循环冷却水系统范文
时间：2023-04-04 08:56:23
导语：如何才能写好一篇循环冷却水系统，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
中图分类号：TV文献标识码： A
一、循环冷却水的概念
1、循环冷却水的概念
以水作为冷却介质，并循环使用的一种水系统称为循环冷却水系统。循环冷却水通过换热器交换热量或直接接触换热方式来交换介质热量并经冷却塔凉水后，循环使用，以节约水资源。一般情况下，循环水是中性和弱碱性的，ph值控制在7-9.5之间；在与介质直接接触的循环冷却水的有酸性或碱性（ph值大于10.0）的情况一般较少。
2、循环水的降温原理
2.1蒸发散热
水在冷却设备中形成大大小小的水滴或极薄的水膜，扩大其与空气的接触面积和延长接触时间加强水的蒸发，使水汽从水中带走气化所需的热量从而使水冷却。
2.2接触散热
水与较低温度的空气接触，由于温差使热水中的热量传到空气中，水温得到降低。
2.3辐射散热
不需要传热介质的作用，而是由一种电磁波的形式来传播热能的现象。这3种散热过程在谁冷却中所起的作用，随空气的物理性质不同而异。春、夏、秋三季，室外气温较高，表面蒸发起主要作用，最炎热夏季的蒸发热量可达总散热量的90%以上，故水的蒸发损失量最大，需要的补充水量也最多。在冬季，由于气温降低，接触散热的作用增大，从夏季的10%-20%增加到40%-50%，严寒天气甚至可增加到70%左右，故在寒秋季节水的蒸发损失量减少，补充水量也就随之降低。
二、循环冷却水处理存在的问题
冷却水在系统中不断循环重复使用，由于各种无机离子、有机物质、水不溶物等，不断随补充水及冷却塔洗涤进入，随水温的升高（冷却），水份不断蒸发浓缩，以及设备结构和材料等多种因素的综合作用，使循环水系统在短时间内会出现：严重的沉积物（水垢）附着、设备腐蚀（锈垢）和微生物的大量滋生（生物粘泥、软垢附着），以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等问题。它们会威胁和破坏工厂设备长周期地安全生产，甚至造成较大的经济损失。其直观表现如下：
1、主要水冷换热器传热效率快速降低（换热管壁结水垢）
多数换热器用碳钢或不锈钢、铜制成，碳钢的导热系数为46.4～52.2W/(m・k)，但碳酸垢的导热系数为0.464～0.697W/(m・k)，只有碳钢的1%左右，由此可见，水垢或其他沉积物的导热系数比金属低得的多，因此当水垢或其他沉积物有少量覆盖在换热器的换热管表面时，就会大大降低换热器的传热效率。
2、换热管内循环水流量减少（甚至逐渐堵塞换热管），换热效果降低
沉积物或微生物粘泥覆盖在换热器的换热管壁甚至堵塞换热管，使得循环水通道的截面积和通量变小，从而使换热效率进一步降低。
3、设备加速腐蚀（主要表现为垢下腐蚀）
沉积物和微生物的产生，促使了浓差腐蚀电池的形成及垢下腐蚀的产生，从而使金属的腐蚀速度加剧。
4、设备的使用寿命成倍缩短
一方面，沉积物和微生物粘泥等覆盖在换热管表面，阻止设备的有效换热，使换热表面（介质侧）的金属长期处于高温热负荷状态，导致金属疲劳；另一方面，腐蚀严重导致换热管管壁加速变薄，尤其是垢下腐蚀和浓差腐蚀还会导致设备穿孔泄漏。这些情况的发生，使得设备的使用寿命被成倍缩短，且严重影响生产的正常进行。
5、增加生产运行成本
为使设备保持足够的换热效率，必须采取增加循环量（启动备用泵）、大幅加补新鲜水等措施，使运行费用成倍增加，但效果却很差；致使单位时间负荷下降、产量降低，而成本上升；还有维修费用也会增加，等等增大产品的生产成本。
以上循环水冷却水系统存在问题是可以通过水质稳定处理很好解决的。对循环水系统进行科学的、稳定的水处理和管理是很必要的，能实现较小投入带来极大产出。
三、循环冷却水处理措施
1、提高水质处理药剂浓缩倍数
循环水系统的补水量等于系统中各种蒸发、风吹、渗漏和排污损失之和，提高系统运行的浓缩倍数可以减少排污量，即减少系统的补水量，达到节水的目的。但是过高的提高浓缩倍数，会使循环冷却水的硬度、碱度、氯离子等的浓度过高，使水的结垢倾向、腐蚀性大大增加，就需要相应的提高循环水的水质稳定处理效果。这就需要有效的水质处理方法，在考虑环保的同时，采用高效的水处理药剂来提高浓缩倍数。以下几种水质稳定处理药剂已经在一些工业项目中的循环水系统应用,并且取得了明显的效益。
1.1硫酸―阻垢剂处理
是指在水体中先加入硫酸使补充水碱度降到一定程度后再加入阻垢剂如聚磷酸盐、有机阻垢剂等。从而达到阻垢和保证循环水稳定运行的目的。该法占地小、技术简单。但是需注意SO24-浓度过高会侵蚀混凝土，同时用有机磷处理循环冷却水势必加强水生物的繁殖，加重腐蚀程度，所以药剂处理要同时考虑阻垢、缓蚀及杀菌等多方面的效果，一般可以考虑采用复合型阻垢剂。
1.2弱酸树脂交换处理
可降低水中的碳酸盐硬度及相应的碱度，再投加缓蚀剂可防止循环水系统的腐蚀，既可提高循环水浓缩倍率，又不会增加水中硫酸根离子。该法适用于处理碳酸盐硬度比例高的水，优点是系统简单、运行条件好、交换容量大、易再生、酸耗较低，从根本上解决了结垢问题。缺点是运行费用高、占地面积大、废水排放量大。
1.3石灰软化―加酸
补充水在预处理时就投加适当的石灰，除去水中的Ca2+、Mg2+，原水钙含量高而补水量又较大的循环冷却水系统常采用这种方法。经石灰处理的水，虽然碳酸盐碱度可以降低，但却有可能出现CaCO3沉淀，为消除这种不稳定性，可添加少量H2SO4。此法优点是处理能力大，运行费用较低。缺点是投资大、对石灰粉纯度要求高、对环境影响大。
1.4反渗透脱盐处理技术
采用反渗透对循环冷却水进行软化、除盐处理。其脱盐率常在98%左右。该处理法操作方便，易于实现自动化，并且脱盐效果好，有利于提高循环水水质。缺点是投资大、膜污染严重、清洗频繁。
2、管道减阻节能剂
减阻节能剂是用于降低流体流动阻力实现节能的化学添加剂。近年来国际环保节能机构启动了减阻节能专项研究项目，丹麦、荷兰、加拿大、美国等国家对表面活性减阻技术进行了大量的研究工作，取得了很大成效，管道摩擦阻力最高可减少70%以上，某些减阻节能剂品种已进入实用阶段。国内也开展了管道减阻节能的基础研究，并进行了减阻节能剂的应用研究，已开发了阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂和非离子表面活性剂为主剂的三类减阻节能剂配方。减阻节能剂应用于循环水系统中，不仅能够降低管网投资造价，而且能降低循环水泵日常运行的电耗。在循环水系统中加入管道减阻节能剂是简便易行的节能方法，现有循环水系统改造无需新增大笔设备投资，具有广阔的发展前景，经济和社会效益巨大。但是目前国内对减阻节能剂的应用研究滞后，企业参与度还不高。
3、循环冷却水系统的杀菌灭藻处理
循环冷却水在经过化学处理过程中，会滋生比较丰富的营养藻，因为在通过冷却塔冷却过程中，水中溶解有一定数量的溶解氧，加之循环水温等因素，都为水中微生物的生长繁殖提供了适宜的环境，特别是在炎热的夏天，它的滋生尤其明显，为了抑制菌藻生成生长，通过加入杀菌灭藻剂来实现。在炎热的季节，视菌藻生成的情况，可以不定期往循环水系统中按50-100mg/L的浓度来投加杀菌灭藻剂，加入后，尽量维持不排污、不补水，以尽量维持较高的药剂浓度，待被杀死的菌藻尸体和换热设备上剥离掉的粘泥沉积到沉降排污池后，及时将其排放，达到循环水水质符合管理标准的目的。
四、循环水系统技术管理中的要点
1、循环水中pH值范围的控制
企业应根据使用的循环水缓蚀阻垢剂的不同，正确控制水的pH值范围，各种循环水缓蚀阻垢剂都有其适用的pH值，当循环水的pH值低于这一范围时，水的腐蚀性将加剧，造成设备的腐蚀；当循环水的pH值高于这一范围时，则水的结垢趋势增大，容易引起换热器结垢，因而pH值的控制，应采用连续在线控制，在没有外界因素影响的条件下，应严格控制pH值范围，充分发挥缓蚀阻垢剂的最大效果，提高换热设备的运行质量。
2、循环水中有关指标的特殊控制
循环水控制的分析项目主要有pH、浊度、总硬度、Ca2+、Mg2+、有机磷、正磷、余氯、CI-、异养菌、粘泥、平均腐蚀率等，对用于特定的换热设备、介质的循环水，在分析项目和指标控制要求中，还要另加重视，如不锈钢换热器中的循环水在上述指标中，应严控CI-浓度，当该浓度高时，对设备产生晶间腐蚀，轻者造成经济损失，严重者将会发生安全事故；在热电厂的循环水质指标中，还要增加NH3浓度分析，当水中NH3浓度达到一定值时，发电系统的紫铜冷凝器，将因NH3浓度超标而发生腐蚀，使其产生泄漏，影响发电机组的运行。
结束语
循环冷却水系统的节能措施有很多，不同的工业项目应根据项目规模、实际的运行工况、建设地的条件等各方面情况，综合考虑采用合适的节能措施，更好的实现节能减排的目的。
参考文献
[1]罗登红,孙志勇,赵薇.小氮肥循环冷却水系统不停车清洗及预膜[J].内蒙古石油化工,2014,02:82-83.
