EPC项目中循环冷却水系统设计方案技术经济比较.doc

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1、EPC工程中循环冷却水系统设计方案技术经济比拟 INDUSTRIALWATERWASTEWATER 工业用水与废水 Vol44No5Oct.，2021 刘扬帆 中国成达工程，成都610041，循环冷却水温差为8，循环水主管径为DN1400mm的优化设计方案。实际运行证明，该方案不仅满足设计要求，还节约投资、降低电耗。 文献标识码：A 文章编号：%10092455202105006203 Technicalandeconomiccomparisonamongdesignschemesof circulatingcoolingwatersysteminEPCproject LIUYang-fan

2、ChinaChengdaEngineeringCo.,LTD.,Chengdu610041,China，circulatingcoolingwatertemperaturedifferenceof8,andmainpipelinesizeofDN1400mm,wasdetermined.Theactualoperatingresultsshowedthat,thesaidschemecouldnotonlymeetthedesignrequire-ment,butalsosaveinvestmentandreducepowerconsumption. Keywords：coldopeningc

3、irculatingcoolingwatersystem;technicalandeconomiccomparison;wet-bulbtemperature;temperaturedifference;pipelinesize 随着总承包EPC工程工程日益增多，如何既确保工程质量，又合理降低工程投资，满足性能与电耗考核要求，降低运行费用、水耗及电耗，方便施工与管理等，是做设计方案时需要重点考虑的问题。给排水作为工艺专业的配合专业，设计受外部环境条件影响较大，接收条件晚，但设计工作要求完成早，不仅要满足本专业需求，还须打通相关专业，因此，给排水专业需要从工程整体的角度出发，结合工程所在地的环境

4、条件，通过技术经济比拟优化设计方案。 某EPC电站工程位于东南亚某国，电站规模为265MW，以煤为热源，总投资为15亿美元。该工程配套2套独立的间冷开式循环冷却水系统。 本文就设计环境湿球温度、循环冷却水温差与循环水主管径等参数进展了技术经济比选，以确定循环冷却水系统的合理设计方案，从而满足电耗考核的要求。 111 工程概况气象条件 该电站工程位于东南亚某海岛，一年主要分为 雨、旱两季11月至来年5月为雨季，6月至10月为旱季，属于亚热带季风性气候，全年气温变化幅度小。根据气象资料，近10a最大月平均干球温度仅2002年10月为295，其余不超过285 ；湿球温度最大为2587；5月是全年湿球

5、温 度最高的月份。 12水源条件 因该岛的海拔高度接近海平面，枯水期河流的 基于循环冷却水系统的温差8即：循环给水温度为32，回水温度为40，水量为25290 取水段易受海水涨潮倒灌的影响，河水中TDS的质量浓度约为30006500mgL；其余时间段该河流为淡水。与275做方案比选，详见表1。 表1 设计环境湿球温度方案比拟 13循环冷却水系统设置 根据合同要求，本工程采用2套独立的间冷开 wet-bulbtemperatures 湿球温风机功风机年电耗差风机电耗增量设备投资差额度率kW额万kW万元人民币h罚款万美元 式循环冷却水系统，每套系统对应1组发电机。每套循环冷却水系统包括3套冷却塔、

6、2台循环水泵、2台旁滤水泵、2台旁滤器、管网、配电设施及相关土建工程等。加药、加酸与消毒次氯酸钠消毒剂设施共用。 考虑到旱季河水中的盐分对循环冷却水系统有腐蚀与结垢影响，浓缩倍数定为3，相关设备及管网采用耐高浓度盐水腐蚀的材料。 考虑到水中的盐分对于冷却塔性能的影响，根据某工程公司的实践数据，相应的补偿按每4000 270275 0+114 0+12 注：差额比拟以较低方案为基准0。的方案相比275作为设计湿球温度的取值。 mgL的TDS增加湿球温度0055执行。根据旱 季的水质条件，本工程循环冷却水系统的设计湿球温度补偿为0275。 22循环冷却水温差比选 在满足本电站发电能力要求的前提下，

7、设循环 冷却回水温度不变，循环冷却给水温度的变化会影响电站的设备配置、厂用电、厂净热耗、投资与电耗考核，因此需对循环冷却水温差方案进展技术经济比选。 14电耗考核 电耗考核对EPC工程验收很关键，涉及到较 严厉的罚款，相关合同要求如下： 1厂净热耗每超过4.1868kJkWh即1kcalkWh，罚款10万美元。 2每增加1kW的厂用电，罚款13万美元。 3所有的罚款是重叠罚款。 4据评估：每增加250kW的厂用电，相应增加的厂净热耗约为26.8027.63kJkWh。 221循环冷却水温差方案的条件下，根 据汽机厂商的相关条件，有以下5套循环冷却水温差方案供技术经济比选，详见表2。 表2 温差

