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摘要：近年来我国综合国力的不断增强，工业的迅猛发展，涌现出大量的工业企业。循环水作为炼油化工企业等大型工业企业之必不可少的公辅系统，在生产中发挥着至关重要的作用。然而，实际生产中因设备老旧、技术落后或其他管理问题，产生了严重的高耗能。在当前国家推进绿色发展、碳中和、碳达峰战略的背景下，需要结合新技术和新方法对循环水的生产进行节能降耗研究，降低企业生产成本的同时实现绿色可持续发展。本文就炼油化工循环水节能降耗的可行性展开探讨。
关键词：循环水;节能降耗;应用
引言
随着炼油化工企业生产规模的不断扩大和科学技术的更新应用，炼油化工企业在生产过程中需要循环水冷却，将多余热量除去，再进行下一步的加工，但是目前冷却中使用的冷却方式存在使用浪费资源的冷却剂，通过研究对比发现使用工业冷却水来作为冷却的媒介，是一项非常具有稳定性的方式，并且是装置节能降耗、增加企业效益的最佳选择之一。因此，研究工业冷却水是一项节能降耗的有益研究。通过运用工业冷却循环水系统，有效减少资源的浪费和保护有限资源。
1工业冷却循环水系统节能应用状况
（1）水垢堵塞。炼油化工企业冷却水通过换热器进行热量交换，工业冷却水通过换热器管束，装置长时间运行，管束中将会出现大量水垢。循化水水垢是炼油化工循环水系统中最为严重的问题。水垢由于循环水中杂质、结盐、微生物等沉淀，最终形成设备管束堵塞，形成大量堆积物，导致换热设备无法实现原设计换热温度效果，无法满足换热所需温度，装置生产运行受到严重影响。水垢的堵塞因在冷却过程中快速运转形成，通过加大旋转速率与频率，使水垢垃圾进行分类排除。
（2）腐蚀严重。在工业冷却水循环系统中受到严重的腐蚀，没有及时对换热器进行检查，使换热器容易腐蚀，最终导致换热器腐蚀泄漏，无法进行工作或发生安全事故。在工业冷却循环系统中，注重对生产装置水泵、水冷器等关键性设备的定期检查和漏洞排查，实现装置设备在线监测，防止运行装置因腐蚀导致泄漏或停工。定期组织专人人员进行对循环水的检测分析，通过定期检测检查并填写检查报告，形成检测报告，定期检测循环水，从而保证不存在腐蚀严重问题致使设备出现问题，从而导致装置局部停工或事故。
（3）水藻积累。工业循环水冷却系统中，水藻通过快速转动产生大量水藻，使冷却水因水藻积累变得不再符合冷却标准。严重时，还会产生冷却循环水堵塞，破坏系统。不仅如此，水藻的积累，导致循环冷却水变得污浊，没有办法再进行循环利用，导致装置停产停工，最终导致整个水系统置换，从而大大浪费水资源。面对水藻积累问题，还是要加强对水质的检测，对关键设备的定期巡查和核查，防止出现水藻过度积累，影响炼油化工企业生产使用。
2炼油化工循环水节能降耗的可行性
2.1严控水质指标
随着节水意识的增强，炼油化工企业应着力降低污水排放，不断更新循环水的浓缩倍数记录。资料显示，有单位循环水近零排放后循环水的浓缩倍数可提高至8[9]。尽管较高的浓缩倍数能减少用水量，但循环水中的固体微粒、生物污垢、无机盐等组分也将增加，易粘附在换热器或冷却水管线表面形成水垢，甚至形成腐蚀电池或生物腐蚀，引起严重的垢下腐蚀，直接影响换热效果。这就要求技术人员通过科学控制补水和加药来维持适宜的循环水水质。一方面要加强补充水水质、水温、流速等参数的控制，另一方面需除去水中的溶解氧并降低氯离子，使用合适的缓蚀阻垢剂与杀菌剂来控制循环水的硬度、总碱度、pH值、总磷等运行指标，及时通过杀菌清洗剥离粘泥，确保循环水水质合格，最大程度降低换热器或冷却水管线结垢，确保换热效果，进而节约循环水用量。
2.2动力消耗的缩减
节能降耗技术可以在炼油化工生产过程中高效缩减动力消耗。供热系统的优劣深刻影响着化工生产，所以企业可以根据不同的热能供应找到与之相匹配的组合序列或者优化供热系统，提高热能利用效率;改变设备的频率来降低电机能耗，变频调速在电机系统运行中可以保证输入和输出的平衡达到节能降耗的效果。优化加热炉运行方式，提高锅炉效率，减少动力煤和燃气消耗;精馏塔操作过程中，适当调整回流比和回流温度，在保证产品质量的前提下，可减少塔釜蒸汽的用量;机泵选型得当，避免出现“大马拉小车”的问题，提高动力使用效率。企业技术人员必须掌握装置能耗构成，及时分析原因，提出改进建议，才能大大降低能源消耗。