篇2
【关键词】循环；冷却水；系统；设计；探究
1.前言
循环冷却水系统是常见的冷却系统，以水作为冷却的介质，主要特征是可以循环使用。目前此系统已经在多个行业领域广泛应用。通常情况下，循环冷却水系统主要包括以下几个部分，冷却设备、水泵以及管道。其中冷却设备是最为重要的组成部分，主要包括换热设备、换热器、冷凝器以及反应器等。循环冷却水工作的原理简单。在凝汽器中，循环水将汽轮机排汽冷凝下来，蒸汽在气化过程中产生的热量被带走，并且在凝汽器中形成高度真空，这是降低汽轮机的排汽压力的关键所在，是其正常运转不可缺少的。这个过程是保证汽轮机理想焓降增大的过程，可以起到明显的增加功率的作用。另外，如何合理的设计冷却水系统也是至关重要的。通常情况下，冷却水系统在设计过程中应该充分考虑是否能够保证汽轮机在其它条件相同下具有最大的出力。只有这样，在整个系统运转的过程中，汽轮机才可以实现其功能的高效发挥，才能够保证使用的安全性与经济性。
2.冷却塔在循环冷却水系统中的应用
冷却塔是循环水冷却系统中常见的设备。在我国南方，水分充足并且河流较多，通常情况下会选择直流系统。但是，北方地区由于气候干燥，水分稀少便不适合采用这种设置。为了节约用水，北方冷却水系统中通常设置冷却塔，以此达到使升温后的水经过冷却塔降温后再进入凝汽器和辅机的作用，进而实现循环利用。在我国的北方地区，大中型电厂中自然通风双曲线型冷却塔成为电能产生过程中必不可少的设备，甚至成为我国北方地区电厂的标志性设备。
尽管能够循环的冷却塔具有一定的优势，较好的实现了节约水资源的目标，但是仍然需要使用一定的水资源。伴随着社会的发展以及技术的进步，这一方式也难以满足社会发展的需求。因此，机械通风直接空气冷却系统已经成为新形势下的选择。
但是，我们应该充分认识到直接空冷凝汽器在使用过程中的局限性。这一装置的安装较为复杂，通常安装在汽机间外的高架平台上，其它附属设备及轴承冷却仍然采用循环冷却水系统。通常情况下冷却塔的布置有厂区地面布置和厂房运煤层布置两种方式。但是，具体情况应该根据冷却水量的大小进行确定。
3.冷却循环水系统的相关技术以及可靠性分析
构成循环冷却水系统的装置较为复杂，每个系统之间通过密切的协调配合才能维持整个系统的正常运转。各系统之间存在工作原理、系统控制方法、设备制造工艺及安装方式之间的差异，这也就引起了每个装置能量流失方式的不同。因此，在对能力转移、流失以转换效率进行分析的基础上，我们可以选择不同的节能技术。在目前的技术水平下，对电源装置本身的优化是最简单和最高效的节能方式。另外，变频调速、高效水泵及水动能也是实现节能的有效手段。每种节能手段的侧重点不同，其中变频调速控制是从系统控制优化角度进行节能优化； 而水泵节能较为复杂，需要通过改造设备与改善设计效果实现节能。水动能冷却塔则是充分利用管网中水动能余量进行能量二次利用[1]。
循环冷却水系统的可靠性是关系其能否正常运转的重要因素。但是，其可靠性高低与多种因素密切相关。通常情况下，组成系统的各个设备的可靠性是极为重要影响因素。另外，不可忽视的是各个系统之间的连接方式也会影响到整个系统的可靠性。而提高设备可靠性的手段主要包括保证制造厂的机加工水平、设计水平、材料性质等。另外，为了提高系统的可靠性，一般均要进行可靠性设计。尤其应该对循环水泵的配置及连接等关键环节进行检查，一般设置两台或三台循环水泵，其中一台备用，连接采用冗余方式并联连接，实践证明这是可靠性较高的方式。在对设备连接可靠性理论深入研究的基础上，我们认为并联连接方式的可靠性与并联设备的个数、并联设备的可靠性以及转换开关的可靠性有关。并联设备的个数越多，并联设备的可靠性越高，整个并联系统的可靠性就越高[2]。
4. 做好循环冷却水系统的设计的策略
第一，循环冷却系统存在的一个显著问题是冷却塔进水量大于出水量。这一现象给溢流的出现以及水流失埋下了巨大隐患。在实际运行中，更难以把握的是这一现象难以被及时发现，无法做到及时发现问题和处理问题。即使当发现问题时，控制起来难度仍然较大。通常玻璃钢冷却塔的接水盘较浅，只有进水管和出水管的接口，这成为是溢水现象出现的重要原因。如果冷却塔进水量大于出水量，溢流是通过接水盘边流出。如果在冷却塔接水盘的外圈地面砌挡水槛则可以较好的避免溢水现象的出现。通常情况下挡水槛的高度设置为200- 300mm较合适。挡水槛内设地漏，溢流水通过地漏管道流到循环水池，避免了水的流失。另外，还可以采取以下措施避免这一情况的发生。有经验的运行人员在零米层可以观察到有无溢流发生，并且根据工作经验结合实际情况根据溢流水量的大小，用水泵出水阀门调节，使冷却塔的进出水流量平衡。
第二，保证空气的顺畅排出。排水管道排气原理在实际应用中具有较好价值，实际操作中需要在立管的底部和中间部位接排气管，这一位置排气管可以较好的实现气和水在不同管道中流动，保证整个系统的稳定。另外，使排气管出口高出冷却塔接水盘约500mm左右也是一种较为可行的方法。
第三，合理设置冷却塔的进出水管道。通常情况下，进出水管道在运煤层，需要做好预防冷却塔结冰的工作。因此，如何正确设置连通管及阀门，通过阀门调节使循环水不进塔是避免冷却塔结冰的关键所在。另外，这种设置也保证了冷却塔检修的充足时间，是提高设备使用效率、延长使用寿命的重要途径。通常情况下，我们认为只要循环水温经室内管道自然散热后，能满足冷却设备进水温度要求，就可采用循环水室内循环散热方案[3]。但是，在应用中需要具体问题具体分析。
冷却水循环系统的工作方式以及稳定性对冷却水温度有较大的影响。目前的冷却水系统组成结构复杂并且一般采用闭式循环方式。机力通风塔、自然通风塔以及喷水冷却池等成为冷却水循环系统正常运转必不可少的组成设备，保证这些设备的可靠性是提高系统运行质量的重要因素。
5.结语
循环冷却水系统越来越广泛用于各行业中，在工程设计中应根据实际需要，充分考虑循环冷却水系统节水节能的特点，做好系统设置、管道设置等方面的工作，以降低水资源的消耗、减少不必要的能量消耗为基本原则，做好循环水冷却系统的设置。
第一，保证系统运行的经济性和节约性。凝汽器中采用适当的强化传热措施是提高经济性较为可行的办法。改膜状凝结为珠状凝结是较为常见并且效率较高的方法，换热系数可提高数十倍。
第二，冷却水进口时尽量保持其处于低温状态。这是实现节能与高效的重要环节。冷却设备从很大程度上关系到冷却效果，因此在保证冷却水进口温度的同时还要科学的选择设备。
第三，进行科学的可靠性评价。从各个环接出发，采取可行措施，通过保证软件的容错功能实现可靠性的提高。
参考文献：
[1]赖雪怡. 密闭式工业循环冷却水系统设计[J]. 工业用水与废水， 2011，42（3）. .
[2]宋丽萍. 空压站循环冷却水系统设计优劣分析[J].鄂钢科技，2011 ，30（1）.
[3]张琳. 循环冷却水系统节能方案设计实践[J].有色冶金节能，2013 ，4（1）.
