[Ｊ].石油化工技术与经济ꎬ２０１４ꎬ３０(１):５０－５２.(本文文献格式:薄卫东ꎬ杨卫锋ꎬ高 强ꎬ等.循环水系统节能优化探讨[Ｊ].山东化工ꎬ２０２０ꎬ４９(１):８９.)９８薄卫东ꎬ等:循环水系统节能优化探讨
循环水节能优化及技术改造探讨
热电技术 2020年第3期（总第147期）
循环水节能优化及技术改造探讨
霍兵顾卫东刘延太
黄冈大别山发电有限责任公司 湖北麻城 438304
摘要：大别山发电公司所在地常年平均气温18.3T左 右，但冬夏温差较大，冬季环境温度相对较低，且时间也比较
长，机组单循环水泵运行是按照环境温度20T设计，满足了 满负荷需求且留有一定余量，但机组低负荷运行时，循环水量
明显偏大，造成汽轮机排汽温度低于设计值较多，因此冷源损
失及循环水泵耗功对机组能耗指标的影响明显。本文重点从循
环水侧着手，通过运行调整及技术改造设想，可以降低低温季
节机组煤耗及厂用电量，提高机组经济性。
关键词:循环水联络阀再循环阀节能经济性
1引言大别山发电公司一期两台超临界640MW汽轮机 采用北京北重汽轮电机有限责任公司生产的引进型
机组，型式为一次中间再热、单轴、四缸四排汽、反
动式凝汽汽轮机，型号DKY4-4N41BO机组额定工况
主蒸汽流量169114!,额定背压4.9KPa,采用对分双 流程表面式凝汽器。由于所处区域水电占比大，火电
机组峰谷差较大，负荷变化区间基本在40-100%。该 机组设计循环水系统为一机两泵，低温季节一机一泵
运行，但低负荷时段循环水量明显过量，过量的循环 水产生较大冷源损失，影响机组经济指标。
2系统介绍
2.1循环水系统配置循环水系统采用带自然通风冷却塔的扩大单元
制供水系统，由集控室集中监控的闭式循环。每台机
组配置两台凝汽器，冷却面积36000m2/台，总冷却水
流量热季60584m3/h, W 40525m3/ho每台机配置 两台循环水泵，_座淋水面积为9000m2的冷却塔， 冷却塔采用管式压力配水系统。在两台机组的循环水 管之间设置两台电动蝶阀作为联络阀，布置在泵房外
的联络阀门井内，在两座冷却塔之间设有联络明渠。
2.2循环水泵型号88LKSA-25.6型式：湿井式、固定叶片、转子可 抽式、立式斜流泵。夏季两台机四台循环水泵运行， 冬季单机单泵运行，春秋季两机三泵运行。循环水泵
核电站循环水系统运行及优化探讨
核电站循环水系统运行及优化探讨
发布时间：2023-03-06T03:40:18.123Z 来源：《中国科技信息》2022年第10月19期 作者： 李兴隆
[导读] 随着城市化进程的不断加快，在城市建设发展用电的需求量持续增加下，为了缓解当前社会用电的紧张性和提高发电的环保性效益
李兴隆
福建福清核电有限公司 福建 福清 350318
摘要：随着城市化进程的不断加快，在城市建设发展用电的需求量持续增加下，为了缓解当前社会用电的紧张性和提高发电的环保性效益，核电站发电技术到了发展和应用。不过在核电站的有效发电中，也存在着循环水系统运行问题，在较多方面影响下，不利于提高循
环水系统的运转效果，如何有效进行核电站循环水系统的优化工作，也成为当前核电站发展需要考虑的问题。为此，本文会先进行循环水
系统的概述，然后具体分析常见的问题，最后提出针对性的解决策略，以期望可以提高核电站的发电质量，满足社会发展需要
关键词：核电站；循环水系统；运行故障及处理
结合核电站的循环水系统而言，是常规岛中的重要系统，主要价值是将海水进行过滤，然后将处理后的海水借助循环水管道输送到常规岛凝汽器和辅助冷却系统中，能满足闭式冷却水系统和凝汽器的工作需要。同时，循环水系统也能为辅助车间海水淡化系统提供水源，
在循环水系统的稳定运转中可支持核电站的安全运行。不过当前部分核电站的循环水系统还存在一些问题，在制约循环水系统的价值发挥
下，有必要进行系统故障的分析和处理讨论，体现核电发电的价值。
1、核电站循环水系统的运行概述
对于核电站的循环水系统而言，应用海水直流供水系统，有着隧洞取水和一机一洞取水的方案，且各机组具有独立的循环水泵房和两条排水沟。为了清晰的了解循环系统的组成结构，下面进行关键部件的分析：第一，两条独立的进水母管向辅助冷却水系统和三台凝汽器
提供冷却水，两管道各支持50%的循环水流量供给；第二，循环水泵在冬季仅运行两台，另一台处于热备用状态。且循环水泵为单级、立
循环水系统优化运行的探讨 2
循环水系统优化运行的探讨
王峰
【摘 要】结合公司两个循环水系统的现状对存在的问题进行了分析,并针对性地提出了优化运行的措施和改造方案,节约系统电耗,同时优化系统的操作和调控方式.
