冷却循环水

2024-05-30

冷却循环水（精选十篇）

冷却循环水篇1

一、循环水系统节能方案的选择

循环水系统节能方法一般有“二级升压、变频调节、切屑叶轮”等方法，它们均存在一定局限性。

(1)采用高压变频器调节，不仅投资较大，且故障率高，节电潜力有限。

(2)采用切屑叶轮的办法来降低循环水泵出口扬程，不仅使机泵运行效率降低，且存在无法满足新工况的风险。

水动风机是近年来发展起来的一种循环回水富余动能利用技术，该技术可以在很少工程改造量的基础上实现对循环回水富余扬程的利用，只要水轮机输出功率不低于原有电机功率，就可以达到或超过原有风机冷却效果。

二、方案实施

2010年8月，决定在不改变原循环水系统的情况下，对三催循环冷却塔系统(2×1 800m3/h,5#、6#风机)的其中一台冷却水塔风机进行节能改造，即将5#冷却塔以双击式冷却塔专用水轮机(HLW5-1 500)取代电机(包括减速箱)驱动，6#风机仍采用电动风机。相应地改造循环冷却回水上塔管道、增设旁通管道、安装切换阀门。改造前后示意图参见图1、2。改造所用主要设备如下。

(1)冷却塔。采用敞开式机械通风逆流式冷却塔，组合形式为一组三间，单塔处理水量1 800m3/h，温降10℃，总处理水量5 400m3/h。框架、中隔板、平台采用钢筋混凝土结构，单塔平面尺寸约12m×12m，框架高度约10m。

(2)循环冷水泵。循环水泵采用中开卧式离心泵四台，其中两台大泵，单泵流量Q=1 800m3/h,H=63m，配用电机功率400kW,10 000V;两台小泵，单泵流量Q=1 084m3/h,H=59m，配用电机功率250kW,10 000V。

(3)风机。1#、2#、3#、4#，6#塔采用原电动轴流风机，5#塔采用改后水轮驱动风机，其主要性能参数见表1。

三、运行情况

为考核水动风机的运行效果，2010年10月28日对循环水进行了满负荷标定。其中循环水回水温度35℃，出水温度30℃。10月28日10:00～11:00，循环回水进5#冷却塔(安装有水动风机冷却塔)，关闭副线旁通阀、部分循环回水进6#冷却塔(安装有电动风机的冷却塔)。运行5#冷却塔期间，5#冷却塔回水流量1 200m3/h，水轮机转速为140r/min,6#冷却塔回水流量1 800m3/h;循环回流热水流量为1 503m3/h，水轮机转速为173r/min,6#冷却塔回水流量1 304m3/h;5#冷却塔回水流量1 400m3/h，水轮机转速为160r/min,6#回水流量1 563m3/h。水轮机达到设计要求，各机泵电流随着流量的降低而变化，与使用电动机轴流风机基本相当。

安装前，循环水耗电比为3.17m3/kW·h，投用后，循环水耗电比为3.29m3/kW·h。同时循环水供水泵压力基本不变，回水压力较投用前略有提高，但三催装置冷换设备正常操作，水温能满足工艺需求，利用回水压力做风机动力源是可行和有效的。

四、节能效果

投用水动风机冷却塔相对投用电动风机冷却塔每小时可节电14.3kW·h。若循环水冷却塔每年工作时间按7 200h计，则每年可节约用电10.30万kW·h，折合电费约6.48万元。

参考文献

循环水冷却塔防冰新技术论文篇2

摘要：寒冷地区冷却塔冬季运行时结冰现象严重，给安全生产和操作维护都带来许多困难，防冰问题一直困扰着寒冷地区冷却塔用户。文中介绍了防止冷却塔进风百叶窗和外层填料处结冰的新技术及其实际应用效果。

关键词：冷却塔；防冰；新技术

冷却塔结冰是目前国内冷却塔冬季运行中存在的一大难题。地处寒冷地区，无论是引进的国外冷却塔，还是国内自行设计施工的冷却塔，均在冬季运行中存在严重结冰现象，至今还没有提出一套彻底解决的方法。

日本石川岛播磨重30000m3/h横流干湿式冷却塔是七十年代末随大庆乙烯联合化工装置引进我国的。大庆地区位于北纬45°5′～47°，年平均气温3.3℃，冰冻期5个多月，严酷的气候条件给冷却塔冬季运行带来困难。虽然石川岛播磨重冷却塔设计时考虑了防冰问题，但是运行实践证明结冰问题仍然存在。中国化学工程总公司沧州化工冷却塔填料厂根据冷却塔的现状，结合该厂多年积累的老塔改造经验和防冰技术，提出了冷却塔防冰新技术改造方案，实施后经过～冬季运行，防冰效果明显。

1、冷却塔现状

大庆石化公司水气厂循环水冷却塔为限雾型横流干湿式冷却塔，分两座，一座五间共十间。平面尺寸为：64.05m×20.13m，塔高14.662m（不包括水槽上缘风筒高度），塔体为木框架结构，作CCA防腐处理。淋水填料采用填料混装技术，配装高效薄膜填料及拱点滴填料，配装原理如下：在靠近百叶窗的边层布置垂直波框架式薄膜组合填料，单测薄膜填料径深为0.915m，其余径深配拱形填料，收水器采用多波双功能收水器，将收水效率高、风阻稍大的密型收水器布置在塔体上部，风阻较小的疏型收水器布置在塔体下部，中型收水器布置在塔体中部，并在收水器下配置玻璃钢导水盘，防止形成二次飘水。

2、改造技术方案

第一循环水场凉水塔是干湿横流式木冷却塔，进入冬季，冷却塔结冰严重，使塔体结构、百叶窗、边层填料损坏严重。每年需投入大量资金、人力维修和维护，其主要维护措施之一就是一直采用强制风机反转的方式来解决凉水塔冬季结冰的.问题，化冰效果虽好，但也付出了风机部件加速损坏的代价。

为了彻底解决冬季冷却塔结冰严重的问题，经过各有关部门的研究和公司科技处的审批，于8月24日开始在一循6＃-10＃塔1-6层百叶窗顶端分别安装∮60×3.5UPVC塑料喷淋管，喷淋管上每50mm间距加工一个∮7mm出水孔，从而形成大面积热水幕来化掉冬季形成的冰块。

3、改造施工及运行情况

设计施工任务全部由沧州化工冷却塔填料厂完成。从208月24日开始施工，于2003年11月23日结束全部化冰管安装任务。由于资金问题，没有对上面8层安装化冰管。截止到2月末累计运行2352小时，整塔工艺参数均满足设计要求，并取得如下结果。

安装化冰管后，循环水平均温差增大，今年供水平均温差为8.35℃，与去年同期相比平均升高4.63℃，这表明空气流通，冷却效率显著提高，增强了对循环水温度的宏观调控能力。从凉水塔的外观看，冬季凉水塔的结冰状况得到了根本改善，百叶窗基本未结冰，达到化冰管设计要求。