篇3
关键词：钛冶炼炉循环冷却水 缓蚀阻垢 水稳药剂 处理分析
中图分类号：TF085
1 前言
攀钢钛业公司钛冶炼炉冶炼高钛渣，采用半除盐循环冷却水系统间接冷却电极柱的白钢保护套、底环、接触元件和液压站的液压站油箱。钛冶炼炉循环冷却水系统图如下。
试生产以来，水冷管道结垢严重，流量变小，局部温度过高造成系统报警频繁，严重影响了水冷系统的换热效果，产量达不到设计值（平均每月产量小于3000吨）。
2 原因分析
钛冶炼炉循环冷却水系统垢样结果如下。
可知系统老垢以钙垢为主。结合循环水水质指标计算饱和指数（L.S.I.）和稳定指数（R.S.I.）。
（1）饱和指数
L.S.I.=pH-pHs=9.20-6.34=2.86>0
（2）稳定指数
R.S.I.=2pHs- pH=3.48
由此可知，钛冶炼炉循环冷却水系统水质为结垢型水质，此为系统极易沉积污垢的一大因素，另有三个因素：
（1） 循环冷却水系统的pH值较高，导致循环水中的钙、镁离子易从水中析出形成水垢附着在管道壁上；
（2） 污垢的附着，导致冷却水流量变小，底环冷却水回水温度升高，钙、镁离子更易析出，如此恶性循环，使系统结垢更加严重，冷却水回水温度进一步升高，造成超温报警装置报警频繁；
（3） 微生物粘泥形成的污垢，造成管壁增厚，达不到换热冷却效果，严重时将导致设备烧坏并产生漏水，造成停产检修。
鉴于此，需对钛冶炼炉循环冷却水系统进行水质稳定研究，投加阻垢分散剂（内含污垢剥离成分），以保证不堵塞管道。
3 实验室药剂筛选及结果
3. 1 试验目的
循环冷却水处理是一个综合性治理的过程，不能片面地处理结垢或腐蚀或菌藻滋生的问题。因此针对钛冶炼炉结垢型水质，需筛选以阻垢分散为主，配以缓蚀基团为辅的缓蚀阻垢剂，并结合杀灭、剥离菌藻的杀菌灭藻剂共同保证水质稳定。
3. 2 试验内容
进行实验室静态阻垢试验、强化腐蚀试验、缓蚀阻垢剂与杀菌灭藻剂配伍性能试验、有热负荷的动态试验筛选针对性强的缓蚀阻垢配方，确定药剂投加量，并考核缓蚀阻垢剂和杀菌灭藻剂的配伍性能。
3. 3 静态阻垢试验结果
阻垢率随加药量变化曲线图：
3. 4 强化腐蚀试验及结果
缓蚀率随药剂投加量变化曲线图：
通过试验，筛选出配方C为缓蚀阻垢最佳配方。
3. 5 杀菌灭藻剂与缓蚀阻垢剂配伍性试验结果
杀菌灭藻剂与配方C配伍性能较好，杀菌率均保持在99.0%以上。
3. 6 动态模拟试验结果
将配方C不同浓度进行动态模拟试验，得出结果见表6：
配方C阻垢缓蚀性能满足需要，命名为PS-305。投加量在[20，30）mg/l时，对A3钢、黄铜、不锈钢均有较好的缓蚀效果，污垢附着率和腐蚀率均能够达到GB50050-07的要求。
4 现场调试及结果
4.1 调试技术路线
4.2 现场调试结果
调试后钛冶炼炉循环冷却水系统各项水质指标和管道腐蚀结垢率均达到GB50050-07要求，说明钛冶炼炉循环冷却水系统管道结垢情况得到了有效控制。
5 结论
5.1投加缓蚀阻垢剂PS-305，彻底解决了现场报警异象，说明钛冶炼炉循环冷却水系统所结老垢已彻底清离，管道管径已恢复。运行期间，水系统污垢附着率均低于GB50050-07（污垢附着率≤15m.c.m）的标准，确保了钛冶炼炉冶炼高钛渣的安全生产。
5.2 投加缓蚀阻垢剂PS-305，水系统腐蚀率均低于GB50050-07（碳钢≤0.075mm/a、铜≤0.005mm/a、不锈钢≤0.005mm/a）的标准，有效的减缓了钛冶炼炉循环冷却水系统设备的腐蚀速率，增加了设备的使用寿命。
篇4
关键词： 钢铁企业 循环冷却水系统 电气节能
0 引言
在水资源日益匮乏、水污染又异常严重的今天，经济有效地废水处理循环利用成为当务之急。在钢铁行业中，水是重要的能源动力介质，工业循环冷却水系统具有系统复杂、用户多、水量大、循环水介质种类多等特点。其能耗也极高，用电负荷约占整个单元项目用电量的20～30%，大型钢铁联合企业单元内循环冷却水系统的能耗可达数千甚至上万千瓦的电量。
在工业循环冷却水系统设计过程中，贯彻节能措施，开展节能设计，降低水系统的电耗，将有助于控制整个项目的能耗，对于节能减排有积极的意义。本文就如何进行钢铁企业工业循环冷却水系统的节能措施展开讨论，可作为实际工程的借鉴和参考。
1 工业循环冷却水系统能耗的组成
工业循环冷却水系统的能耗由以下几部分组成：
1.1 供水能耗
现场用户需要大量的循环冷却水，要供水则必须供电，用户多、水量大则用电需求量大，也意味着能耗高，拥护少、水量小则用电需求量小，也意味着能耗小。
不同的用户，其用水水压要求也不同，压力要求高则能耗高，压力要求低则能耗低。另外，在考虑水压能耗时，不仅要考虑供水压力的因素，也同时要考虑压力回水这一因素。对于循环水系统而言，有供水则必有回水。回水的压力必须能满足从主工艺单元车间回水至循环水处理站。
水处理站与用户之间的管道距离也会产生水头损失。供水回水管路短，管道的水头损失就小，可以适当的降低供水水泵的电机功率，在长期的运行中可节约能源，以一座循环水量为10000m3/h的工业净循环水处理站为例，每缩短100m的供回水管路，约可节约用电40kW左右。
1.2 用水能耗
用水能耗主要体现在用水制度上。用水制度分为连续用水制度和间断用水制度。连续用水制度用电量一定高于间断用水制度，连续用水制度能耗也一定高于间断用水制度能耗。
其次、工业循环冷却水的主要作用是带走在生产过程中由工艺设备所产生的大量热量、冷却设备。对于工业循环冷却水系统而言，带走热量的主要途径是换热器、蒸发空冷器或是冷却塔，如果采用换热器作为间接冷却的手段，其最后起冷却作用的还是冷却塔。
冷却塔与蒸发空冷器要实现热量在循环水系统与大气之间的交换，势必也要消耗电力、消耗能量。循环水系统供回水温差越大，需要交换的热量就越大，风机的电耗也越大，能耗就越高。另外，如果用户要求的水温越低，也会直接导致冷却塔或蒸发空冷器用电量的增大和能耗的上升。
2 措施
2.1 变压器节能
污水处理厂设计中要选用节能变压器。所谓的节能变压器是指空载损耗，负载损耗相对比较低的变压器。如s9、sl9、sc8等型变压器，s9系列与s7系列相比空载损耗平均下降了10%，负载损耗平均下降了21%。随着市场的需求及技术的进步，目前又出现了s12系列变压器，非晶合金铁芯变压器SH12系列的空载损耗较S9系列降低75%左右，但其价格仅比S9系列平均高出30%，其负载损耗与S9系列变压器相等。
变压器的最低能耗一般发生在负荷率50%～60%左右，但按照这个负荷去选择变压器，会使变压器选择过大，给运输、占地、投资等均带来麻烦，综合考虑初装费，变压器、高低压开关柜、土建投资及运行费用，又要使变压器在使用期内预留适当的余量，变压器最经济节能的负荷率一般在75%～85%。
2.2 减少线路损耗
在一个工程中电线、电缆的需要量非常大，少则几千米，多则上万米，有效的减少配电线路的电能损耗，节省的电能是相当可观的。导体的电阻与其电阻率，线路的长度成正比，与线路的截面积成反比，因此减少线路的损耗应从这几方面入手。
选用电阻率较小的铜做导体；电线、电缆敷设时应尽量少走弯路， 减少线缆长度；变压器尽可能地靠近负荷中心，减少低压电缆的长度；合理选择线缆的截面积。电线，电缆的截面通常按照线缆的载流量大于线路的工作电流来选择，再按照电压损失和机械强度来校验。
2.3 低压配电系统无功补偿的优化
无功补偿可分为集中补偿和分散补偿。分散于就地的无功补偿有以下好处：简单可靠，因为只要在用电设备上并联一台合适的专用电容器就可以满足，不需要外加其他保护装置；能提高低压电网的功率因数，降低了线损；具有较好的经济效益；提高了低压线路的功率因数，减少线路末端电压波动。污水处理厂的负荷一般比较集中，低压配电房选在负荷中心位置时，优先采用低压配电集中补偿。
2.4 减少电动机的电能损耗
工业循环水系统最主要的设备就是水泵，而减少电动机电能损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。设计中应采用高效率电动机，但在具体工程中电动机通常都是与工艺、机运及水暖专业的设备配套，由设备制造商统一供应，所以节能措施只能贯彻在运行过程中。
通过风机、泵类专用系列变频器在循环冷却水系统对鼓风机、水泵等工艺设备变频控制调节技术的应用分析，该技术使各系统风量、水量、水压等负荷工况参数按负荷情况得到适时调节。不但能改善系统的调节品质，达到阀门、风门调节、回流调节等落后调节方式所不能相比的调节性能。实际应用表明，该技术具有先进，节能效果显著等优点，在风机、泵类负载系统节能领域具有广阔的应用前景。
另外，空压机也是循环冷却水系统不可缺少的设备。企业一般在设计空压机的装机容量时，由于不能排除空压机在满负荷状态下长时间运行的可能性，所以只能按最大需要来决定压缩机的容量，设计余量一般都偏大，在实际生产过程中增加了电能浪费，因此对空压机进行变频节能改造是必要地。
2.5 错峰运行
钢铁企业的电价计费大多采用大工业电价，我国现行的大工业电价计费方式采用峰谷计量模式，分4个时段分别计价：8：00-12：00、22：00-24：00为峰段计价时段，电价较居民生活电价高53%；12：00-18：00为平段计价时段，电价与居民生活电价基本相同；18：00-22：00为尖段计价时段，电价较居民生活电价高72%；0：00-8：00为谷段计价时段，电价较居民生活电价低47%。由上述四个时段的电价计费方式可以看出，尖段的电价是谷段电价的3倍多，科学调度各时段的生产运行，对节约电费具有很好的实用性。特别是污泥脱水工段，如何避过尖段、峰段用电，充分利用谷段用电，对节约电费作用明显。
2.6 无电机冷却塔
无电机冷却塔属水动环保型冷却塔，即利用循环水余压或者上塔泵的压力推动水轮机带动风扇转动，无须电机运行，具有节能、高效、低噪音、寿命长、费用低、安全性高等优点。
以某钢厂水处理为例，共使用水动环保型冷却塔8台。同样大小的冷却塔风机的电机功率一般为20kW，以冷却塔每年工作8000h计，则每年用电：20kW*8*8000=128万kWh，电价按工业企业电费标准0.6元kWh。则每年电费是76.8万元。根据节能计算，可每年节约电费76.8万元。如果考虑电机、传动轴、减速机的维护、检修费用，则每年节约的费用更加可观。
3 结论
钢铁企业的工业循环冷却水系统的节能设计是一项系统设计，需要对各个能耗环节进行分析、计算和不断的优化。能否更好地解决钢铁企业的能耗问题，合理进行能源分配，已经成为决定钢铁企业运行效益好坏的关键因素。
参考文献
[1]金亚飚.浅谈钢铁企业循环冷却水系统节能设计.冶金能源，2009-10.