2.3高位循环水系统纠偏
在现有炼油化工企业中，部分高低位设备存在于同一循环水系统中是常见的情况。为保证高位冷却设备中循环水能够满足一定的流量和压力，需要提高企业循环水总管的扬程和流量，这对低位设备循环水而言将是巨大浪费。通过优化高位大型冷换设备，采用高位循环水纠偏技术，降低高位循环水设备扬程，从而在保证高低位设备均能正常运行的情况下降低循环水泵的扬程和流量，以提高运行效率，从而实现企业效益最大化。
2.4采用合理的催化技术
新型催化剂不仅可以提高反应选择性和转化率，还能降低吨产品综合能耗。企业应同科研单位合作，不断研发新型催化剂，减少物料循环，优化工艺操作参数，达到节能降耗的目的。化工工艺的技术革新，往往伴随新型催化技术的运用，近年来催化技术发展迅速，产能落后的工艺技术逐渐淘汰，能耗低、環境友好型技术方案越来越受到企业关注。因此化工企业必须关注最新工艺技术，更新催化剂，降低生产成本，提高市场竞争力。
2.5加强控制管理
炼油化工生产过程中，装置负荷波动、室温变化、循环水系统温度及压力波动都将对换热设备的循环水用量产生较大影响。尽管部分工艺对热介质温度要求严格，循环水量基本可实现自动调控，但多数工艺对热介质温度无严格要求，甚至温度越低越好，极易发生循环水过量消耗问题，以公司某次公用工程循环水调控为例，由于公司2套装置停车后关闭循环水阀门，导致全厂循环水总管网压力升高，公司运行装置的循环水量、流量、压力较此前上涨近4%，系统进出口循环水温差显著降低，此种情况若不及时监测调控，极易导致循环水单耗上涨，增加企业总能耗，影响企业整体运行成本，降低企业效益。因此，生产管理精细化水平提高对降低循环水单耗至关重要，精细化调节企业循环水总管压力、流量是增加企业效益的有效手段。近年来，电气和仪表专业通过不断完善控制系统，从泵站、阀门与管网、终端冷却设备和冷却塔四部分出发，不断优化循环水系统，减少了管网较大的阻尼工作点，实现了实时调控供水量、水泵运行台数和效率以及冷却塔投用数量等参数，大大降低了循环水用量及能耗。当前应用较广泛的WECS技术，通过对各单元进行优化控制，采用智慧阀门，对循环水换热系统运行参数进行精确采集，并对主要耗能设备效率及能耗分析进行诊断优化，综合节能率可达到30%～60%。此外，水轮机改造、循环水泵叶轮切削优化、变频技术、闭路循环水系统应用、亚音频波处理工业冷却水技术、冷却塔水蒸气回收技术等循环水系统节能优化技术均得到较大发展，极大的加强了循环水控制管理的操作空间，对降低产品循环水消耗具有重要意义。
2.6回收与循环再利用
余热不仅是炼油化工生产中造成资源消耗和能源浪费的一个重要问题，还是其废弃物排放到大气中造成环境污染的重要源头，所以企业在不断完善生产设备的同时，还要合理运用产生的余热，通过合理优化余热利用，降低循环水换热量，实现循环水用量降低，从而实现装置循环水单耗降低，达到提高装置效益的目的。作为能源转化过程中没有完全被利用的余热，应该全面收回并被重新利用其残余的价值，二次利用的余热不仅能够提高资源利用减少资源消耗，还能降低化工企业生产成本，合理利用低品位蒸汽，用于除氧水系统、冬季供暖、蒸汽发电设备等。通过装置流程优化，二次利用余热，降低循环水换热物料的来料温度，降低装置循环水总用量，对降低循环水消耗是一种有效的手段。
结语
节约循环水对减轻能源危机和降低产品生产成本有重大意义，采用替代冷却介质、优化能量网络、加强控制管理、维护换热设备和严控水质指标等方式能够实现降低循环水消耗的目标，炼油化工企业应根据装置生产情况，综合利用上述技术来实现循环水消耗精细管理，进一步降低循环水消耗，提高企业效益。
参考文献
[1]李赛赛，李玉兰.工业冷却循环水节能优化改造[J].节能，2019，37（03）：57-58.