安装化冰管后，由于百叶窗基本未结冰，因此东塔风机风机冬季未反转，节约了电能，符合立项要求，与同期相比，可节约电量为：180KW×10h×100天×5台×85％＝765000 KW・h，折合人民币近26.78万元。（注：节约电量＝一台风机功率×同期反转天数×风机总数×功率因数＝3600 KW・h）

由于冬季风机未反转，减少了反转对风机部件的负面影响，使风机薄片环、齿轮等部件的损坏频率降低，延长了风机部件使用周期，根据以前风机反转所产生的故障平均数统计，化冰管投用可避免CT-001塔风机薄片环损坏2起/年，齿轮故障1起/年，与20相比，可节约检维修费用2×1600+1×40000=4.32万元。

冬季风机反转，由于蒸汽压力增大，是湿热蒸汽夹带循环水加速向外漂移，化冰管投用后，减少了漂移量，控制了漂移水量对凉水塔周围环境的影响，减少了塔外结冰程度和对室外设备的侵蚀；同时由于塔结冰量减少，使凉水塔整体外貌大为改观，为今年的现场环境整治工作奠定了基础。

化冰管的投用，使冬季凉水塔上形成的较大冰块对人员和生产造成的安全隐患基本消除，提高了凉水塔运行的安全系数，使凉水塔运行和员工巡检更加安全可靠，间接效益十分明显。

4、结论

浅议循环冷却水系统的阻垢和缓蚀篇3

关键词：循环冷却水；组垢；缓释

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）29-0097-01

1 工业冷却水循环利用的意义

现代许多耗水量大的电力、冶金、化工、炼油等工业生产过程中均释出大量的热，通常水作为吸收和传递热量的良好介质及时带走所释热量，以维持生产的正常进行。为了节约日益紧缺的水资源和保护水环境，提高工业用水的重复利用率，防止天然水经冷却升温后直流排放可能造成的水体热污染，许多工业企业都建立循环冷却水系统，将流经换热器等工艺设备升温后的冷却用水，通过冷却塔等冷却构筑物或冷却设备，是水降温后循环使用。下图既是应用最普遍的热水与空气直接接触降温的敞开式循环冷却水系统的工艺流程。水池中温度较低的冷却水，经水泵抽送至换热器冷却工艺介质，水温升高后的冷却水再流经冷却塔，通过水与空气对流接触冷却降温然后循环重复利用如图1所示。

在循环冷却过程中，不断有少量水分因蒸发、风吹、排污、渗漏而散失，因此循环冷却水系统中，经常要按照循环水量的5‰或更多一些水量进行补充。为了适当改善循环水系统中的水质，常将一部分循环水经旁滤池净化后回入循环水系统中使用。

2 循环冷却水系统的结垢和腐蚀机理

要了解循环冷却水系统中的结垢和腐蚀机理，首先要了解冷却水中污染物的来源，循环冷却水再运行过程中可能不断接受外界带来的污染物质。如可能随补充天然原水中带入的杂质；原水中投加混凝剂的余留物，在冷却塔喷淋冷却过程中，可能混入随空气带来的灰尘、烟气等杂质，水冷却过程中，因逸出二氧化碳气体而容易析出的碳酸钙，水流经换热器过程中可能溶入的某些油类或其他泄露的工艺物料；冷却水中加入的某些阻垢、缓蚀和杀生等药剂可能滞留水中的杂质。不断增多杂质的循环冷却水，在冷却蒸发过程中经受浓缩，水中盐类浓度增大，处在水温、PH值和碱度逐渐升高的条件下，就容易使某些盐类溶解度下降，使水达到过饱和状态，水垢呈晶体析出。

金属等材料与周围介质发生化学或电化学作用等遭受破坏的过程，成为腐蚀。腐蚀产物会形成污垢，污垢覆盖金属等材料的表面会导致腐蚀，腐蚀过程与污垢形成过程密切相关，相互影响，从机理方面考虑，腐蚀可分为化学腐蚀、电化学腐蚀和微生物腐蚀三类。酸类、溶解氧、二氧化碳等化学物质与金属等材料发生化学反应所造成的破坏，成为化学腐蚀；金属在水溶液中的腐蚀，是包括氧化反应和还原反应的有电子转移的化学反应过程，成为电化学腐蚀；细菌、微生物的繁殖会促进金属等材料的腐蚀过程，起腐蚀的催化作用，成为微生物腐蚀，其中电化学腐蚀占主导地位。

在电化学腐蚀过程中，由于水份不断蒸发浓缩，循环水中溶解盐类浓度不断提高，促进了循环冷却水系统的金属在水中发生了有电子转移的氧化和还原反应。

3 循环冷却水系统的阻垢和缓蚀

3.1 污垢的阻抑

循环冷却水系统中的污垢包括泥垢和粘垢两类，主要由水中的悬浮物质和生物性粘泥所造成，悬浮物质也往往参杂在生物粘泥里。阻抑水中污垢的途径有两个：一是严格控制循环水系统的补充水的水质，加强处理；二是加强循环冷却水的水质处理。

循环水系统的补充水，必须加强水质预处理，严格控制水中悬浮杂质、铝、铁等含量。为了抑制菌、藻繁殖，补充水中应保持一定游离性余氯。

由于循环冷却水不断浓缩，菌、藻繁殖和增加外界侵入的各种杂质，需要进行水质处理，以减少污垢的危害性。可以采用不断将循环水中的一部分水量过滤净化，以减少循环水中的悬浮杂质和胶体杂质浓度的方式。旁滤水量的大小，应与补充水带入循环水系统中的杂质数量，冷却过程中溶入的空气污染杂质数量，系统运行的浓缩倍数，水质控制所能容许的极限浓度等因素有关。

循环水中存在着细菌，包括有铁细菌、硫酸盐还原菌、硫细菌等，还存在着一定的蓝藻、绿藻、硅藻等，含有一部分原生动物，多生长在冷却塔壁或水池壁上，也有存在于管垢中，循环水系统中加入的各种无机或有机杀生剂，能杀死或抑制水中微生物的生长繁殖，减轻循环水中污垢的危害作用。

循环冷却水系统中投加的杀生剂品种，应根据以下的一些基本要求恰当选用。杀生剂应具有广谱性，对水中常见的各类菌、藻都有杀生能力，且对生物粘泥有穿透性和分散性。杀生剂应与循环水系统中所用的缓蚀剂和阻垢剂不相干扰，有较好的匹配作用。

3.2 水垢的阻抑

循环冷却水系统中，主要防止等微溶盐类从水中析出，粘着在设备或管壁上形成水垢，其中最常见的是碳酸钙水垢。控制水垢沉积的方法有两类：一类是控制循环水系统中结成水垢的可能性和趋向的化学热力方法，可通过减少钙镁等成垢离子的浓度，降低水的PH值和水的碱度等来达到；一类是控制水垢生长速度和形成过程的化学动力学方法，可通过在循环水中投加酸或化学药剂，改变水中微溶盐类的晶体生长过程和生长形态，提高循环水系统容许的极限碳酸盐硬度值来达到。

