5 循环冷却水输送
5.1 循环水泵的选择
5.1.1 循环水泵的供水量应按循环水场的设计规模考虑,供水压力应使多台工作水泵并联后的泵出口压力满足用户对循环冷却给水设计工作压力的要求;在水泵的选择上,选择同型号水泵不仅可提高并联后的泵工作效率,而且,相互的可替换性和可备用性高。
我国水泵制造水平不断提高,为循环水泵的长周期安全稳定运行提供了有效保证。结合这些年我国建设投产的大型石油化工企业的运行操作经验,运行台数5台以上时备用泵的数量最多为2台即可满足装置的安全稳定运行。因此,规定运行台数大于4台时备用2台,不大于4台时备用1台。这种配置不仅能够满足安全生产的需要,而且降低了投资和维护费用。
5.1.2 循环水场的主要电力消耗在循环水提升上。以中国石化为例,每年用于循环水提升上的有效功的需求不低于30亿千瓦时,循环水泵效率70%与80%相差的电耗就是5.35亿千瓦时,推及全国是一个非常惊人的数字。因此,本规范规定循环水泵的效率不应低于80%。这只是一个较低要求,有条件时应做到85%~90%。
循环水节能问题不能局限于循环水场,更应关注大的系统。目前,循环水的系统效率偏低是普遍现象,很多能量消耗在系统的平衡上。因此,做好系统管网的优化计算有很大的节能空间。
5.1.3 在不受气候影响的地区,循环水泵露天布置可节约泵房的建设费用,减少了占地,缩短了循环水场的建设周期。
5.1.4 石油化工企业对循环水供水安全有很高的要求,因为只有稳定的循环水供水,才能保证产品的质量,并保证生产的安全平稳运行。循环水泵会在自身事故或供电、仪表控制等出现事故时停泵,当事故处理后需迅速启动循环水泵或备用泵,自灌启动条件下,省去了引水时间,可满足迅速启动水泵的要求,及时提供循环冷却水。而当不具备自灌启动条件时,也应采取有效措施尽量缩短启动时间。因此,应选择快速的真空引水装置,达到快速启泵的目的。随着科技的发展,新的真空引水技术不断涌现,如沈阳耐蚀合金泵股份有限公司生产的同步排吸泵可在几十秒内达到真空引水、快速启泵的目的。
5.1.5 有效气蚀余量(NPSHA)是指水流经吸入管路到达泵吸入口后所余的高出临界压力水头的那部分能量,与安装方式有关,是可利用的气蚀余量;必需的气蚀余量(NPSHR)是流体由泵吸入口至压力最低处的压力降低值,是临界的气蚀余量,与泵结构本身有关。有效气蚀余量需要根据建厂地区的大气压力、循环冷却水给水最高温度下的汽化压,再结合设计工况运行时的动水位确定的水泵安装高度,经计算获得。有效气蚀余量(NPSHA)要大于必需的气蚀余量(NPSHR),且有不小于0.5m的安全裕量。
5.1.7 在选择工作水泵组的台数时,应通过工作台数的水泵并联运行曲线逐台校核水泵的工作点是否偏离高效区,如果不在高效区,应考虑通过加大单泵流量减少工作水泵组的台数来提高并联运行的效率。