[2]吴军伟、朱学红.浅谈污水处理厂的节能降耗.中国给水排水，2011-11.
篇5
关键词：机力通风冷却塔；循环冷却水系统；冷却塔选型
中图分类号：TK224
文献标识码：A
文章编号：1009-2374（2012）18
我国南方地区燃煤电厂原有机组大部分采用直流冷却方式。随着经济的高速发展，水资源日益紧张及环保要求，新建燃煤电厂均要求采用带冷却构筑物的循环供水系统。一方面，循环水系统的选择及方式即汽轮机“冷端优化”，直接影响到凝汽器的真空，最终会影响到汽轮机的电功率和电厂的煤耗。另一方面，由于环保水务等方面因素的制约，在循环供水系统的设计上必须要达到国家和当地政府的设计规范。
1 中电荔新项目概述
广州中电荔新电力实业有限公司实为广州新塘漂染工业环境保护综合治理项目热电站的二期工程，在建机组为2×330MW热电机组，前期已建有2×100MW热电机组（旺隆电厂），对新塘环保工业园内的企业进行集中供热，工业园内12×104t/d净水供水站和10×104t/d污水处理厂也已建成投产。一期2×100MW机组循环水系统采用直流冷却方式，在纯凝汽工况下最大温排水量为21222m3/h，排入东江北干流，生活污水和一般工业废水分别经相应处理后排入工业园污水处理厂。本期工程供水水源分别为东江、工业园净水厂和城市自来水。本期2×330MW机组在纯凝额定工况下，循环冷却水热季需水量为43211m3/h，冷季需水量为33595m3/h；在抽汽额定工况下，循环冷却水热季需水量为32624m3/h，冷季需水量为25451m3/h，冷却水以东江为
水源。
2 初步设计选型结果
旺隆热电工程和本工程原规划设计总容量为2×100MW+2×210MW，循环水系统按直流供水设计，并取得了取水许可证。在本工程可行性研究阶段，设计容量由2×210MW更改为2×330MW级，循环水取水量较原取水量增大28821.4m3/h，无法通过水力主管部门的审批。根据业主《关于中电荔新循环水相关事宜的传真》，本工程在初步设计阶段1号机组按直流供水系统，2号机组按带自然通风冷却塔的循环供水系统设计。工业水系统采用直流供水系统，工业水回收水作为2号机组循环水系统的补
给水。
直流供水系统的流程如下：取水口旋转滤网间循环水进水自流沟泵房进水间循环水泵房 循环水泵循环水压力进水管凝汽器及辅机冷却器循环水压力排水管排水沟虹吸井循环水排水自流沟排水口东江。
循环供水系统的流程如下：循环水泵房循环水泵循环水压力进水管凝汽器及辅机冷却器 循环水压力回水管自然通风冷却塔循环水回水沟循环水泵房进水前池循环水泵房。
3 冷却塔的选型
冷却塔选型比较的目的是为了是循环水系统的设备包括循环水泵、冷却塔的投资及机组发电量、水泵耗电量等运行费用总体最低。
3.1 冷却塔选型方案的选择
方案一：采用带机械通风冷却塔的循环供水
系统。
方案二：采用带自然通风冷却塔的循环供水
系统。
3.2 冷却塔的一般技术指标
3.3 冷却塔的经济比较
3.5 结论
通过以上比较，方案一总投资及占地面积均比方案二小，且年总费用比方案二少646.31万元；根据部分工程实际情况，机械通风冷却塔和自然通风冷却塔出水温度的差值随着建电厂地区湿球温度的升高而加大, 随着湿球温度的降低而减小，即在高温高湿地区，机力塔的优越性愈是明显。以上计算是按纯凝工况考虑，当电厂供热时，采用方案一可根据抽汽量的变化调节机力通风冷却塔风机开启的台数，假设机组常年供热时按50%抽气量，方案一冷却塔电机的年运行费用还可节约电费281.23万元，年费用与方案
二相比，节省更多，故采用方案一。
4 选定投建循环水系统方案
由于中电荔新项目1号机组按原本300MW机组温排水量向珠江水委审批通过，后机组选定为330MW容量，多余10%温排水量必须经过冷却后方能排入珠江。根据设计院、专家及业主三方多次讨论选定下列方案：
1号机组采用单元制直流供水系统。其水源为东江北干流，东江和增江保证率为97%，最小流量分别为128m3/s、8.3m3/s。通过循环水泵抽升送至凝汽器，出水排至虹吸井，其中4316m3/h由降温水泵送至1座单塔处理水量为6000m3/h冷却塔降温后排放，其余温排水由循环水排水沟排至东江干流。
2号机组采用带机力通风冷却塔的循环供水系统。循环水经循环水泵抽升后用循环水管输送至凝汽器，温度升高后的水通过循环排水管输送至冷却塔进行冷却，温度降低后的循环水经循环水回水沟至循环水泵房进水间，如此反复循环。在循环过程中由于蒸发、风吹及排污而损失的水量通过本期工程工业水回水及补给水来补充。补给水水源为工业园净水站来水。循环供水系统拟采用7座单塔处理水量为6000m3/h的机械通风冷却塔。
每台机组各配3台循环水泵，热季采用1机3泵，冷季采用2机3泵的运行方式。1号机组配置1根循环水管，1条循环水排水沟、2座虹吸井及1座出力为6000m3/h的机械通风冷却塔；2号机组配置1根循环水管，1条循环水回水管，1条循环水回水沟及7台出力为6000m3/h的机械通风冷却塔。两台机组共8座冷却塔，分2排背靠背布置，每排4座，均采用单面进风方式。
5 结语
中电荔新公司所采用的循环冷却水系统，是为了适应低碳节能的环境发展需要而采取的特殊循环供水方式，它综合了直流供水及循环供水系统的优点，满足环评报告与其审批文件中的温排水量需要，为类似电厂的循环供水系统选型提供了思路。
机力通风冷却塔具有占地少、布置灵活、投资省、工期短、可根据不同季节和不同工况的循环水量调机运行台数、启停灵活、对地基承载力要求较低等特点，对于本工程场地条件限制和供热机组运行方式多样的特点，机力通风冷却塔具有一定的技术优势。
参考文献
篇6
关键词：55KW循环冷却水泵 系统改造 变频调速器
以往我公司的循环冷却水系统采用了二台循环水泵（一用一备）以恒速泵的方式供水，通常情况下水压波动很大，能量损耗大，一旦发生车间用水量大时管网压力会迅速下降，而车间停止或减少用水量时，管网压力又会急速上升，实际上间接的流量改变导致管网压力改变造成了循环泵的输出功率损失，循环泵的出口压力不稳定而造成了循环泵的工作点发生变化，从而使循环泵组本身的效率变差，无形中增加了电能的消耗和设备的机械磨损，容易造成设备故障率的升高，而为了保证生产正常，达到车间预期冷却效果，平时循环泵后的压力保持过高，这样相对的在恒速循环泵供水管网中用水流量大时管网压力底，用水流量小时管网压力高的现况；公司对车间循环水使用情况没有具体的什么规定和约束，时有发生车间已经不用循环水了而循环泵却是开的；有时也由于循环水池水位过底而使泵组吸不到水也不知道，循环泵组却在空载运行既浪费了电力能源也加速了泵组的机械磨损；另一方面循环水泵的拖动电机启动方式采用星-三角降压瞬时启动，启动时的冲击波造成了电网的不稳定和循环泵组的机械性能受损。鉴于以上几点有意改用变频调速闭环控制方式来控制。 自从通用变频调速器问世以来，变频调速技术在各个领域得到了广泛应用，变频调速器以节能、安全、高品质的质量等优点，在实际应用中得到了很大发展，随着电子技术的飞速发展，变频调速器的功能也越来越强，尤其充分利用变频调速器内置的PID调节功能，对合理设计变频调速设备，保证正常生产等方面有着非常重要意义。公司的循环水泵供水系统通过变频调速器改变泵组的出水能力来适应各车间对流量的需求，当循环水泵的转速改变时，扬程特性随着改变，而管阻特性则不变，则调节了管网压力流量。由于在不同的时间段，车间用水量变化是很大的，为了节约能源，本着多用多开多送，少用少开少送的原则，故通常需要“1控X”的切换。若供水不足，自动提升循环泵的转速来增大泵组出口流量压力或启动2号泵组进行变频控制；反之，当车间用水量减少时则先停止2号泵组退出工作，仅由1号泵组变频控制系统供水。变频调速器已具有内置PID调节运算功能，使采集到的压力信号（DC4—20mA）经过PID调节比较处理后得到新的频率给定信号输出（DC4—20mA），决定变频调速器输出频率的大小，从而改变了循环泵的转速大小来实现管网压力恒定，构成了闭环定值控制系统，能按需自动调速，实现管网水压实时调节的平稳恒定，避免水压流量波动造成的冲击损耗；合理对PID的参数值设定，可以大大减少系统供水管网水压过高过底所带来的功率损耗，节约能源和减少机械磨损。此外，通过变频调速器对循环泵电机启动过程的过渡性设置，使得泵组的启动电流平缓增大，连续启动运行，避免了常规快速启动电机产生大电流对电网的冲击和所产生的机械冲击；从而有效的降低轴承和其他易损件的磨损，普遍减少机械应力，具有节电和延长电机、泵组使用寿命的功效。
另外对循环水池的水位情况及冷却踏的风机运行情况与循环泵组变频调速闭环控制系统进行连锁工作。根据水池水位决定开机，一当水池水位过底可以连锁自动打开补充进水阀们给水池加水，直到达到预定水位。这样保证了整个系统正常运行的可控性。
具体方案图纸附图：
控制系统电气