3.3 循环冷却水系统的缓蚀

循环冷却水系统中，防止和延缓金属腐蚀的基本方法有以下几类。

3.3.1 表面涂防腐层

通过电镀或化学品浸涂的方法，在需要保护的金属表面镀一层其他的金属保护薄层或化学防腐剂等。

3.3.2 阴极保护法

为防止金属的电化学腐蚀，可采取措施，使欲保护的金属结构整个表面成为阴极，这类电气防腐蚀方法，是有效的金属防蚀办法。

3.3.3 阳极保护法

将欲保护的金属结构，通过导线连接在外加直流电源的正极上，于是阳极电位向正方向移动，即出现钝化现象，从而抑制金属的腐蚀。

3.3.4 药剂法

向循环水中投加无机或有机的缓蚀剂，使金属表面上形成一层均匀致密、不易剥落的缓蚀保护膜，以抑制金属的腐蚀。

4 结语

本文通过对循环水系统结垢和腐蚀的机理的阐述，明确了循环水系统处理的一些基本原则和方法，对企业循环水系统的设计和运行具有借鉴意义。

参考文献：

[1] 杨钦，严熙世.给水工程[M].北京：中国建筑工业出版社，1999.

[2] 李德兴.冷却塔[M].上海：上海科学技术出版社，1981.

摘要：循环冷却水系统中的结垢和腐蚀问题，会印象到换热设备的传热效率，增加水流阻力，浪费能源，缩短设备寿命等，同时在水资源日益短缺的今天，国家不断提高水资源和水排污费用的标准，就使得每个用水大企业不得不强化循环水装置的运行，提高水的重复利用率，减少新水的补加量，并减少废水排放量。文章结合企业循环冷却水系统运行特点和水质状况，探讨循环水在管道系统中结构和腐蚀的机理，研究防治结垢和腐蚀的方法和常用药剂，从而提高企业循环水的使用效率。

关键词：循环冷却水；组垢；缓释

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）29-0097-01

1 工业冷却水循环利用的意义

2 循环冷却水系统的结垢和腐蚀机理

3 循环冷却水系统的阻垢和缓蚀

3.1 污垢的阻抑

循环水系统的补充水，必须加强水质预处理，严格控制水中悬浮杂质、铝、铁等含量。为了抑制菌、藻繁殖，补充水中应保持一定游离性余氯。

3.2 水垢的阻抑

3.3 循环冷却水系统的缓蚀

循环冷却水系统中，防止和延缓金属腐蚀的基本方法有以下几类。

3.3.1 表面涂防腐层

通过电镀或化学品浸涂的方法，在需要保护的金属表面镀一层其他的金属保护薄层或化学防腐剂等。

3.3.2 阴极保护法

为防止金属的电化学腐蚀，可采取措施，使欲保护的金属结构整个表面成为阴极，这类电气防腐蚀方法，是有效的金属防蚀办法。

3.3.3 阳极保护法

将欲保护的金属结构，通过导线连接在外加直流电源的正极上，于是阳极电位向正方向移动，即出现钝化现象，从而抑制金属的腐蚀。

3.3.4 药剂法

向循环水中投加无机或有机的缓蚀剂，使金属表面上形成一层均匀致密、不易剥落的缓蚀保护膜，以抑制金属的腐蚀。

4 结语

本文通过对循环水系统结垢和腐蚀的机理的阐述，明确了循环水系统处理的一些基本原则和方法，对企业循环水系统的设计和运行具有借鉴意义。

参考文献：

[1] 杨钦，严熙世.给水工程[M].北京：中国建筑工业出版社，1999.

[2] 李德兴.冷却塔[M].上海：上海科学技术出版社，1981.

关键词：循环冷却水；组垢；缓释

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）29-0097-01

1 工业冷却水循环利用的意义

2 循环冷却水系统的结垢和腐蚀机理

3 循环冷却水系统的阻垢和缓蚀

3.1 污垢的阻抑

循环水系统的补充水，必须加强水质预处理，严格控制水中悬浮杂质、铝、铁等含量。为了抑制菌、藻繁殖，补充水中应保持一定游离性余氯。

3.2 水垢的阻抑

3.3 循环冷却水系统的缓蚀

循环冷却水系统中，防止和延缓金属腐蚀的基本方法有以下几类。

3.3.1 表面涂防腐层

通过电镀或化学品浸涂的方法，在需要保护的金属表面镀一层其他的金属保护薄层或化学防腐剂等。

3.3.2 阴极保护法

为防止金属的电化学腐蚀，可采取措施，使欲保护的金属结构整个表面成为阴极，这类电气防腐蚀方法，是有效的金属防蚀办法。

3.3.3 阳极保护法

将欲保护的金属结构，通过导线连接在外加直流电源的正极上，于是阳极电位向正方向移动，即出现钝化现象，从而抑制金属的腐蚀。

3.3.4 药剂法

向循环水中投加无机或有机的缓蚀剂，使金属表面上形成一层均匀致密、不易剥落的缓蚀保护膜，以抑制金属的腐蚀。

4 结语

本文通过对循环水系统结垢和腐蚀的机理的阐述，明确了循环水系统处理的一些基本原则和方法，对企业循环水系统的设计和运行具有借鉴意义。

参考文献：

[1] 杨钦，严熙世.给水工程[M].北京：中国建筑工业出版社，1999.

多冷却塔循环水系统的能耗优化篇4

循环水系统在化工,电力,冶金,炼油等行业中是必不可少的。循环水的用量占整个工业用水量的70%[1]左右,它在运行中消耗大量电能和水源,目前循环水系统研究主要集中于对循环水浓缩倍数[2]、防漏与药剂处理方面的研究[3,4],冷却塔换热模型[5,6,7,8,9,10],另外,循环水节能[11,12]等方面也开展了许多工作。

事实上,多冷却塔循环水系统的出塔温度及冷却塔与换热用户不同连接方式等因素均影响系统的电耗,例如同一装置在同一地区,同一季节运行,其循环水出塔温度越低,所需循环水量越少,所需风量越大,水泵电耗越小,风机电耗越大,此外,同一循环水系统的用户与冷却塔的连接方式不同,其电耗不同,综合考虑,其间存在优化点,使得循环水系统电耗最小。

目前对于多冷却塔循环水系统电耗优化研究还未见报道。本文以电耗为目标函数,建立了关于电耗与循环水出塔温度,连接方式的数学模型,重点阐述了出塔温度,连接方式与电耗的关系,来指导和预测循环水系统结构的最佳匹配方式,最佳运行参数,从而达到节能降耗。

1 过程描述

循环水系统包括:冷却塔,循环水泵,鼓风机,用户等,对于多用户,多冷却塔的情况下,换热用户与冷却塔的连接,如图1所示。

冷却塔是循环水系统重要的设备之一,循环水与空气在塔内进行接触,通过汽化与接触传热,空气温度升高,湿度达到或接近饱和。空气湿球温度越低,空气量越大,循环水出塔温度越低。