[2]连艳娥.冷却循环水系统节能优化及应用[J].石化技术，2019，25（02）：188.
关键词：循环水;节能降耗;应用
引言
随着炼油化工企业生产规模的不断扩大和科学技术的更新应用，炼油化工企业在生产过程中需要循环水冷却，将多余热量除去，再进行下一步的加工，但是目前冷却中使用的冷却方式存在使用浪费资源的冷却剂，通过研究对比发现使用工业冷却水来作为冷却的媒介，是一项非常具有稳定性的方式，并且是装置节能降耗、增加企业效益的最佳选择之一。因此，研究工业冷却水是一项节能降耗的有益研究。通过运用工业冷却循环水系统，有效减少资源的浪费和保护有限资源。
1工业冷却循环水系统节能应用状况
（1）水垢堵塞。炼油化工企业冷却水通过换热器进行热量交换，工业冷却水通过换热器管束，装置长时间运行，管束中将会出现大量水垢。循化水水垢是炼油化工循环水系统中最为严重的问题。水垢由于循环水中杂质、结盐、微生物等沉淀，最终形成设备管束堵塞，形成大量堆积物，导致换热设备无法实现原设计换热温度效果，无法满足换热所需温度，装置生产运行受到严重影响。水垢的堵塞因在冷却过程中快速运转形成，通过加大旋转速率与频率，使水垢垃圾进行分类排除。
（2）腐蚀严重。在工业冷却水循环系统中受到严重的腐蚀，没有及时对换热器进行检查，使换热器容易腐蚀，最终导致换热器腐蚀泄漏，无法进行工作或发生安全事故。在工业冷却循环系统中，注重对生产装置水泵、水冷器等关键性设备的定期检查和漏洞排查，实现装置设备在线监测，防止运行装置因腐蚀导致泄漏或停工。定期组织专人人员进行对循环水的检测分析，通过定期检测检查并填写检查报告，形成检测报告，定期检测循环水，从而保证不存在腐蚀严重问题致使设备出现问题，从而导致装置局部停工或事故。
（3）水藻积累。工业循环水冷却系统中，水藻通过快速转动产生大量水藻，使冷却水因水藻积累变得不再符合冷却标准。严重时，还会产生冷却循环水堵塞，破坏系统。不仅如此，水藻的积累，导致循环冷却水变得污浊，没有办法再进行循环利用，导致装置停产停工，最终导致整个水系统置换，从而大大浪费水资源。面对水藻积累问题，还是要加强对水质的检测，对关键设备的定期巡查和核查，防止出现水藻过度积累，影响炼油化工企业生产使用。
2炼油化工循环水节能降耗的可行性
2.1严控水质指标
随着节水意识的增强，炼油化工企业应着力降低污水排放，不断更新循环水的浓缩倍数记录。资料显示，有单位循环水近零排放后循环水的浓缩倍数可提高至8[9]。尽管较高的浓缩倍数能减少用水量，但循环水中的固体微粒、生物污垢、无机盐等组分也将增加，易粘附在换热器或冷却水管线表面形成水垢，甚至形成腐蚀电池或生物腐蚀，引起严重的垢下腐蚀，直接影响换热效果。这就要求技术人员通过科学控制补水和加药来维持适宜的循环水水质。一方面要加强补充水水质、水温、流速等参数的控制，另一方面需除去水中的溶解氧并降低氯离子，使用合适的缓蚀阻垢剂与杀菌剂来控制循环水的硬度、总碱度、pH值、总磷等运行指标，及时通过杀菌清洗剥离粘泥，确保循环水水质合格，最大程度降低换热器或冷却水管线结垢，确保换热效果，进而节约循环水用量。
2.2动力消耗的缩减
节能降耗技术可以在炼油化工生产过程中高效缩减动力消耗。供热系统的优劣深刻影响着化工生产，所以企业可以根据不同的热能供应找到与之相匹配的组合序列或者优化供热系统，提高热能利用效率;改变设备的频率来降低电机能耗，变频调速在电机系统运行中可以保证输入和输出的平衡达到节能降耗的效果。优化加热炉运行方式，提高锅炉效率，减少动力煤和燃气消耗;精馏塔操作过程中，适当调整回流比和回流温度，在保证产品质量的前提下，可减少塔釜蒸汽的用量;机泵选型得当，避免出现“大马拉小车”的问题，提高动力使用效率。企业技术人员必须掌握装置能耗构成，及时分析原因，提出改进建议，才能大大降低能源消耗。
2.3高位循环水系统纠偏