变频调速器内部接线原理图（通用风机水泵型） 单位：浙江普洛化学有限公司
编号：DYKR0311001
编制：任雪峰
日期：2003-11-11
1
断路器
只
3
650.00
1950.00
2
交流接触器
CJ20-160A 380V
只
4
380.00
1520.00
3
电流互感器
BH-0.66 150/5
只
2
50.00
100.00
4
电流表
6L2-A 150/5 只
2
40.00
80.00
5
电压表
6L2-V 0-450V
只
1
40.00
6
信号灯
AD11-25/40
只
5
10.00
50.00
7
控制按钮
LAY3
只
6
15.00
90.00
8
通用继电器
HH54P
只
4
10.00
40.00
9
液位控制器
YJ-712
只
1
40.00
10
压力变送器
HBY-2000
套
1
3000.00
11
变频调速器
VF-55KW
台
1
18000-35000.00
12
箱体
台
1
1000.00
13
主导线
批
1
200.00
14
辅料费
批
1
200.00
15
备注
16
篇7
【关键词】冷却循环水；节能减排；制酒车间
1、背景
茅台酒厂某制酒车间的白酒生产现采用的是不锈钢套管式白酒冷却器，需要大量的冷水来满足冷却制酒的需求，冷水流过冷却器后，温度上升即行排放，冷水只用一次。且生产所用供水硬度较高，该水在冷却过程中由于蒸发，接触大气，水质更加恶化，钙镁离子浓度更高，会在工艺设备上严重结垢、腐蚀，使换热过程难以顺利进行，加大了冷却水的使用量。随着市场的增大，酒厂生产用水量和废水排放量逐年增大，原生产冷却水没有合理地循环利用，浪费水资源。因此，对生产冷却水合理地循环利用，每年可节约大量水资源。这是对国家节能减排政策的积极响应并将付诸行之有效的措施。
循环水冷却系统是为生产设备实施水冷却而配置的。以水作为冷却介质，并循环使用的一种冷却水系统。冷却系统以水冷却移走工艺介质或换热设备所散发的热量，冷水流过需要降温的生产设备（常称换热设备，如换热器、冷凝器、反应器）后，温度上升，使升温冷水流过冷却设备则水温回降，可用泵送回生产设备再次使循环使用。冷水的用量大大降低，常可节约95%以上。冷却水占工业用水量的70%左右。因此，循环冷却水系统起了节约大量工业用水的作用。循环冷却水使用的目的是能有效地节约水资源、减少热污染。
2、制酒车间冷却循环水系统控制要求
根据长期调研生产数据，最后得出该酱香型白酒制酒车间冷却循环水系统控制的要求为：环境湿球温度28℃，一栋生产房冷却水需要量为25m3/h，四栋共需要水量100m3/h，冷却前水温55℃，冷却后水温32℃。
3、可行性分析
（1）节水效能分析
根据调研所得数据，系统需求冷却水量为100m3/h，冷却温差23℃。
蒸发水消耗约为循环水量的0.16%/℃，即蒸发水消耗=100m3/h*0.16%/℃*23℃=3.68m3/h。
为减少管路结垢、抑制微生物生产，控制排污量和补充水量为循环流量的5%，即排污水量=100m3/h*5%=5m3/h。
在每个窖期的开始时对整个水箱和冷却塔的冲洗一次，需放空水箱和冷却塔，按最大量计算（放空前水箱满水），水箱存水60m3，冲洗用0.5m3，冷却塔存水2m3，冲洗用0.5m3，所以共用水63m3。按每轮次生产20天、每天16小时折算冲洗用水量=63/（20*16） = 0.2m3/h。
结论：相对于非循环水，采用循环供水后污水排放减少94.8%，清水消耗减少91.12%。
（2）用电效能分析
根据泵站与高位水池的距离和高差、流量，测算清水用电约2（kW・h）/m3，污水处理由于在下游、耗电可以过忽略，即非循环供水耗电约2（kW・h）/m3。
电能消耗=加压泵30kW+风机11kW*2+散水泵1.5kW*2+过滤器2kW+控制回路1kW=58kW，循环水量100m3/h，系统采用变频控制，按节能系数0.8计算，平均电能消耗0.464 （kW・h）/m3。
结论：对比数据，采用循环水后电能消耗降低了25.4%，节能效果明显。
（3）技术可行性
根据循环水量和温差，计算散热负荷，选用散热能力好的横流式冷却塔双机组合，可以达到要求。根据循环水量和压力要求，相应的泵也属于常规产品，容易满足。根据四栋厂房布局，回收水箱安装于六栋厂房后面就可以利用水自身重力回流。
4、系统方案设计
（1）循环冷却水方案设计
按照冷却循环水是否与大气直接接触冷却，可将冷却塔分为开式冷却塔和闭式冷却塔。开式冷却塔内空气与水进行充分的接触。大气中尘埃不断混入水中，造成菌藻滋生；由于冷却水蒸发、飞溅、漏损、浓缩形成的盐类污垢，造成管网堵塞；另外系统内只安装普通的过滤装置，不能完全去除这些杂质，导致水的电导率增加，造成管道腐蚀；冷却水经过被冷却设备时温度上升，水中的钙、镁离子溶解度发生变化会形成水垢。降低了换热效率，影响系统正常工作。所以，敞开式冷却循环水存在水垢、污垢、腐蚀、菌藻、管网腐蚀和浓缩倍数的控制等问题。
闭式冷却塔（也叫蒸发式空冷器或密闭式冷却塔）是将管式换热器置于塔内，通过流通的空气、喷淋水与循环水的热交换保证降温效果。由于是闭式循环，其能够保证水质不受污染，很好的保护了主设备的高效运行，提高了使用寿命。
闭式冷却塔按风的流向分为横流式冷却塔和逆流式冷却塔，横流式冷却塔风从两侧进从上方出，风与从下往下的喷淋水相交，逆流式冷却塔风下进上出，与喷淋水方向相反。与逆流式冷却塔相比，横流式冷却塔具有风机功率小、散水泵功率小、噪音低、飘水量小、可在运行时进行日常维护、可模块化组装、扩容方便等优点。
综合以上因素，故本方案选择横流闭式循环冷却水方案，闭式系统如图1所示。
（2）厂房回水管道设计
该制酒车间包括4栋生产厂房，每栋生产厂房内有4个班，8个班组走1条总线，采用DN110的PPR环保供水管，在冷却塔出水处汇聚成1条DN160的PPR环保供水管，所有水管采用PPR环保供水管，完全符合GB/M318742.1、GB/M318742.2、GB/M318742.3以及GB/M317219 卫生标准及国家卫生部相关的卫生安全评价规定。PP-R产品具有耐热、耐压、保温节能、使用寿命长及经济等优点，将逐步取替现有的其它种类水管而成为主导产品。
每个冷却灌的循环水溢出管采用DN32的PPR管，在溢出口装有一个DN32的活接球阀，每个班的两个冷却灌溢出管道经DN63变DN32的变径接头将水汇总到DN63的回水管里；较远两个班的冷却溢出水又经DN110变DN63异形接头或变径接头将水汇总到DN110的回水管里；最后四个班的回水经DN160三通、DN160变DN110、DN110变DN63变径接头将回水汇总到DN160总管回流至水箱内，在进入水箱之前进过篮式过滤器进行除渣，保证回流水质。其中A12-03、A12-04、A12-05三栋厂房地理位置比水箱高，可借用水的压力自然回流，而A12-06这栋厂房与水箱位置相平，水不宜回流，故在主管上加有一个循环水泵。
（3）系统全自动控制设计
系统采用西门子200PLC进行数据处理和控制，实现全自动、无人值守、无按键操作。
a.恒压供水控制：对供水压力进行PID控制，控制变频器调节加压泵转速，使压力稳定于设定值。
b.恒温供水控制：对冷却温度PID控制，控制变频器调节风机转速，使温度低于设定值。
c.自动启停控制：工人无需操作任何按钮，只需打开/关闭冰缸进水阀，就可实现系统的启动/停止，实现闲时停机节能。当停止生产，关掉冷却缸进水阀时，管道无水流动，压力增大，变频器长时间低频工作一段时间后，系统自动进入休眠状态，所有设备停止运行。当打开水阀，检测到供水压力低时立即启动加压泵，迅速恢复供水压力。
d.自动水箱液位控制：控制补水阀使水箱水位在一定范围内。水箱水位低于设定值时，打开补水阀。当水箱水位高于设定值时，关闭补水阀。
e.水箱自动粗过滤：水箱内设置有3mm过滤网和冲洗扫渣装置，定时运行，确保大的杂质不进入水箱。
f.管道精细过滤：在主供水管上安装100微米过滤器，滤除大于100微米的杂质，定时冲洗。
h.触摸屏界面：显示系统拓扑图，显示各设备运行状态，显示运行数据，手动操作各设备，设置运行参数等。
5、系统运行效益分析
设备于2013年5月完成安装和初步调试，单栋投入试运行，在处理好回水过滤除渣等问题后，于2013年7月份完成全部调试，并投入四栋运行。设备投入运行后，从7月到9月，每天专人到现场查看设备运行状态、进行日常维护和记录相关数据，至今没出现任何故障。每到窖期由专人负责水箱、冷却塔、过滤器的清洗，供水质量达标。
（1）冷却效果：根据7轮次酒运行数据可以看出，系统冷却后的水温达到了设计要求，低于32度。
（2）恒压供水：加压泵出口压力稳定0.51MPa，最远端用水压力高于0.25 MPa，达到了恒压供水的目的。