循环水泵是系统中循环水输送的动力设备,其负荷与循环水流量,扬程有关。循环水流量越大,阻力越大,其能耗越大。

换热器作为循环水系统用户,假设其传热系数是常数,换热负荷一定,循环水进换热器温度越低,所需循环水水量越少。

鼓风机是冷却塔的一部分,它的功率与鼓入空气量,出口风压有关。鼓入空气量越大,功率越大。

对于多用户,多冷却塔的循环水系统而言,冷却塔出水温度,换热用户与冷却塔匹配方式均影响循环水系统的电耗。综合考虑,合适的出塔温度和匹配系数,使电耗最小,从而实现循环水系统运行的节能降耗。

2 循环水系统数学模型的建立

多冷却塔循环水系统的优化就是寻找循环水最佳出塔温度,冷却塔与换热用户合理的匹配方式,在该方式下,风机和循环水泵的电耗之和最低,一般认为,冷却塔与循环水泵是一对一关系。

故目标函数为:

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式中 P,Pf,i,Pp,i——分别是总电耗,kW/年,第i个冷却塔中风机,第i个循环水泵的电耗,kW·h;

top——年运行时间,取7200 h/年。

2.1 换热用户

换热器所需循环水量与换热负荷,循环水进水温度有关

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式中 Thi,j,Tho,j,T′o——分别表示换热器j热物流的换热前后温度,加入补充水后的水温;

Qj,Aj——分别表示换热器j热负荷和换热面积;

wc,j——换热用户j循环水量

2.2 冷却塔

(1)冷却塔相关参数[12]

在冷却塔塔内,损失的水量主要有蒸发损失,排出水量,夹带损失(忽略)。

风量

Wair,i=Wev,i/[(1-Hin)·(Hout,i-Hin)],(i =1,2…n) (3)

蒸发水量

Wev,i=0.00153·qi·(Tin,i-To) (4)

补充新鲜水量

Wmu,i=Wev,i/(CC-1)+Wev,i (5)

补充新鲜水后的循环水出塔温度

T′o,i=[qi·To-Wmu,i·(To-Tam)]/qi (6)

式中 Hin,Hout,i,CC,qi——分别为空气进冷却塔绝对湿度,冷却塔i出口绝对湿度,浓缩倍数,循环水量,kg/h;

To——循环水出塔温度,℃。

(2) 冷却塔循环水处理量的确定

为了保证循环水系统正常运行,冷却塔处理循环水量必须限制在一定的范围之内有

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其中qi,qmax,i,wc,j分别是冷却塔i的处理量,最大处理量,换热用户j循环水量;

u(j,i),匹配系数,即从换热用户j分配到冷却塔i的循环水量与换热用户j循环水量之比。

0≤u(j,i)≤1 (8)

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(3)冷却塔进水温度的确定

冷却塔进水温度与分配的循环水量,各个换热器出水温度有关

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式中Te,j——循环水出换热用户温度,℃。

2.3 循环水泵

循环水泵功率与循环水量,扬程的关系

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其中ηp,ρwater——分别是水泵效率,冷却水密度,kg/m3。

2.4 鼓风机

鼓风机与风量,出口风压力的关系:

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3 模型的求解方法

由式(1)～式(12)通过计算软件matlab确定不同地区,不同季节的电耗最小时循环水最佳出塔温度,已知条件包括:循环水设计温度,气象参数,换热器热负荷,换热器平均温差,传热系数,热物流的进出口温度,换热器换热面积等。给定各冷却塔实际处理量,分配系数的初值,然后利用商业软件gams中NLP(非线性规划法)求解该模型,从而得出循环水系统优化后的最佳匹配系数。根据最佳出塔温度,最佳匹配系数各冷却塔实际处理量,进塔温度,风量,风机电耗,循环水泵电耗等参数,最终确定最小电耗。为了方便研究,需要假设:同等条件下,各个冷却塔的出塔温度相同且等于最佳出塔温度。

4 案例分析

济南某化工厂的循环水系统,该系统具有5个冷却塔,10个用户,已知数据如下。

4.1 循环水最佳出塔温度的确定

假设循环水系统冷却塔最大处理量均为750 000.0 kg/h,济南地区冷却循环水进,出口设计温度35℃,45℃,总传热系数K=700 W/m2·℃通过数据处理,关于循环水系统电耗与出塔温度之间的关系如图2、图3所示。

从图2、图3可以看出济南地区冬季最佳出塔温度是22.5℃,夏季最佳出塔温度是30℃。出塔温度小于或大于最佳出塔温度,电耗大,这是因为出塔温度小于最佳出塔温度时,随着出塔温度减小,循环水量减小,水泵电耗减小,但是所需风量迅速增大,风机电耗也迅速增大;出塔温度大于最佳出塔温时,随着出塔温度增大,风量减小,风机电耗减小,但是循环水量增大,水泵电耗迅速增大。夏季电耗比冬季大,这是因为冬季空气温度低,湿度小,移走相同的热量,所需风量少,循环水出塔温度低,冷却水量少,所以,冬季,水泵和风机的电耗均比夏季小。

4.2 最佳结构的确定

结构优化前,系统所有换热用户出水统一混合后,平均分配到冷却塔中冷却,然后回用。以电耗最低为目标进行结构优化,优化后循环水系统的结构如下。

从上表看出以下几点:

(1) 优化后风机的电耗明显降低。因为冷却塔处理效率与循环水进塔温度及循环水量有关[15]。进塔温度越高,处理量越小,塔处理效率高,所需风量越小,电耗越大,反之,所需风量越大,电耗越大。本例中优化后各塔循环水进塔温度不同,进塔温度高,处理量大,进塔温度低,处理小,冷却塔效率高,所需风量小,故电耗降低。

(2) 优化后循环水泵的电耗降低。因为从式(10)中看出,当所需水泵数量不变时,各循环水泵输送水量相同,其电耗最大,反之,其电耗小。

综上所述,在夏季,优化后电耗降低了5%左右,尤其在冬季,结构优化后,电耗降低20%左右,同时还省去两个冷却塔,优化效果明显。

总之,循环水系统运行过程中出塔温度明显影响其电耗。出塔温度升高,所需循环水量增大,风量减小,风机电耗减小,水泵电耗增大;反之,风量无限增大,循环水量减少,风机电耗增大,水泵电耗减小,故应有一个最佳出塔温度是两者电耗之后最小。用户与冷却塔连接方式不同,各个冷却塔进塔温度和实际处理量不同,因此,冷却塔的效率也有所不同。

6 结论

循环冷却水的水质稳定性处理篇5

循环冷却水的水质稳定性处理

节约用水的最大潜力是节约工业冷却用水,而循环冷却水是节约水源的一条重要途径.但循环冷却水结垢、腐蚀现象严重,容易滋生茵藻,以致影响设备的.传热效率,降低工效,缩短设备的使用寿命,因此,对循环冷却水进行水质稳定性处理是必不可少的,并在工业生产中得到应用,起到了节约用水、降低成本的作用,保证了长期安全可靠的生产,取得了良好的经济效益和社会效益.

