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一家大型炼油和石化生产工厂需要改进冷却系统的能力和能源效率。DHI研究了通过实施我们的工业冷却水解决方案.作为解决方案的一部分,我们进行的研究揭示了巨大的节能潜力,特别是在寒冷和温和的气候条件下。在研究系统中仅应用一种已确定的方案,每年就可能节省11%的能源。

挑战

冷却系统的效率对化工厂的生产效率有很大的影响。冷却系统也是持续循环冷却水和运行冷却塔风扇所需的大量能源消耗者。

解决方案

DHI的实施工业冷却水解决方案为客户提供以下机会:

  • 通过优化水流来提高冷却能力
  • 通过应用先进的基于模型的监测程序,减少热交换器污垢
  • 通过优化压力、温度和水流来节约能源

结果

投资回报

投资回报率最高6个月

改进的过程安全性

监控水侧热交换器关键参数

每年节省

在八套系统中,其中一套估计要花费20万欧元左右


“研究结果显示,它的潜力超过了我们最初的预期。”由于我们优化冷却系统效率的新方法,工业运营商可以为他们的工厂带来显著的收益。”

Jan Krejcik
销售主管
济集团


完整的故事

挑战

冷却系统是能源的重要消耗者

冷却水在许多工业中被广泛用于降低工艺温度。冷却系统是能源的重要消耗者。将水泵入热交换器和运行冷却塔的风扇需要这些能量。冷却系统的效率对一些工业装置的生产效率有很大的影响。在许多情况下,冷水温度和工艺效率之间有直接关系。

DHI研究了提高冷却系统能源效率的可能性工业冷却水解决方案,该系统采用了基于在线水分配模型的先进算法。该研究基于一个气候温和的主要石化生产基地的历史数据和运行测量。

压力和流量的优化

我们的研究为客户揭示了大量的节能潜力,特别是在寒冷和温和的气候条件下。在研究系统中仅应用一种已确定的方案,每年就可能节省11%的能源。

为了进一步节省所研究的系统,需要谨慎处理一些重大的挑战。最大的节约潜力与冷却水流量和/或压力的优化直接相关。然而,这种没有正确方法的操作可能会对生产过程产生负面影响。因此,需要深入了解系统的水力和热条件。

解决方案

一个在线水分配模型

为了安全减少冷却水流量和/或压力,有必要持续监测所有重要热交换器的水方面的情况。这种监测是可能的应用在线水分配模型,可以计算整个系统的流量和压力。

这些计算的结果,结合基本的过程数据,可以用来监测关键的水侧热交换参数,如传热系数,流速和水温。然后,控制系统将计算值与预定义的阈值进行比较,在必要时触发警报,并确保任何优化步骤都不会对生产过程产生不利影响。

先进的监控和控制

所描述的机制本身也可以是现有过程监视和控制系统的有价值的扩展。对关键水侧热交换器参数的持续监测是一种解决方案,它可以提高工艺安全性,并进一步提高在冷能力是一个限制因素的工厂(例如,在温暖气候下)的生产力,通过提供以下难题的答案:

  • 何时何地扩展的风险是显著的?
  • 什么时候我应该增加水流来提高工艺安全性?
  • 哪些装置有最好的“冷却舒适度”?
  • 冷却水流量的减少对各个工艺节点有什么影响?
  • 如何分配冷却水到特定的工艺节点,以提供整个工厂最高的生产力?
  • 如何调整冷却系统以适应空气参数的昼夜变化和季节变化?

结果

该研究为客户确定了以下有前景的优化措施:

  • 提高液压
    这将使水更容易流经管道,消除瓶颈(更换旧管道,在适当的地方增加直径),打开半封闭的阀门,等等。水力模型极大地方便了寻找和评估所需的措施。
  • 完善系统布局
    特别是当你有不同水平的热交换器时。完全或部分分离压力区域或增加局部增压泵可能是值得的。
  • 优化用水分配
    这种优化措施确保所需的冷却水量在正确的时间到达正确的热交换器。应该使用先进的算法实时优化水的分配。
  • 优化总流量和温度
    在寒冷的天气里,减少通过冷却塔的空气流量通常比减少水流和实现较低水温的节能效果要差得多。
  • 改善冷却塔的水分配
    当水分布不均匀时,冷却塔的性能可能会大幅度下降。

济的工业冷却水解决方案已被开发为一种工具,使用户能够访问这些已确定的增益。根据当地的技术条件和气候,由此产生的改善可以是实质性的:冷却能力提高20%;抽油机节能高达40%。

关于客户

客户是几家炼油和石化工厂的运营商,高度关注创新和流程优化。


解决方案

工业冷却水解决方案

解决方案组件

解决方案的一个组成部分是在迈克·厄本(现迈克+- DHI的配水和集水系统建模平台。

案例故事-重点传单

提高大型石化装置冷却系统的效率

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