（3）用水情况：系统在7轮次共补水量1363m3，其中包括人为打开冰缸的原溢流口导致的泄漏、冲渣用水、洗工具等水耗。同车间原未安装循环水的1、2、7、8栋生产房本轮次共用水12289m3。
（4）用电情况：循环系统本轮次用电量为5731（kW・h）。
（5）本轮次系统节约费用计算：按用电费用：单价0.71元/（ kW・h），水资源费：单价0.05元/m3计，经统计未安装系统生产房用水量为12289m3。
系统节水量：12289-1363=10926m3；
系统节电量：10926m3×0.7（kW・h）/m3-5731（kW・h）=1917.2（kW・h）
系统节约费用：1917.2（kW・h）3×0.71元/（ kW・h）+ 10926 m3×0.05元/m3=1907.51元。
（6）节约能源计算：电的折煤系数取0.36kg标煤/（kW・h）， 水的折煤系数取0.2429kg标煤/立方米新鲜水。
系统节约能源量：10926m3×0.249kg标煤/立方米新鲜水 +1917.2（kW・h）×0.36kg标煤/（kW・h）=3410.766kg标煤=3.412吨标煤
该项目一栋生产房一个轮次能节约3.412吨标煤，节能效果显著。
篇8
关键词：电厂；性能；循环；负荷；调节方式
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.050
1 概述
本电厂建设规模为2×660MW超超临界、间接空冷机组，厂址位于新疆准东煤电煤化工产业带奇台县五彩湾工业园区大井矿区。
厂址区属准噶尔盆地东南缘，古尔班通古特沙漠东缘，暖温带大陆性干旱气候特点显著。其气候特点是冬季寒冷，夏季酷热，冷暖变化剧烈，降水稀少，气候干燥，风沙多，日照强。
2 半干半湿方案切换方式的确定
2.1 辅机冷却水采用开闭式系统的选择要求
《大中型火力发电厂设计规范》（GB50660-2011）第12.7.3 条，对辅机冷却水系统的设计要求。本工程主要水源采用地表水，根据水质分析，宜采用以开式循环冷却水为主的辅机冷却系统。考虑将来的辅机冷却水水质受环境的影响有变差的可能，对辅机冷却水水质要求较高的设备（例如各种转动设备的机械轴承）采用除盐水冷却，配置一个小闭式循环冷却水系统。
2.2 主厂房辅机冷却水系统运行方式
主机采用的间接冷却塔在冬季运行时，有足够辅机冷却的备用面积，可以考虑冬季停运辅机冷却系统，辅机切换至主机间冷系统来冷却。
采用开式循环和闭式相结合的辅机冷却水系统配置时，开式水采用的机械通风冷却塔为开式冷却塔，且该地区尘土较大，开式冷却水中悬浮物增加再所难免。由于开式冷却水与主机循环水水质不一样，若在运行中切换，存在开式冷却水进入至主机凝汽器和间冷塔散热器的风险，导致凝汽器和间冷塔换热管束的腐蚀。若在寒冷时期停机切换，不仅需要开式冷却水系统排空，而且需要大量的除盐水冲洗开式冷却水系统，即便这样也很难保证开式冷却水系统的设备及管道达到除盐水运行的环境。若为了切换运行，再给辅机机械冷却塔备用一套干冷塔及相关管路，显然得不偿失。因此不能利用间冷塔冷却水作为主厂房开式冷却水的切换制运行方案。若是为了配合辅机冷却水系统切换运行，主厂房内辅机须全部采用闭式水系统，问题迎刃而解。
机组各辅机设备均采用闭式冷却水冷却，在寒冷时期，可将辅机闭式冷却水系统统一切入主机间冷闭式冷却水系统，辅机闭式水和主机间冷循环水均为除盐水，不存在水质污染等方面的问题，不需要排空、冲洗管路，仅进行阀门切换的操作。因此，在寒冷时期，将辅机冷却水系统切入主机间冷系统的运行方式具有可行性。
3 辅机冷却水系统运行方案配置
机组的辅机冷却水系统运行方式按照主厂房内采用开式系统的全年机械通风冷却塔湿式冷却方案（方案一）和主厂房内采用闭式系统的半干半湿方案（方案二）两种冷却方案进行优化和比较。
3.1 方案一：机械通风冷却塔湿式冷却方案
本方案为常方案，辅机冷却水系统顺水流布置为进水前池辅机冷却水泵冷却水压力进水管主厂房闭式换热器冷却水压力回水管机力冷却塔滤网前池。
湿式冷却方式时全厂辅机冷却水量为4540m3/h，其中包含本期空压机冷却用水120 m3/h。
3.1.1 主厂房外辅机冷却水系统配置
（1）机械通风湿式冷却塔。
型式：逆流式机械通风冷却塔；进水水温：39℃；出水水温：≤33℃；冷却水量：1850m3/h；淋水面积：144m2；平面尺寸：12.0m×12.0m；水池深度：2m；冷却塔风筒材料：玻璃钢；风机直径：Ф7000mm；电机功率：55kw（变频电机）；轴功率：47KW；数量：3段。
（2）辅机冷却水泵。
型式：单级双吸卧式离心泵；流量：2300m3/h；扬程：40m；电动机功率：400kW；轴功率：340 kW；电压：6000v；数量：3台（两运一备）。
（3）辅机冷却水管道。
辅机冷却系统采用扩大单元制，每台机组各设1根DN800的辅机冷却水供水管及回水管。
3.1.2 主厂房内辅机冷却水系统配置
主厂房内辅机冷却水系统采用大开式、小闭式循环冷却水系统。
开式冷却水设一根冷却水进水母管和一根排水母管，设置一台电动旋转滤网，为主机冷油器、给水泵汽轮机冷油器、机械真空泵冷却器和闭式循环冷却水热交换器提供冷却水，冷却水水源工业水。主厂房内单台机开式辅机冷却水量约2210t/h。
闭式循环冷却水系统，对汽机、锅炉各辅机提供冷却水。闭式循环冷却水系统采用除盐水作为补水水源，设1台10m3闭式水膨胀水箱。 系统共设2台100%容量互为备用的闭式循环冷却水泵，闭式水热交换器采用两台65%板式换热器。闭式循环冷却水系统总水量约为1750 m3/h。
3.2 方案二：主厂房内采用闭式系统的半干半湿方案
如前述，本方案的运行方式：（1）寒冷时期，主机间冷塔出水温度≤33℃，满足辅机冷却水水温要求。湿式机械通风冷却塔及厂区辅机冷却水泵房内的辅机水泵停运，主厂房内辅机设备及除灰空压机冷却水均由主机间冷塔出水提供。（2）除寒冷时期外，主厂房内大闭式循环冷却水系统与机械通风冷却塔的辅机冷却水通过主厂房内的板式换热器进行热交换。主厂房内大闭式系统采用除盐水作为冷却水源。全厂空压机冷却水也由主厂房内大闭式系统除盐水提供。
此方案两台机需主厂房外机力塔或主机间冷系统提供的总冷却水量约4720 m3/h，其中包含全厂空压机所需冷却水量120 m3/h。
3.2.1 辅机冷却水系统配置
3.2.1.1 主厂房外辅机冷却水系统配置
（1）机械通风湿冷塔。
型式：逆流式机械通风冷却塔；进水水温：39℃；出水水温：≤33℃；冷却水量：1900m3/h；淋水面积：156.25m2；平面尺寸：12.5m×12.5m；水池深度：2m；冷却塔风筒材料：玻璃钢；风机直径：Ф7000mm；电机功率：75kw（变频电机）；轴功率：50KW；数量：3段。
（2）辅机冷却水泵。
型式：单级双吸卧式离心泵；流量：2250m3/h；扬程：43m；电动机功率：450kW；轴功率：370kw；电压：6000v；数量：3台（两运一备）。
（3）厂外辅机冷却水管道：同方案一。
3.2.1.2 主厂房内辅机冷却水系统配置
主厂房内辅机冷却水系统采用闭式循环冷却水系统，对汽机、锅炉各辅机提供冷却水。闭式循环冷却水系统采用除盐水作为补水水源。每台机组设1台10m3闭式水膨胀水箱，设2台100%容量互为备用的闭式循环冷却水泵，闭式水热交换器采用两台65%板式换热器。闭式循环冷却水系统总水量初步估算约为2330m3/h 。
4 经济比较
4.1 初投资比较
4.2 运行比较
4.2.1 耗电
4.2.2 耗水
由以上数据可见，方案二全年耗电费用155.52万元；方案一辅机冷却水系统运行全年耗电费用为155.26万元。两个方案的耗电费用相差0.26万元。方案二全年耗水费用75万元/年；方案一辅机冷却水系统运行全年耗水费用为108.6万元/年。方案二较方案一耗水费用节约33.6万元/年。
4.2.3 年运维费用比较
由上表数据可见，方案一与方案二系统相比较，初投资节省25.4万元，年运行费用多33.34万元，年总费用多29.64万元。
5 结论
通过对两种方案经济技术比较，方案二初投资较方案一略高为25.4万元，年耗电费用相当，但是方案二；每年总费用比方案一节约29.64万元，若按照使用寿命20年计算，节约运维成本约592.8万元；方案二比方案一每年节水7.47万吨，节水效果显著；在环境气温较低时，按方案二系统设计对间冷塔防冻工作有帮助。
因此，神华国神准东电厂工程辅机冷却水系统运行方式采用冬季辅机机械通风冷却塔停运辅机冷却系统切换到主机间冷系统即半干半湿方案，无论从经济性，还是节能减排均是可行的。即降低了运营成本，并在节能减排方面效果显著。
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[3]王红霞.供热计量收费之后的控制调节问题[J].区域供热， 2012（02）.