作者：宋福香 SONG Fu-xiang 作者单位：新乡职业技术学院,河南,新乡,453700;新乡市技师学院,河南,新乡,453700 刊名：湖南农机英文刊名：HUNAN AGRICULTURAL MACHINERY 年，卷(期)： 36(11) 分类号：X703 关键词：循环冷却水水结垢水质稳定水质处理

循环水冷却塔防冰新技术篇6

冷却塔结冰是目前国内冷却塔冬季运行中存在的一大难题。地处寒冷地区, 无论是引进的国外冷却塔, 还是国内自行设计施工的冷却塔, 均在冬季运行中存在严重结冰现象, 至今还没有提出一套彻底解决的方法。

日本石川岛播磨重30000m3/h横流干湿式冷却塔是七十年代末随大庆乙烯联合化工装置引进我国的。大庆地区位于北纬45°5′~47°, 年平均气温3.3℃, 冰冻期5个多月, 严酷的气候条件给冷却塔冬季运行带来困难。虽然石川岛播磨重冷却塔设计时考虑了防冰问题, 但是运行实践证明结冰问题仍然存在。中国化学工程总公司沧州化工冷却塔填料厂根据冷却塔的现状, 结合该厂多年积累的老塔改造经验和防冰技术, 提出了冷却塔防冰新技术改造方案, 实施后经过2003~2005年度冬季运行, 防冰效果明显。

1 冷却塔现状

大庆石化公司水气厂循环水冷却塔为限雾型横流干湿式冷却塔, 分两座, 一座五间共十间。平面尺寸为:64.05m×20.13m, 塔高14.662m (不包括水槽上缘风筒高度) , 塔体为木框架结构, 作CCA防腐处理。淋水填料采用填料混装技术, 配装高效薄膜填料及拱点滴填料, 配装原理如下:在靠近百叶窗的边层布置垂直波框架式薄膜组合填料, 单测薄膜填料径深为0.915m, 其余径深配拱形填料, 收水器采用多波双功能收水器, 将收水效率高、风阻稍大的密型收水器布置在塔体上部, 风阻较小的疏型收水器布置在塔体下部, 中型收水器布置在塔体中部, 并在收水器下配置玻璃钢导水盘, 防止形成二次飘水。

2 改造技术方案

第一循环水场凉水塔是干湿横流式木冷却塔, 进入冬季, 冷却塔结冰严重, 使塔体结构、百叶窗、边层填料损坏严重。每年需投入大量资金、人力维修和维护, 其主要维护措施之一就是一直采用强制风机反转的方式来解决凉水塔冬季结冰的问题, 化冰效果虽好, 但也付出了风机部件加速损坏的代价。

为了彻底解决冬季冷却塔结冰严重的问题, 经过各有关部门的研究和公司科技处的审批, 于2003年8月24日开始在一循6#-10#塔1-6层百叶窗顶端分别安装∮60×3.5UPVC塑料喷淋管, 喷淋管上每50mm间距加工一个∮7mm出水孔, 从而形成大面积热水幕来化掉冬季形成的冰块。

3 改造施工及运行情况

设计施工任务全部由沧州化工冷却塔填料厂完成。从2003年8月24日开始施工, 于2003年11月23日结束全部化冰管安装任务。由于资金问题, 没有对上面8层安装化冰管。截止到2004年2月末累计运行2352小时, 整塔工艺参数均满足设计要求, 并取得如下结果。

3.1 安装化冰管后, 循环水平均温差增大, 今年供水平均温差为8.35℃, 与去年同期相比平均升高4.63℃, 这表明空气流通, 冷却效率显著提高, 增强了对循环水温度的宏观调控能力。从凉水塔的外观看, 冬季凉水塔的结冰状况得到了根本改善, 百叶窗基本未结冰, 达到化冰管设计要求。

3.2 安装化冰管后, 由于百叶窗基本未结冰, 因此东塔风机风机冬季未反转, 节约了电能, 符合立项要求, 与2002年同期相比, 可节约电量为:180KW×10h×100天×5台×85%=765000 KW·h, 折合人民币近26.78万元。 (注:节约电量=一台风机功率×2002年度同期反转天数×风机总数×功率因数=3600 KW·h)

3.3 由于冬季风机未反转, 减少了反转对风机部件的负面影响, 使风机薄片环、齿轮等部件的损坏频率降低, 延长了风机部件使用周期, 根据以前风机反转所产生的故障平均数统计, 化冰管投用可避免CT-001塔风机薄片环损坏2起/年, 齿轮故障1起/年, 与2002年相比, 可节约4.32万元。

3.4 冬季风机反转, 由于蒸汽压力增大, 是湿热蒸汽夹带循环水加速向外漂移, 化冰管投用后, 减少了漂移量, 控制了漂移水量对凉水塔周围环境的影响, 减少了塔外结冰程度和对室外设备的侵蚀;同时由于塔结冰量减少, 使凉水塔整体外貌大为改观, 为今年的现场环境整治工作奠定了基础。

3.5 化冰管的投用, 使冬季凉水塔上形成的较大冰块对人员和生产造成的安全隐患基本消除, 提高了凉水塔运行的安全系数, 使凉水塔运行和员工巡检更加安全可靠, 间接效益十分明显。

4 结论

综上所述, 化冰管的效果是比较明显的。它的投用, 基本解决了北方冬季独有的凉水塔严重结冰的情况, 提高了凉水塔自身运行的可靠性, 改善了凉水塔运行工况, 降低了风机部件的损耗, 延长了风机使用寿命, 使凉水塔运行更加安全平稳。

参考文献

[1]林选才, 刘慈慰.给水排水设计手册.中国建筑出版社.

循环冷却水处理篇7

1 沉积物控制

循环水中的沉积物主要指水垢、黏垢、污垢。水垢主要成分是C a C O3, 污垢和黏垢主要是尘埃、泥沙、悬浮固体及微生物代谢产物。

1.1 控制水垢形成及析出

水垢的形成主要是指如何防止碳酸盐水垢等的形成及析出, 主要

有以下几种方法:

1.1.1 排污

冷却水在冷却塔中会被脱出C O2, 引起碳酸盐含量增加, 理论上各种水质都有其极限碳酸盐硬度, 超过这个值碳酸钙就会从水中析出, 因此, 防垢的一种方法就是控制排污量, 使得循环水中碳酸盐硬度始终小于此极限值。下面介绍排污量的估算方法。

为了使循环水中碳酸盐硬度始终小于此极限值, 它的浓缩倍数的极限为

式中HT'——循环水的碳酸盐硬度

HTBU——补充水的碳酸盐硬度

由上式, 最小排污率可按下式计算

用排污量解决结垢问题, 无疑是一种最简单的措施。如果排污量不大, 水源水量足以补充此损失量, 而且在经济上也是合适的, 则此法是可取的, 否则应采取其他措施。

1.1.2 在冷却水中去除成垢的钙、镁等离子

从冷却水中去除钙离子的主要方法主要有以下两种:

a离子交换法

采用的树脂多为钠型阳离子树脂。硬水通过交换树脂, 去除Ca、Mg等, 使水软化。

当原水浊度较高时, 在离子交换前需经混凝、过滤等预处理, 这就增加了其复杂性, 要对其经济型进行分析。

b石灰处理

补充水进入冷却水系统前, 在预处理时投加石灰, 能去除水中的碳酸氢钙反应式为:

