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超大型石化装置高负荷循环水系统建设与智慧化运营-1

超大型石化装置高负荷循环水系统建设与智慧化运营

该百万吨级乙烯项目是国家级石化基地的“龙头”装置。乙烯裂解及下游聚合装置热负荷极大,且对冷却水温的波动极其敏感。循环水场设计规模高达150000m³/h,占地广阔。项目地处台风多发、高湿高盐雾的沿海地

  • 配套产品:超大型钢混逆流冷却塔、全自动浅层砂旁滤、
  • 项目地址:广东湛江某石化基地
  • 所属行业:石化行业(乙烯)

项目概况

 该百万吨级乙烯项目是国家级石化基地的“龙头”装置。乙烯裂解及下游聚合装置热负荷极大,且对冷却水温的波动极其敏感。循环水场设计规模高达150000m³/h,占地广阔。项目地处台风多发、高湿高盐雾的沿海地区,对冷却塔的结构强度和防腐要求极高。同时,业主提出了打造“标杆级智慧绿色工厂”的目标,要求循环水场不仅要具备极高的供水可靠性(杜绝非计划停工),还要实现水耗、能耗的行业领先,并全面引入数字化运维手段。

定制解决方案

巨型塔群与流场优化:建设6座单塔处理量25000m³/h的钢混结构逆流冷却塔,采用CFD流体动力学模拟优化塔内气流组织,配备高效低阻填料和除水器。

高能效旁滤与加药:采用全自动浅层砂过滤器作为旁滤,过滤精度达20μm;配套全自动示踪加药系统。

数字孪生与BIM运维:基于BIM模型构建循环水场数字孪生平台,集成SCADA数据,实现水泵能效分析、冷却塔热力性能在线评估和故障预测。

项目运行成效和优势

运行成效:在设计湿球温度下,供水温度稳定低于32℃,冷却塔飘水率控制在0.001%的极低水平,年减少飘水损失超15万吨。系统浓缩倍数稳定在5.0以上,年节水超200万吨。数字孪生平台上线后,设备非计划停机率降低80%,运维人员编制缩减30%。

核心优势:

超大塔群的极致可靠性:6座巨型冷却塔采用多母管并联设计,具备极高的冗余度。即使单台风机或单座冷却塔因故障停机,系统仍能维持85%以上的冷却能力,确保乙烯主装置不因冷却水波动而发生非计划停工(非停一次损失可达数千万)。

数字孪生赋能智慧运维:打破了传统循环水场“盲人摸象”式的运维模式。数字孪生平台通过实时计算冷却塔热力性能和冷水机组/水泵的实时COP,自动给出最优运行策略;同时利用振动和温度数据建立设备健康模型,实现了从“事后抢修”到“预测性维护”的跨越。

全生命周期成本(LCC)最优:虽然初期在CFD优化、高效除水器和数字化平台上的投资增加了约8%,但通过极低的飘水损失、节电节水以及人工成本的缩减,增量投资在1.5年内即可收回。全厂水系统综合能耗指标达到行业领跑水平。

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