篇9
【关键词】循环冷却水；结垢；微生物
1 引言
在化工企业中，生产所需的冷却水用量大约占总体用水量的60～80%，但循环冷却水在运转过程中，总会因为结垢、腐蚀或微生物滋生的原因，使设备发生损坏，严重时会造成设备受热不匀而爆炸，往往对企业造成巨大的损失。大多化工企业为了减少循环冷却水系统发生巨大事故，只能不断增加循环水设备检修次数，造成循环冷却水的检修费用越来越高。所以如何保证化工企业循环冷却水的水质稳定成为了研究者十分热门的研究课题，本文通过对化工循环冷却水水质的具体问题的分析，提供了有效的解决措施，为化工企业的循环水系统工作提供了有效的支撑。
2 循环冷却水的水质问题分析
在化工企业中，循环冷却水分为开放式循环冷却水系统和封闭式循环冷却水系统。在开放式循环冷却水系统中，由于冷却水在循环过程中不断的蒸发，导致水中的盐分不断的被浓缩，水的PH值不断的增加，而循环冷却水的水温、溶解氧以及营养物质特别丰富，会促进微生物的不断的滋生繁殖，最终导致循环水无法继续使用，这种循环水系统不被大多企业使用，使用价值不高；封闭式的循环冷却水系统是采用的全封闭循环，在循环过程中没有水分蒸发、没有曝气过程，仅仅需要补充一些软化水或脱盐水进行补充渗漏量，由于循环冷却水中无氧气补充，微生物繁殖也相应较少，盐分较少不会大量结垢，但这种运行模式仅仅适用于工艺要求高、易结垢且冷却水的运行管道较窄等特殊场合，运行成本较高。
3 循环冷却水水质处理方法探析
化工企业的循环冷却水水质问题主要集中在结垢、微生物繁殖以及腐蚀三个方面的问题，下面我对其进行具体分析。
3.1 结垢问题的分析及解决措施
循环冷却水经过长时间循环往往产生许多盐垢，常用的有碳酸钙、硅酸钙、硫酸钙等，其中以碳酸盐为最多。目前防止碳酸盐结垢的方法主要有以下几种：（1）用石灰软化或者其他成分的软化水软化法：通过石灰水或其它软化水等成分将那些致盐垢的成分去除掉或者将这些致盐垢成分转化成非致盐垢的成分；（2）排污法：通过控制循环冷却水中的排污量，来降低水中的碳酸盐硬度，使循环水的碳酸盐硬度始终低于极限碳酸盐硬度；（3）中和法：循环冷却水的结垢大多是因为PH值过高，向补充水中投放适量的酸，将碳酸盐分解成可溶性盐，从而达到防止结垢的目的；（4）加入阻垢剂：通过向补充水中加入具有阻垢性能的药剂，防止非碳酸盐垢的产生，但是目前市场上的化学药剂在阻垢效果上有着一定的问题，其阻垢性能有着很大的限制，而且对铜以及其它合金有着腐蚀作用，所以使用的时候需要谨慎处理。
除了碳酸盐污垢外，大量微生物产生的粘泥也是污垢的主要成分之一，所以采用一些方法对微生物的繁殖进行控制也是防止污垢的主要手段之一。有部分厂家采用在流动水中放置静电除垢器，它的原理是：当水中的具有极性的偶极子通过静电除垢器时，这些偶极子会按照正负有序的方式连续排列，增大了水分子的偶极距，使水分子中的溶解盐类被水偶离子包围，按照正负顺利排列在偶极子中，既不能自由运动，也不能靠近管壁，这样水垢就无法形成，甚至会因为水的极化作用使水分子趋向管壁，导致原有的老垢龟裂、变形、脱落，达到除垢的目的。实践表明：采用静电除垢器，不仅防垢除垢效果好，而且安装容易，维护成本极低。
3.2 腐蚀问题的分析及解决措施
在化工企业的循环冷却水系统中常见的腐蚀分为三种：化学腐蚀、电化学腐蚀、微生物腐蚀。首先是化学腐蚀，它是化工企业最常见的腐蚀方式，主要是因为硫化氢、二氧化硫等具有强腐蚀性的气体或设备泄露酸性物质造成的腐蚀；其次是电化学腐蚀，它是化工企业循环冷却水中最主要的一种腐蚀方式，它是因为两种金属元素之间或同一种金属元素之间存在电位差，使电子发生了大量转移，造成了金属腐蚀；再次是微生物腐蚀，它主要是因为微生物产生的粘泥沉淀附着在管壁表面产生腐蚀，很难进行控制或处理。
目前处理腐蚀的方法很多，有药剂法、阴阳极保护法、喷涂防腐蚀层法等。其中药剂法是最常用的一种方法，其成本低，操作简单，控制腐蚀效果稍差；阴阳极保护法在控制腐蚀方面效果很好，是最普遍使用的一种方法；喷涂防腐蚀层法在控制腐蚀方面效果最好，但对系统要求严格，管理不便，工作量大，不为大家推荐。
3.3 微生物腐蚀问题分析及解决措施
化工企业循环冷却水的PH值、水温、营养等条件十分适宜微生物的生长，而随着循环水系统的不断运行，冷却水不断蒸发，水中的营养富集越发严重，促进微生物的迅速繁殖，水质恶化，微生物引起的粘泥、结垢和腐蚀问题就成了循环冷却水系统中的普遍问题。
对微生物的控制方法通常是杀菌剂，但杀菌剂并非长效药剂，必须保证完成杀菌后迅速降解，对人畜无害，并且不能积累毒性，具备很强的普遍性，还需要尽可能的不影响其它阻垢剂发生作用，要具有很强的稳定性，尽量不与水中的其它物质反应，还要价格低廉、使用方便，但市场上大多是药剂无法满足这些要求，大多杀菌剂对人和水生动植物都有毒，在使用时务必谨慎选择和使用。
对于微生物的去除还可以通过过滤装置来实现，即在水中装备过滤器滤去水中的悬浮物和菌藻类。另外还可以在循环水加入弱电电子水处理器，它将流经处理器的水分子的电子激活，使其电子能位升高、电位降低，从而使水中盐类离子因静电引力的减弱而不发生积聚，平均分布在水中，发到防止结垢的目的。实际应用中发现，这种弱电电子处理器的功能十分显著，可以达到杀菌率97%，降藻率99%。
4 结论
本文通过具体的生产实践，对化工企业循环冷却水在运行过程中遇到的结垢、腐蚀以及微生物繁殖等问题的产生原因进行了分析，并结合生产实际提出了相应的解决措施，为化工企业的专业工程技术提供借鉴，对我国的节约用水和环境保护也有很大的现实意义。
参考文献：
[1]张志华，李龙家，高亚楼.煤化工废水预处理的工艺改进[J].价值工程，2010（22）.