1.1.3 投加阻垢剂

在冷却水系统中或其他受热面积上结垢都包括盐类结晶的作用, 晶体形成的步骤会影响垢的形成, 即形成过饱和溶液, 生成晶核, 晶核长大形成晶体。投加阻垢剂就是控制这些步骤中的一个或几个步骤, 达到防垢的目的。阻垢剂主要分为增溶、分散和结晶改良三类。增溶和分散都是使结垢成分处于溶解或分散悬浮状态, 仍然保持在水中。结晶改良则是为了使结垢成分转化为泥渣。

1.2 污垢与黏垢的控制

污垢与黏垢的控制, 上面提到的排污等处理方法同样适用, 同时应该从源头入手, 要尽量使冷却塔周围空气清洁, 避免粉尘、砂土等杂物带进冷却塔, 还可投加分散剂、表面活性剂等。由于这类污染物中的淤泥等与微生物、金属腐蚀等有关, 所以, 控制金属腐蚀和微生物生长也是其控制的主要内容。

2 金属腐蚀控制

在冷却水系统中防止热交换器金属腐蚀的方法有阴极保护、牺牲阳极、涂层覆盖和缓蚀剂处理等方法, 其中以缓蚀剂处理法最为常见并且效果显著。缓蚀的机理是在腐蚀电池的阳极或阴极部位覆盖一层保护膜, 从而抑制了腐蚀过程。

3 生物污垢及其控制

3.1 生物污垢

循环冷却水系统中的微生物大体可分为藻类、细菌和真菌三大类。冷却水系统具备藻类繁殖的三个基本条件, 即空气、阳光和水, 藻类在构筑物上不断繁殖和脱落, 易于在冷却水系统中形成污垢, 危险很大。冷却水中的细菌有多种, 按需氧情况分为好氧、厌氧和兼性细菌。冷却塔内的温度、营养物质也使细菌得以生长, 细菌代谢会产生粘液, 会导致粘垢的生成, 而这类物质和水中的悬浮物粘合起来, 会附着在金属表面。真菌没有叶绿素, 不能进行光合作用, 大部分菌体都寄存在植物的遗骸上, 真菌大量繁殖时可以形成棉团状, 附着于金属表面和管道上。上述微生物在冷却水系统大量繁殖, 就会形成生物污垢, 此垢会隔断化学药剂与金属的接触, 使化学处理效果不能很好的发挥, 同时会带来换热设备垢下腐蚀, 所以必须对生物生长繁殖加以有效控制。

3.2 杀生剂

添加杀生剂是控制微生物生长的主要方法之一。优良的冷却水杀生剂应具备以下条件:可杀死或抑制冷却水中的微生物, 具有广谱性;不易与冷却水中的其他杂质反应;不会引起木材腐蚀;能快速降解为无毒性的物质;经济性好。

由于这些要求, 可用于冷却水杀菌剂的药品不多, 一般人把冷却水杀菌剂分为氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂。

3.2.1 氧化性杀生剂

这是最早使用的一类杀生剂, 其中使用最为广泛的氯气和次氯酸盐, 它们对水中的微生物有优良的杀灭作用和抑制作用。但是它们的杀生作用受水的pH值影响较大, pH值越高, 杀生作用越差, 同时C l O-会与B30铜管中的镍反应, 使B30铜管产生腐蚀, 故高浓缩倍率循环水高p H值情况下, 一般不使用C l2及次氯酸盐。取而代之的是二氧化氯, ClO2不但具有适宜p H范围广, 抑制微生物的能力比C l2强, 同时还具有剥离性能。近几年, ClO2在循环冷却水处理中的应用越来越多, 其生产和应用技术发展很快。

3.2.2 非氧化性杀生剂

循环冷却水处理中氧化性杀生剂和非氧化性杀生剂必须交替使用, 以防止循环水中微生物对其产生抗药性。非氧化性杀生剂所用的主要有季胺盐、异噻唑啉酮、戊二醛等。

4 结论

变频器在循环水冷却装置中的应用篇8

王南轻烃厂建于2004年7月, 系统采用中压浅冷工艺, 以附近井场伴生气及相邻而建的王十八转储油罐抽气为原料, 生产轻质油和液化气。系统内配备逆流式冷却塔一座及附属水循环泵2台, 为各类压缩机、液化气塔及其他一些热交换器提供冷量, 水冷塔及水循环泵的主要参数见表1。

该逆流式冷却塔具有耐腐蚀、强度高、重量轻、体积小、占地少、美观耐用等特点, 并且运输、安装和维修都较方便, 应用广泛。圆形逆流式玻璃钢冷却塔采用逆流式气热交换技术;填料采用优质的改性聚氯乙波片, 以扩大淋水面积;通过旋转布水方式, 实现布水均匀, 增强冷却效果, 在实际应用中效果良好。

二、系统节能的原理

系统设计制冷量依据系统设计书对系统内设备的总体冷量的要求制定。轻烃系统夏季运行时循环水排量为200m3/h, 进系统水温和出系统水温之差△t≥10℃, 即可满足各类设备的冷却要求。

冷却塔能力根据最大负荷工况下的参数选定, 湿球温度28℃、循环水排量200m3/h时, 温降△t需达到10℃。

冷却塔在不同的湿球温度下, 系统内所需水量是随着湿球温度的下降而下降的。在陕北地区冬季平均干球温度低于-10℃, 湿球温度低于-12℃, 远远低于设计工况。系统内需要的冷却水量也大大降低, 但在实际运行中, 水循环泵仍然以工频运行, 造成极大浪费。根据泵在变频和工频状态下的功率曲线图 (图1) 可以看出, 通过加装变频系统实现水循环系统优化运行的空间很大。

三、水循环泵变频控制实施方案

水泵变频可通过PLC的回路控制, 实现对泵频率的动态调节。由于湿球温度最低仅为19.5℃, 与实际运行工况不符, 而且环境湿球温度数据不易获取, 所以该温度参数不便用于自动控制。因而在实施过程中, 采用压缩机缸体温度作为控制点, 通过压缩机缸体温度的高低实时控制水循环泵的频率, 控制图见图2。

系统运行时, 首先在轻烃厂站控系统上给压缩机缸体温度设定一个目标值SP, 根据多次试验压缩机缸体温度设为75℃较为合理, 当缸体温度超过或低于75℃时, 系统根据PID控制规律向变频器给出调整信号, 温度>75℃时提高泵频率, 温度<75℃时降低泵频率, 实现对系统内循环水量的动态控制, 既保证了设备的正常运行, 又降低了系统功耗, 实现了水循环系统的优化运行。

水循环泵的变频运行还解决了冬季循环水结冰的问题。在加装变频系统之前, 冬季水循环系统全负荷运行, 导致水温过低, 甚至发生循环水结冰现象, 为了保证系统运行, 还需要向循环水内添加防冻液。加装变频系统后, 动态调节了系统中的水量, 回水稳定最低时为5℃, 不会出现循环水结冰现象, 节省了添加冷冻液的费用。另外高温水进入系统后, 还避免了结冰冻裂设备的情况, 实现了较好的经济和安全效益。