8、 循环冷却水温差方案 循环水量 m3h1 给水温度 回水温度 方案 2主要设计方案比选 21设计环境湿球温度及方案比选 根据DLT53392006?火力发电厂水工设计 标准?的相关规定，循环冷却水系统的最高计算温度宜按历年最热时期一般为6、7、8月频率为 7075808590 33032.532031.5310 4040404040 12345 29352420023130 10的日均气象条件计算。 1 工程所在地的气象部门缺乏日均气象资料的统计数据，只能提供近10a的月均气象资料，经实地考察，最热月最高10d的日均湿球温度频率为 222方案比选 针对以上5套方案，经计算与投资询价，循环 10

9、比月均湿球温度高约1，即约为2687湿球温度可作为比选方案之一。另 外，在合同技术谈判阶段，考虑全球变暖的趋势，业主要求以275湿球温度作为另一个比选方案。 冷却水站内的总自用电耗、相关电耗考核罚款风险额及总投资本钱的比拟详见表3。 经比拟可知：总自用电耗方案3最低，方案5最高；总投资方案5最低，方案1最高。 63 INDUSTRIALWATERWASTEWATER 表3 总自用电耗、考核罚款及总投资比拟 工业用水与废水 Vol44No5Oct.，2021 Tab3Comparisonamongdesignschemesfromacpectsofpowerconsumption,examina

10、tionpenaltyandinvestment 总年电耗差总电耗增量所致的总投资差额总功 方案 率kW额万kW罚款风险万美元万元人民币h 通过表4的结果比拟可知，在满足电站要求的前提下，每增大一级循环冷却水的主管径，循环水泵的电耗降低较多，对降低日常的运行费用有利，但同时也需注意到相应的管材投资增幅。因此，在确定循环冷却水主管径时，需根据实际情况进展综合技术与经济的比选。如电耗考核严格，就增大管网投资，以降低罚款风险；反之，亦然。 12345 341802294 +345+294.9+46+440 3结论 1经过技术经济比拟后，该EPC工程循环 注：差额比拟均以最低方案为基准0。，循环冷却水

11、温差为8，循环水主管径为DN1400mm。迄今为止，该工程已经成功运行了2a多。不仅满足业主的设计要求，为工程公司节约投资，电耗考核合格，同时也为业主节省了大量的运行费用。 2设计湿球温度、循环冷却水温差、循环水主管径的不同取值对循环冷却水系统的设备投资、自用电耗等均产生较大影响。在工程执行之初，给排水专业需落实环境条件，与相关专业协商，将技术方案的可行性、投资经济性、电耗考核等有机地结合在一起，以筛选出相对合理的设计方案。 参考文献： 1DLT53392006，火力发电厂水工设计标准S 为减少因总自用电耗增加所带来的相应高额考核罚款风险，兼顾适当降低设备及主管材本钱，本工程循环冷却水温差采用

12、方案3。 23循环水主管径比选 循环冷却水主管径对循环冷却水的阻力损失影 响较大，也容易被无视，不同尺寸的主管径会造成循环水泵的配置与电耗有所不同。现以方案3为例，通过定量分析，在3种不同循环冷却水主管径配置方案的根底上做技术经济比选，详见表4。 表4 循环冷却水主管径方案比拟 Tab4Comparisonamongdesignschemesadoptingdifferent mainpipelinesize 方案 循环水泵功率kWh循环水泵投 资差额万元人民币主管路投总投资差资差额万额万元元人民币人民币 123 0012 作者简介：刘扬帆1975，男，四川成都人，高级工程师，本 科，主要从事

13、给水排水设计工作， 02865531868电子信箱liuyangfanchengdacom。收稿日期：2021-08-20修回稿 注：差额比拟均以最低方案为基准0。 上接 表，信号进DCS，并设有报警装置。 6循环水泵与冷却塔风机的运行、停顿与故障状态信号可在DCS控制室显示。 该项优化措施使得节能效果显著，目前已着手在第 3套16万ta丙烯酸生产装置工程中优化改良。 参考文献： 1于翠云.浅谈大型合成氨厂循环冷却水系统设计J化工设 计，2003，132：3637 2GB500502007，工业循环冷却水处理设计标准S. 4结语 本工程循环冷却水系统经过几年的生产运行， 设计能力满足了生产装置的需要，运行稳定、可靠，管理方便。水泵电能消耗在用电总量中所占比例较大，循环冷却水用水最高点位于315m标高层，经过与工艺专业协商，冷凝器可降至235m标高层，相应循环水泵扬程可降低8m，单台水泵电机功率可降低约150kW，运行费用可大幅降低， 作者简介：吴志云1964，男，江苏无锡人，高级工程师，大 学本科，主要从事化工消防、给排水设计， 0510 82765094-8058，电子信箱hecdwzy126com。收稿日期：2021-08-09修回稿第 11 页