中鋁集團(tuán)山西興華科技水務(wù)公用工程綜合節(jié)能降耗解決方案
■ 企業(yè)概況
興華科技股份有限公司位于山西省呂梁市交口縣溫泉工業(yè)園區(qū)，是中央企業(yè)中鋁集團(tuán)旗下企業(yè)，山西企業(yè)制造業(yè)100強(qiáng)。
■ 項(xiàng)目背景
一、脫鹽水系統(tǒng)
興華科技原有脫鹽水系統(tǒng)采用“UF（超濾）+RO膜反滲透+混床離子交換”工藝制取脫鹽水（脫鹽水電導(dǎo)率控制指標(biāo)為≤0.2 μs/cm），該套系統(tǒng)在實(shí)際使用中存在如下問(wèn)題：
（1）系統(tǒng)出水率較低，實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，制水率還不到65%，造成了水資源的浪費(fèi)。同時(shí)山西呂梁地區(qū)原水供應(yīng)緊張，需要增打井才能滿(mǎn)足生產(chǎn)需求，一方面費(fèi)用較高，另一方面水源地難尋。
（2）RO膜系統(tǒng)出水水質(zhì)不好，原水水質(zhì)硬度較高，膜易結(jié)垢，造成使用性能明顯下降，出水水質(zhì)電導(dǎo)率逐步升高，縮短了后端混床制水周期量。
（3）系統(tǒng)運(yùn)行成本偏高，噸水制水成本高達(dá)9.567元/噸；
二、循環(huán)水系統(tǒng)
循環(huán)水系統(tǒng)在技術(shù)改造前主要存在以下問(wèn)題：
（1）系統(tǒng)管網(wǎng)特性與循環(huán)水泵特性不匹配，為滿(mǎn)足末端設(shè)備用水所進(jìn)行的調(diào)節(jié)增大了管網(wǎng)系統(tǒng)的阻抗造成額外的能量損失。
（2）循環(huán)水動(dòng)力裝置偏離設(shè)計(jì)的最高效率工況點(diǎn)運(yùn)行，機(jī)組運(yùn)行效率偏低。
（3）系統(tǒng)中存在一些阻抗偏高的水力設(shè)備，造成能量損失。
（4）系統(tǒng)運(yùn)行控制粗放，存在使用過(guò)程中因工況變化而引起高能耗的現(xiàn)象。
■ 解決方案概況
一、脫鹽水系統(tǒng)
根據(jù)中鋁興華科技原水水質(zhì)全分析報(bào)告，以及水量、出水水質(zhì)指標(biāo)要求，結(jié)合安耐杰科技多年來(lái)成功的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)并建設(shè)一套150m³/h EFDT高效脫鹽水系統(tǒng)代替原有脫鹽水系統(tǒng)，原有脫鹽水系統(tǒng)作為備用系統(tǒng)。
EFDT高效脫鹽水系統(tǒng)工藝流程如下：
原水箱（原有）→原水泵（原有）→EFDT普瑞器→EFDT陽(yáng)床→脫碳器+中間水箱→中間水泵（陰床進(jìn)水）→EFDT陰床→中間水池（原有）→中間水泵（混床進(jìn)水）（原有）→混床（原有）→脫鹽水箱（原有）。
二、循環(huán)水系統(tǒng)
采用EFGT高效流體輸送技術(shù)對(duì)檢測(cè)資料進(jìn)行系統(tǒng)分析和研究，結(jié)合系統(tǒng)管路流體力學(xué)特性，通過(guò)整改系統(tǒng)中存在的不利因素，降低“無(wú)效能耗”，提高輸送效率，達(dá)到綜合節(jié)能效果。
（1）局部管網(wǎng)和水力優(yōu)化：對(duì)循環(huán)水泵進(jìn)出口閥門(mén)間管道進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，優(yōu)化水泵進(jìn)出口流態(tài)，提高水泵運(yùn)行效果，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)中阻抗偏高的水力設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化。
（2）循環(huán)水動(dòng)力裝置優(yōu)化：針對(duì)水泵運(yùn)行效率較低的問(wèn)題，根據(jù)原水泵的運(yùn)行工況及系統(tǒng)管路特性，設(shè)計(jì)出匹配管路特性和用水變化的水力模型，按優(yōu)化后的系統(tǒng)指標(biāo)為水系統(tǒng)量身定制高效節(jié)能泵。
（3）加強(qiáng)系統(tǒng)用能管理：增設(shè)控制裝置，實(shí)施合理的能耗控制，降低系統(tǒng)使用過(guò)程中因工況變化而引起的高能耗現(xiàn)象。
■ 方案應(yīng)用效果
一、脫鹽水系統(tǒng)
相比原有脫鹽水系統(tǒng)，EFDT系統(tǒng)投運(yùn)后具有如下優(yōu)勢(shì)：
（1）系統(tǒng)出水水質(zhì)好
EFDT陰床出水水質(zhì)電導(dǎo)率在0.1～2 μs/cm（運(yùn)行期間大部分時(shí)間，電導(dǎo)率≤1 μs/cm），混床出水水質(zhì)電導(dǎo)率小于0.1μs/cm。
（2）安全穩(wěn)定
EFDT系統(tǒng)原水水質(zhì)耐受彈性大，抗負(fù)荷沖擊強(qiáng)，其出水并不會(huì)隨原水電導(dǎo)率產(chǎn)生較大波動(dòng)，使得除鹽水站的運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠。
（3）運(yùn)行成本低
EFDT系統(tǒng)投運(yùn)后噸水制水成本低至4.8元/噸，僅為原系統(tǒng)制水成本的50%。
（4）環(huán)保
EFDT系統(tǒng)水耗僅為0.05 m³/m³，全年排放廢水量很少，減少了水資源浪費(fèi)，同時(shí)緩解了原水用水緊張問(wèn)題。
（5）系統(tǒng)占地面積小
EFDT系統(tǒng)運(yùn)行流速高，同等規(guī)模情況下占地面積僅為原系統(tǒng)的1/3，并且對(duì)生產(chǎn)環(huán)境要求低。
（6）自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低
設(shè)備僅4個(gè)主控閥門(mén)，可全自動(dòng)控制，配合特有的EFDT控制程序（安耐杰軟著），系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)“一鍵再生”和“一鍵運(yùn)行”。
二、循環(huán)水系統(tǒng)
經(jīng)過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化后，循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行更加穩(wěn)定，有效消除水泵的汽蝕情況，提高水泵的使用壽命。改造后電機(jī)的溫升得到明顯降低，系統(tǒng)流量具有更大的調(diào)節(jié)空間，運(yùn)行安全性得到有效保障。系統(tǒng)運(yùn)行效率明顯提升，能耗大幅下降，綜合節(jié)電率達(dá)到26%，年節(jié)電477萬(wàn)度。