四、效益

1. 经济效益

2011年冬季, 在水循环泵安装变频系统前后对泵的电流、电压、泵效等数据进行实测, 经计算得知安装前年耗电量为593 568kW·h;安装后年耗电量为488 765kW·h;年节约电费58 690元。

2. 社会效益

(1) 启动停止平稳, 无级调速, 调速范围大;

(2) 工作可靠, 能长期稳定运行;

(3) 操作简单, 维护量小;

(4) 输出特性可满足风机性能要求;

(5) 节能效果显著。

摘要：以安塞油田王南轻烃厂为例, 介绍轻烃回收装置的水循环冷却系统加装变频控制系统进行优化、调试的方法及最终成果。

煤化工循环水冷却器堵塞原因及对策篇9

关键词：煤化工,循环水,冷却器,堵塞,技术措施,对策

1 堵塞状况

陕西煤化能源有限公司甲醇装置设计能力为600 kt/a,配套的循环水站采用(冷却塔+旁滤器)工艺,主要为生产装置68台冷却器提供循环冷却水。

2015年12月,在合成甲醇生产过程中,净化车间丙烯压缩机组表面冷却器温度一直居高不下,直接影响机组的安全稳定运行,时常要求将循环水温度降至22℃以下。冬季循环水温度降至如此之低尚可达到,而当地夏季气温多在38℃以上,循环水温度只能降至30~32℃。如此严峻的问题,若不能及时解决,则严重制约夏季甲醇的生产。

2016年2月利用系统停车机会,先拆开检查净化机组表面冷却器平底封头上的手孔,发现循环水入口端的管口被大量的蓝色塑料填料碎片堵塞;再打开封头,还发现管口的堵塞物有小石子、电焊头、塑料袋等;封头和管板的空隙之间同样残留着大量的杂物,主要有拳头大的填料片、鸡蛋大的鹅卵石、塑料桶盖、碎木棒等。随后,打开合成压缩机组的表面冷却器,发现的堵塞状况和堵塞物基本类似。

2016年3月系统检修期间,陆续打开了工艺装置和热电装置循环水冷却器的封头或进水端,管程走循环水的冷却器堵塞相对不太严重;较严重的是各种规格较小、直径不大于300 mm的油冷器,其列管基本未堵塞,只是管板上和管口周围有大量的黄黑色附着物和零星填料碎片等。堵塞最严重的是壳程走循环水的冷却器,表现在工艺循环水系统,位置在循环水的末端用户,主要分布在合成、净化和气化三个车间。堵塞最严重的2台冷却器为气化工序的灰水冷却器和合成工序的粗甲醇冷却器。其中,灰水冷却器列管和壳体材质均为普通碳钢,列管外壁和封头内壁均有附着物,既像铁锈,又像结垢物,比较坚硬,用铁铲方可铲下;列管上的附着物薄厚不均,凹凸不平,极不规则,有的某两个管子之间局部的附着物已连在一起;并且,在循环水进水阀处、冷却器入口处均发现有白色塑料桶损坏后的残片。

粗甲醇水冷器外壳和折流板为普通碳钢,接触循环水的部位存在腐蚀现象,表面有铁锈。列管为不锈钢,无附着物,只是循环水进口处的管束之间、折流板与壳体之间,或卡夹、或积存着大量杂物,诸如填料碎片、鹅卵石、电焊头、小木棒、塑料袋等。

2 原因分析

2.1 塑料填料碎片多

(1)循环水冷却塔塑料填料存在风化、老化现象,尤其是5号和6号冷却塔较为严重。由塔上喷头在填料层冲刷出的孔洞大小,即可判断出其风化的严重程度。

(2)循环水吸水池共6个入口,每个入口处分别安装2个格栅滤网。12块滤网材质为普通钢丝网,已被腐蚀得无影无踪,只留下当初捆挷滤网用的8号铁丝,格栅和铁丝也已锈迹斑斑。

(3)格栅规格为2 000×2 000 mm,循环水吸水池入口规格为2 000×2 200 mm,格栅较入口低200 mm,有部分循环水及其中的填料片不经格栅滤网而进入吸水池内。

(4)在建设施工时,吸水池2号入口处遗留2根木桩,高度约为1 000 mm,使其格栅滤网不能安装到位,循环水走短路,而携带大量填料碎片进入后工序。

(5)循环水所到之处,只要有冷却器、过滤器阻拦,填料碎片就会遗留下来。久而久之,连同其他杂物,积聚越来越多,便影响冷却器和过滤器的流量和压力,最终影响设备的冷却效果,无法稳定生产。

2.2 鹅卵石多

(1)工程建设期间,循环水管道DN 1 400 mm放置在地面上,吊装时难免将泥土和沙石带入其中,布管和焊接时未清理,吹扫时又未吹出,故滞留在循环水管道中。

(2)试车期间,循环水集水池、吸水池内残留的建筑垃圾未清理彻底,难免有少量碎石、鹅卵石残留其中。

(3)工艺循环水泵入口距池地仅1.15 m,小于循环水管的直径,故容易将吸水池内沉积的碎石等密度较大的杂质吸入泵内,输送出去。

(4)循环水系统运行2年多,其中的碎石在设备和管道内历经冲撞、磨蚀,棱角逐渐削减,多呈鹅卵石状。

(5)循环水量大,压力也不低,即使在循环水末端,安装在10 m高处的粗甲醇冷却器内,照样会发现大量的鹅卵石。小的卡在管间,大的积聚在入口处。

2.3 其他杂物多

(1)循环水管道(包括总管和支管)是煤化工企业使用最粗和最长的钢制管道之一,其焊缝长,焊口多,施工时焊条用量大。这是循环水管道中遗留焊条、焊头多的客观原因。主观原因是焊接作业把关不严,设备管道封口前清理不彻底,吹扫过程中又吹不出,循环水系统开启后,只能随水进入设备之中。这是冷却器内焊条、焊头、焊渣多的原因。

(2)在个别冷却器内发现的塑料桶和桶盖,是用来盛装杀菌阻垢剂的物品。加药过程中,不小心掉入吸水池内;或管理不善,桶盖乱丢,被风吹入池内。

(3)在冷却器内还发现有塑料袋、碎木棒及其它杂物,要么是施工残留物,要么是运行后掉入或吹入池内的。

(4)大多油冷器管板处的附着物,看似坚硬,实则松软,用手一抹即掉,应是循环水流速减慢后的淤泥粘附而成,也不排除滋生的微生物所致。

(5)经专业检测机构检验,气化废水冷却器列管外壁和壳体内壁上附着物的主要成分为针状铁矿物(Fe OOH),占90%以上;其它少量有Fe CO3、Si O2和Ca CO3等。由此说明循环水存在腐蚀现象。2015年6月其p H曾一直徘徊在6左右。后来,冷却器出现泄漏现象,气化灰水由此流入循环水系统,存在碳酸盐结垢也不足为怪。另外,发现损坏的药剂桶,一部分卡在该冷却器入口循环水蝶阀处,另一部分卡在壳体与管束之间,故导致进入壳程的循环水压下降,水量减少,附着物加剧。