在现有炼油化工企业中，部分高低位设备存在于同一循环水系统中是常见的情况。为保证高位冷却设备中循环水能够满足一定的流量和压力，需要提高企业循环水总管的扬程和流量，这对低位设备循环水而言将是巨大浪费。通过优化高位大型冷换设备，采用高位循环水纠偏技术，降低高位循环水设备扬程，从而在保证高低位设备均能正常运行的情况下降低循环水泵的扬程和流量，以提高运行效率，从而实现企业效益最大化。
2.4采用合理的催化技术
新型催化剂不仅可以提高反应选择性和转化率，还能降低吨产品综合能耗。企业应同科研单位合作，不断研发新型催化剂，减少物料循环，优化工艺操作参数，达到节能降耗的目的。化工工艺的技术革新，往往伴随新型催化技术的运用，近年来催化技术发展迅速，产能落后的工艺技术逐渐淘汰，能耗低、環境友好型技术方案越来越受到企业关注。因此化工企业必须关注最新工艺技术，更新催化剂，降低生产成本，提高市场竞争力。
2.5加强控制管理
炼油化工生产过程中，装置负荷波动、室温变化、循环水系统温度及压力波动都将对换热设备的循环水用量产生较大影响。尽管部分工艺对热介质温度要求严格，循环水量基本可实现自动调控，但多数工艺对热介质温度无严格要求，甚至温度越低越好，极易发生循环水过量消耗问题，以公司某次公用工程循环水调控为例，由于公司2套装置停车后关闭循环水阀门，导致全厂循环水总管网压力升高，公司运行装置的循环水量、流量、压力较此前上涨近4%，系统进出口循环水温差显著降低，此种情况若不及时监测调控，极易导致循环水单耗上涨，增加企业总能耗，影响企业整体运行成本，降低企业效益。因此，生产管理精细化水平提高对降低循环水单耗至关重要，精细化调节企业循环水总管压力、流量是增加企业效益的有效手段。近年来，电气和仪表专业通过不断完善控制系统，从泵站、阀门与管网、终端冷却设备和冷却塔四部分出发，不断优化循环水系统，减少了管网较大的阻尼工作点，实现了实时调控供水量、水泵运行台数和效率以及冷却塔投用数量等参数，大大降低了循环水用量及能耗。当前应用较广泛的WECS技术，通过对各单元进行优化控制，采用智慧阀门，对循环水换热系统运行参数进行精确采集，并对主要耗能设备效率及能耗分析进行诊断优化，综合节能率可达到30%～60%。此外，水轮机改造、循环水泵叶轮切削优化、变频技术、闭路循环水系统应用、亚音频波处理工业冷却水技术、冷却塔水蒸气回收技术等循环水系统节能优化技术均得到较大发展，极大的加强了循环水控制管理的操作空间，对降低产品循环水消耗具有重要意义。
2.6回收与循环再利用
余热不仅是炼油化工生产中造成资源消耗和能源浪费的一个重要问题，还是其废弃物排放到大气中造成环境污染的重要源头，所以企业在不断完善生产设备的同时，还要合理运用产生的余热，通过合理优化余热利用，降低循环水换热量，实现循环水用量降低，从而实现装置循环水单耗降低，达到提高装置效益的目的。作为能源转化过程中没有完全被利用的余热，应该全面收回并被重新利用其残余的价值，二次利用的余热不仅能够提高资源利用减少资源消耗，还能降低化工企业生产成本，合理利用低品位蒸汽，用于除氧水系统、冬季供暖、蒸汽发电设备等。通过装置流程优化，二次利用余热，降低循环水换热物料的来料温度，降低装置循环水总用量，对降低循环水消耗是一种有效的手段。
结语
节约循环水对减轻能源危机和降低产品生产成本有重大意义，采用替代冷却介质、优化能量网络、加强控制管理、维护换热设备和严控水质指标等方式能够实现降低循环水消耗的目标，炼油化工企业应根据装置生产情况，综合利用上述技术来实现循环水消耗精细管理，进一步降低循环水消耗，提高企业效益。
参考文献
[1]李赛赛，李玉兰.工业冷却循环水节能优化改造[J].节能，2019，37（03）：57-58.
[2]连艳娥.冷却循环水系统节能优化及应用[J].石化技术，2019，25（02）：188.