【期刊名称】《天然气化工》
【年(卷),期】2018(043)004
【总页数】5页(P109-112,132)
【关键词】循环水系统;节能;优化
【作 者】王峰
【作者单位】中国石化集团重庆川维化工有限公司,重庆 401254
【正文语种】中 文
【中图分类】TQ085
工业生产过程中的循环水系统基本都可以简单表述如下：从生产装置换热器返回来的循环水进入循环水冷却塔与空气对流接触换热冷却后落入冷水池，冷却水经集水渠由循环给水泵送至生产装置，同时补充新鲜水到冷水池。水质处理药剂经溶解、稀释后，经自动加药系统机投加到冷水池的出水系统，确保系统水质稳定。循环水系统能否正常稳定高效运转，对企业的生产有重要影响。
本文通过对川维公司两个循环水系统的运行现状进行了分析和诊断，在此基础上提出了优化改造措施。 1 第四、五循环水系统现状
1.1 第四循环水系统现状
川维公司第四循环水系统属于30万t/a醋酸乙烯项目配套的工业水供应系统，主要供给冷冻站、聚乙烯醇装置、甲醇装置所需循环水，设计循环水量49500m3/h，采用逆流式玻璃钢冷却塔，单台冷却塔的能力为4500m3/h，冷却塔共11台。工艺流程如图1所示。原设计参数：进水温度43℃，出水温度33℃、冷却水温差10℃，冷却幅高4.5℃，装置界区线（BL）处循环水给水压力 0.48MPa（G），回水压力 0.10MPa（G），浓缩倍数为6～8倍。循环水泵为7大1小，6用2备，第四循环水泵设备数据如表1所示。由于用户调整的原因，四循的负荷变化较大，最大47000m3/h，最小约25000m3/h。
图1 第四循环水系统工艺流程简图
表1 第四循环水泵设备数据表?
1.2 第五循环水系统现状
循环水冷热源热泵系统方案及实施论文
循环水冷热源热泵系统方案及实施论文
循环水冷热源热泵系统方案及实施论文
关键词：火电厂；循环水；水源热泵；方案优化；节能
灵州电厂规划容量为2×135+4×600MW机组。其中一期采用2×440t/h超高压、中间再热循环硫化床锅炉和2×135MW超高压、中间再热、湿冷凝汽式汽轮机及空冷发电机。
本文讲述了灵州电厂热源系统改造的选型原则，及投资效益分析，回收的热能对于节约电厂燃煤意义重大，同时也可以减少其排放引起的热污染，提高能源的综合利用效率。
1设计参数
汽机主要参数如下：
根据宁夏地区自然条件，厂区建筑物冷负荷、热负荷需求如下表：
机组循环水参数如下：夏季供冷：水源温度32～38℃，制取冷冻水温度7℃，回水温度12℃；冬季制热：水源温度18～22℃，制取热水温度50～55℃，回水温度45～50℃。
2系统选型
对于热泵制冷或制热系统而言，其核心构成主要包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置。系统形式如下：
2.1压缩机选型计算
根据蒸发温度、冷凝温度、吸气温度、过冷温度计算数据汇总如下表：
结合夏季和冬季压缩机功率要求，选择3×220kW的水源热泵机组，冬季一台运行，夏季两台运行，一台备用。 2.2冷凝器选型
冷凝器的换热面积计算公式如下：
其中，Q为热负荷，K为换热系数，Δtm为传热平均温差。Δt1、Δt2分别为热端温差与冷端温差。
2.2.1夏季制冷工况
冷负荷Q=2155kW；K=600W/m2.℃
2.2.2冬季制热工况
热负荷Q=1000kW；K=600W/m2.℃
2.2.3冷凝器换热面积
综合夏季和冬季运行的需要，可取冷凝器换热面积约为350m2。
2.3蒸发器选型
2.3.1夏季制冷工况
2.3.2冬季制热工况
2.3.3蒸发器换热面积
综合夏季和冬季运行的.需要，可取蒸发器换热面积约为400m2。
2.4水源循环泵选型
2.4.1流量
根据热平衡方程：Q=G*Cp*Δt。
夏季工况，冷凝器Q=2155kW，Cp=4.2kJ/（kg·K）；取Δt=8℃