3 对策

3.1 清理

(1)利用停车之机,对多个冷却器进行反冲洗。效果是从导淋处可排放少量的小填料碎片和泥水,管道内卡着的杂物则冲不出来。

(2)2016年3月系统检修期间,打开占总数近一半的重要的或降温效果差的循环水冷却器进行检查和清理。主要清理进水端的管口或管束所堵塞的杂物,以手工清理为主。

(3)利用高压清洗机,对循环水走管程的冷却器逐一进行清洗,共清洗8台。油冷器管板上和管内的附着物用水一冲即干干净净,可不使用高压清洗机。

(4)粗甲醇过滤器管束之间卡夹的石子等杂物,借助消防水枪、高压清洗机和其它简单工具均无法清理,最终采取气焊枪割掉进水短节,用尖嘴钳将堵塞物取出。

(5)全面清理循环水站的集水池、吸水池及其连通管,排放积水,清理出所有杂物和淤泥,并用扫帚清扫池底。

(6)2016年3月19—26日对循环水系统进行化学清洗和预膜,以除去冷却器和管道内的附着物和铁锈。尤其是循环水走壳程的冷却器,收到了较好的清洗效果。譬如,气化灰水冷却器管束内的附着物以前无法清理,而采取化学清洗的方式解决了这一难题。

3.2 技改

(1)循环水吸水池普通碳钢滤网更换为不锈钢网,方孔规格为10 mm×10 mm。

(2)加高循环水吸水池入口格栅和滤网200 mm,使其外形尺寸变为2 000 mm×2 200 mm。

(3)割断2号吸水池入口处的2根木棒,使格栅能顺利插入池底,以防循环水走短路。

(4)4台工艺循环水泵入口喇叭口抬高370~400 mm(由1.15 m抬高至1.52~1.55 m),以防吸入石子等杂物。

(5)更换5号和6号冷却塔风化的填料,有条件时其它几个塔也应及时更换填料,并在钢筋混凝土竖梁上增设钢制格栅,以便支撑高约4.5 m的填料层,以防塌陷而影响填料的使用寿命。

(6)封闭所有吸水池上的孔洞,在观察口和加药处用铁格栅和不锈钢网封堵,严防塑料袋、塑料盖、甚至加药桶坠入吸水池内。

3.3 防范措施

(1)安装格栅时,滤网应朝着迎水面,使格栅起到支撑作用,否则容易被循环水撕破,而达不到过滤填料等杂物的作用。

(2)改变和完善现有的操作方式,严格控制循环水p H在8.0~9.5,添加硫酸时应均匀稳定,24 h不间断,避免p H波动。

(3)当p H偏低、停加硫酸都无济于事时,应添加片碱和增加缓蚀剂进行调整。禁止使用氨水,以免帮助细菌滋生。

(4)保持吸水池上干净整洁,无焊头、焊渣、木屑、纸屑及其它细小的杂物,以防风吹或不小心掉入池内。

(5)加强生产运行管理,工作人员禁止打开格栅滤网添加药剂,禁止向吸水池内清扫垃圾和抛扔杂物。

冷却循环水篇10

1 初步分析

回流冷凝器、一段蒸发冷凝器、二段蒸发第一冷凝器均位于尿素框架4楼,设备具体安装标高见图1。因尿素装置的循环水是与合成氨装置、VCM装置、PVC/VCM冷冻站、空分车间、钾碱车间等共用一条循环水管网,而尿素装置循环水需求量4 974 m3/h。经与生产部和动力车间确认,循环水泵目前阶段为2台泵运行(按泵的正常流量估算总量为24 km3/h),倒泵过程为先将一台运行泵完全停运后再启动备用泵,所以倒泵过程中理论上总流量将降低一半。倒泵过程中循环泵出口压力从0.45 MPa最低降至0.3 MPa左右,故至尿素界区的压力将低于0.3 MPa(因2011年冬季尿素装置伴热系统均未建立,所以循环水总管压力测点未投运,无法确定具体数值)。因循环压力和流量偏低,会导致回流冷凝器、一段蒸发冷凝器、二段蒸发第一冷凝器内缺水形成负压。

所以,设备垫片损坏的原因,一种可能是设备内缺水的情况下,备用泵启动后循环水量和压力突然增加,形成水锤,对设备造成冲击而损坏垫片。据现场操作工反映,设备泄漏瞬间明显感觉到框架振动。第二种可能是设备为内在负压条件下吸入空气,当备用泵启动后循环水量和压力突然增加,瞬间将设备内气体压缩后,气体超压冲击损坏垫片。第三种可能是设备封头设计压力为2.5 MPa,而其密封面是光滑面,此种密封面密封性能低,易泄漏,在气体被压缩的瞬间及循环水瞬间冲击,造成泄漏量瞬间突增,损坏垫片。

2 造成的后果

循环水压力及流量波动造成的后果有以下:① 设备封头垫片损坏,频繁更换垫片费时费力费钱;② 现场泄漏对装置地基、地坪造成损坏;③ 频繁冲击或形成真空对设备造成损坏;④ 生产过程中上述水冷器缺水,造成蒸发系统真空下降,低压系统及解吸水解系统超压,产品不合格等;⑤ 导致整个尿素装置停车或局部系统停车,这将造成巨大的经济损失。

3 工艺改造及操作改进

3.1 工艺改造

(1)因为尿素为框架式设计,所以多数水冷器标高较高,大部分氮肥企业尿素装置均设计为独立循环水。根据目前的条件,将来可以根据生产情况在适当的时候考虑增加两台3 000 m3/h左右的离心泵,这样可以对尿素循环水进行稳压稳流量控制。

(2)现场冷却器顶部排气阀因操作困难,所以考虑在一段蒸发冷凝器回水管线、二段蒸发冷凝器上水管线高点处各增加1台DN100自动排气阀,以及在设备封头处原排气阀处增加自动排气阀(其中,回流冷凝器增加2台DN25自动排气阀;一段蒸发冷凝器和二段蒸发第一冷凝器各增加1台DN20自动排气阀)。

从目前尿素装置的实际情况和经济费用角度考虑,工艺改造决定采用增加自动排气阀,安装位置见图1。改造所需材料见表1、2、3。

排气阀的技术参数:1.介质循环水;2.温度 ≤100 ℃;3.阀体及阀盖球墨铸铁;4.浮球与塞头不锈钢;5.密封材料丁腈橡胶;6.其他内件不锈钢

排气阀安装要求

(1)排气阀需竖直安装,允许倾斜误差不大于2°。

(2)在DN600的循环水管道上安装DN100的支管时需对主管进行补强。

(3)需对自动排气阀所在管线进行伴热保温。

3.2工艺操作改进

倒泵操作时一定要保证循环水总管流量和压力的稳定。