中鋁集團山西興華科技水務公用工程綜合節(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)中鋁集團旗下企業(yè)，山西企業(yè)制造業(yè)100強。
■ 項目背景
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（脫鹽水電導率控制指標為≤0.2 μs/cm），該套系統(tǒng)在實際使用中存在如下問題：
（1）系統(tǒng)出水率較低，實際運行過程中，制水率還不到65%，造成了水資源的浪費。同時山西呂梁地區(qū)原水供應緊張，需要增打井才能滿足生產需求，一方面費用較高，另一方面水源地難尋。
（2）RO膜系統(tǒng)出水水質不好，原水水質硬度較高，膜易結垢，造成使用性能明顯下降，出水水質電導率逐步升高，縮短了后端混床制水周期量。
（3）系統(tǒng)運行成本偏高，噸水制水成本高達9.567元/噸；
二、循環(huán)水系統(tǒng)
循環(huán)水系統(tǒng)在技術改造前主要存在以下問題：
（1）系統(tǒng)管網特性與循環(huán)水泵特性不匹配，為滿足末端設備用水所進行的調節(jié)增大了管網系統(tǒng)的阻抗造成額外的能量損失。
（2）循環(huán)水動力裝置偏離設計的最高效率工況點運行，機組運行效率偏低。
（3）系統(tǒng)中存在一些阻抗偏高的水力設備，造成能量損失。
（4）系統(tǒng)運行控制粗放，存在使用過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)
根據中鋁興華科技原水水質全分析報告，以及水量、出水水質指標要求，結合安耐杰科技多年來成功的工程設計經驗，設計并建設一套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陽床→脫碳器+中間水箱→中間水泵（陰床進水）→EFDT陰床→中間水池（原有）→中間水泵（混床進水）（原有）→混床（原有）→脫鹽水箱（原有）。
二、循環(huán)水系統(tǒng)
采用EFGT高效流體輸送技術對檢測資料進行系統(tǒng)分析和研究，結合系統(tǒng)管路流體力學特性，通過整改系統(tǒng)中存在的不利因素，降低“無效能耗”，提高輸送效率，達到綜合節(jié)能效果。
（1）局部管網和水力優(yōu)化：對循環(huán)水泵進出口閥門間管道進行調整優(yōu)化，優(yōu)化水泵進出口流態(tài)，提高水泵運行效果，同時對系統(tǒng)中阻抗偏高的水力設備進行優(yōu)化。
（2）循環(huán)水動力裝置優(yōu)化：針對水泵運行效率較低的問題，根據原水泵的運行工況及系統(tǒng)管路特性，設計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)指標為水系統(tǒng)量身定制高效節(jié)能泵。
（3）加強系統(tǒng)用能管理：增設控制裝置，實施合理的能耗控制，降低系統(tǒng)使用過程中因工況變化而引起的高能耗現(xiàn)象。
■ 方案應用效果
一、脫鹽水系統(tǒng)
相比原有脫鹽水系統(tǒng)，EFDT系統(tǒng)投運后具有如下優(yōu)勢：
（1）系統(tǒng)出水水質好
EFDT陰床出水水質電導率在0.1～2 μs/cm（運行期間大部分時間，電導率≤1 μs/cm），混床出水水質電導率小于0.1μs/cm。
（2）安全穩(wěn)定
EFDT系統(tǒng)原水水質耐受彈性大，抗負荷沖擊強，其出水并不會隨原水電導率產生較大波動，使得除鹽水站的運行更加穩(wěn)定可靠。
（3）運行成本低
EFDT系統(tǒng)投運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，同時緩解了原水用水緊張問題。
（5）系統(tǒng)占地面積小
EFDT系統(tǒng)運行流速高，同等規(guī)模情況下占地面積僅為原系統(tǒng)的1/3，并且對生產環(huán)境要求低。
（6）自動化程度高，勞動強度低
設備僅4個主控閥門，可全自動控制，配合特有的EFDT控制程序（安耐杰軟著），系統(tǒng)可以實現(xiàn)“一鍵再生”和“一鍵運行”。
二、循環(huán)水系統(tǒng)
經過系統(tǒng)優(yōu)化后，循環(huán)水系統(tǒng)設備運行更加穩(wěn)定，有效消除水泵的汽蝕情況，提高水泵的使用壽命。改造后電機的溫升得到明顯降低，系統(tǒng)流量具有更大的調節(jié)空間，運行安全性得到有效保障。系統(tǒng)運行效率明顯提升，能耗大幅下降，綜合節(jié)電率達到26%，年節(jié)電477萬度。