篇10
我国水资源总量占世界水资源总量的7%,居第6位。但人均占有量仅有2400m3,为世界人均水占有量的25%,居世界第119位,是全球13个贫水国之一。我国是一个贫水国家,按国际标准,每人每年水供应量在1000t以下就是缺水国家。目前,中国缺水在千亿立方米以上。不少地区人均水资源已同世界闻名的缺水国家以色列相近。黄土高原地区情况就是这样。我国被列为世界上贫水的国家之一。特别是北方、西部广大地区缺水特别严重。我国东南地区由于地面水资源污染引起水质性缺水情况也很严重。在全国670座大中城市中,有400座城市不同程度地缺水。其中110座城市严重缺水。面对如此缺水的严峻形势,我国工业用水量却浪费惊人。主要是工业用水重复利用率低。工业用水重复利用率只有20%~30%。仅为发达国家的1/3。一般的冷却系统均采用敞开式循环冷却水系统,冷却水用过后不是立即被排放掉,而是收回循环再用。水的再冷是通过冷却塔或其他冷却设备来进行的。由于敞开式循环冷却水系统水的再冷却是通过冷却塔来进行的,因此冷却水在循环过程中要与空气接触,部分水在通过冷却塔时还会不断被蒸发损失掉,因而水中各种矿物质和离子含量也不断被浓缩增高。为了维持各种矿物质和离子含量稳定在某一个定值上,必须对系统补充一定量的冷却水(补充水)。并排出一定量的冷却水(排污量)。这种敞开式循环冷却水系统要损失一部分水,但与直流冷却水系统相比,可以节省大量的冷却水,且排污水也相应减少,而且减少系统对外界的热污染。因此不论从节约水资源,还是从经济和保护环境的观点出发,都应设法降低各类工厂的冷却水用量,减少排污水量。工业冷却水占工业用水的80%以上,对冷却水实行循环利用,具有显著的环境效益、经济效益和社会效益。如果循环水平均浓缩倍数由2.2提高到4.0,每1万立方米循环水可以减少70~80m3的循环水补充水。同时还可以减少排放70~80m3的污水。因此,如何提高工业水的重复利用率,并合理、科学地使用工业水就显得极为重要。
2循环水系统中存在的问题
循环冷却水处理,最重要的是解决换热设备的结垢和腐蚀问题。结垢要影响换热效率,多耗能源,影响工艺操作。腐蚀会降低设备使用寿命,并存在安全隐患。
2.1腐蚀
水在冷却塔内和空气充分接触,循环水中的溶解氧得到补充,所以循环冷却水中溶解氧总是饱和的。水中溶解氧是造成金属电化学腐蚀的主要原因,这是冷却水循环使用后易带来的一大问题。
2.2沉积(含水垢及污垢)
水在冷却塔中蒸发,使循环水中盐含量逐渐增加,加上水中二氧化碳在塔中解析逸散,使水中碳酸钙在传热面上结垢析出的倾向增加,这是问题之二。2.3微生物黏泥冷却水和空气接触,吸收了空气中大量的灰尘、泥沙、微生物及孢子,使系统的污泥增加。冷却塔内的光照、适宜的温度、充足的氧和养分都有利于细菌和藻类的生长,从而使系统黏泥增加,在换热器内沉积下来,造成黏泥的危害,这是水循环使用后带来的问题之三。
3产生问题的原因
3.1换热器的材质
根据实践经验,不同材质组合虽然有利于提高换热效率,但带来的电偶腐蚀和水质处理上的难度也是不可忽视的。例如化肥厂的水系统,在碳化塔工段使用铝合金换热水箱,就存在铝管与钢铁连接处的电偶腐蚀问题,循环水也难以回用高碱度废水(铝对Cl-、Na+、K+等耐受能力较弱)。同时,碳化水箱设计为U形管,管径较细,冷却水在其中流速慢,碳化液温度高,易结垢和沉积污垢。
3.2运行工艺的影响
3.2.1水垢附着
在循环冷却水系统中,碳酸氢盐的浓度随蒸发浓缩而增加。当其浓度达到过饱和状态,或经过传热表面水温升高时,会分解生成碳酸盐沉积在传热表面,形成致密的微溶性盐类水垢,其导热性能很差(≤1.6W/(m•K),钢材一般为45W/(m•K))。
3.2.2设备腐蚀
循环冷却水系统中,大量设备是由金属制造,长期使用循环冷却水,会发生腐蚀穿孔。这是由多种因素造成的,主要有:冷却水中溶解氧引起的电化学腐蚀;有害离子(Cl-和SO2-4)引起的腐蚀;微生物(厌氧菌、铁细菌)引起的腐蚀等。从大量垢下腐蚀的情况分析,有两种情况:一种是锈垢。这种垢大多为瘤状,瘤周为黑色,主要是水质pH值偏低,铁细菌和硫酸盐还原菌繁殖的后果;另一类是污垢与金属接触部位细菌繁殖的后果。主要是水的流速慢,换热面上或系统设备上积存杂质和污垢所造成。
3•2•3微生物的滋生与黏泥
在循环水中,由于养分的浓缩,水温升高和日光照射,给细菌藻类的迅速繁殖创造了条件。细菌分泌的黏液使水中漂浮的灰尘杂质和化学沉淀物等黏附在一起,形成沉积物附着在传热设备表面,即生物黏泥或软垢。
3•2•4污垢沉积
污垢沉积主要是冷却水流速偏低造成的,特别是夏季水温高,膦系水处理系统微生物黏泥大量滋生,流速慢的地方,紧贴管壁的生物黏泥更减缓了本来就缓慢的水流,结果是恶性循环。提高冷却水流速不利于污垢存留,一般大于0•9m/s的水流,污垢或黏泥难以在循环水系统中管道和设备上附着。
4水质指标
根据装置长周期运行对水质的要求,以及国标《石油化工给水排水水质标准》(SH3099-2000)的规定,循环冷却水水质指标如下。
4•1污垢热阻
所有循环水均存在污垢沉积影响换热的问题。污垢热阻值的规范指标规定为(1•72~3.44)×10-4m2•k/w。由于现行大多是采用磷系配方(包括聚磷和复合配方),其污垢是否附着换热器而影响换热,除了水的流速、流量、药剂浓度外,菌藻微生物繁衍滋生也是重要的因素。当加了杀菌灭藻剂后,微生物黏泥少,污垢就少,换热就好。菌藻微生物随时都在繁殖,污垢热阻值也在不断变动之中。所以,污垢热阻这一指标难以准确反映实际情况,很多流于形式。
4•2悬浮物和浊度
其允许值低于或等于30mg/L。由于新鲜水水质问题或者旁滤池的运行情况不好以及微生物的繁衍滋生等原因,造成循环冷却水的悬浮物和浊度经常超标。
4•3pH值
指标为8•0~8•6。根据实践运行情况,循环冷却水在较高pH值条件下运行,可有效防治系统腐蚀。优良的药剂与垢离子络合成不溶物,在旁流处理或沉积池中沉积而不断与循环水分离,循环水的碱度和pH值不仅不会随循环水的浓缩而提高,反而会降低或平衡在一个相对稳定的范围内。
4•4碱度
指标为≤500mg/L。使用磷系的最高允许指标为500mg/L,一般动物中不能超出此指标,否则将产生磷酸钙结垢,废氨废碱更不敢回收入循环水中使用。为了防止碱度升高,曾有加酸处理。但磷酸盐本身要增加碱度,只有不断排放循环水或控制低浓缩倍数,才能正常运行,很不利于节水和环保。
4•5钙离子
指标为≤600mg/L。循环水中有一定钙离子有利于缓蚀。高分子聚合物使钙镁离子成为胶体络合物再转化非离子泥垢。实际运行中,钙离子浓度与碱度、pH值和药剂二者之间存在联动关系。在规定的加药量、pH值、碱度指标内,钙离子也自动平衡在一个相对稳定的范围。
4•6铁离子
循环水中如果有铁离子存在,是循环水系统出现腐蚀的一个信号,一般在低pH值条件下出现。
4•7氯离子(以Cl-计)
循环水系统是钢铁材质,循环水中Cl-≤1000mg/L,有铜、不锈钢材质Cl-≤400mg/L。氯离子是造成金属腐蚀的重要因素。
4•8石油类(COD)
指标为<10mg/L。聚合物能使水体中油类聚集,只要设计好集油池,油类会自动上浮并与循环水分离。
4•9浓缩倍数
浓缩倍数是循环冷却水处理上常用的术语。是循环水中的含盐量与补充水中的含盐量的比值。缩倍数受补充水水质和循环冷却水水质标准制约。由于我国大部分水处理采用的是磷系(含聚磷)配方。因此,浓缩倍数实际上成了循环水运行中一项重要的硬指标。按照国标《石油化工给水排水水质标准》(SH3099-2000)的规定,化工行业的浓缩倍数应当大于3•0。炼油系统的浓缩倍数应当大于2•5。由于有机磷药剂存在水解的问题,它与钙镁离子的络合状态随时存在于动态变化之中。循环水浓缩过程中,这种络合平衡指数不断被打碎,水的pH值升高,碱度增加,就会出现有磷酸钙垢或含磷、锌污垢的问题。解决这一问题的出路,就是要不断排放一部分循环水,并补充新鲜水和药剂。实现这一过程的关键措施就是控制水的浓缩倍数。浓缩倍数事实上是控制了磷系药剂在循环水系统中的停留时间。但排放的一部分废水,必然含有尚未失去功能的有效药剂。这些含磷废水不仅浪费大量的水资源,而且对环境有害,是水域富营养化,赤潮频发的重要因素。
5水质管理
5•1冷却水闭路循环尽量不排放
循环冷却水系统属于闭路循环系统,水池内的水通过泵送到各用户处,从用户处回来的水通过冷却塔进行冷却,并同时投加缓蚀阻垢剂。经过冷却塔冷却处理的水回到水池,供用户重复使用。正常情况下,系统根据所要控制的浓缩倍数,会产生一些排污水。但大部分冷却水是循环使用的。冷却水的循环使用要注意两点:①冷却塔集水池应设置一定容积的积存污物和淤泥之处,便于污物沉积,并设置便于清除淤泥的设施。集水池出口处和循环水泵吸水井应设计拦截杂物的拦物网。②密闭式循环冷却水系统的管道底点处应设置一定容积的积污罐或过滤器,便于污物沉积和排出。管道高处应设排气阀。
5•2清洗和预膜
清洗和预膜是工业循环水系统开车时的惯例,通过清洗可以很快去处锈垢,通过预膜可以保护设备减轻腐蚀。但是,清洗和承膜带来的负面效应也是不容忽视的。清洗和预膜过程中要浪费大量的水,所有清洗、预膜药剂均随着置换废水进入环境水域,这里边有大量酸类、磷酸盐和高浓度锌及其化合物等,均属污染环境的物质。
5•3日常水质管理
贯彻执行国家、省、市及有关部门颁发的有关法律、法规和规章,贯彻执行股份公司和兰州石化分公司下发的有关水质管理文件。认真做好日常的水质指标的管理。
5•3•1腐蚀速度
由于冷却循环水中富有氧,碳钢的金属表面并不是均匀的。当它与冷却水接触时,会形成许多微电池,产生氧化还原反应,继而对金属产生腐蚀。为了有效控制腐蚀,按照国标《石油化工给水排水水质标准》(SH3099-2000)的规定要求碳钢腐蚀速率≤0•075mm/a,不锈钢的腐蚀速率≤0•010mm/a。
5•3•2黏附速率
黏泥主要是指微生物黏泥,在冷却水中由于水中溶解的营养源而引起细菌、霉菌、藻类等微生物群的增殖,并以这些微生物为主体,混有泥沙、无机物和尘土等,形成附着的或堆积的软泥性沉积物。冷却水系统中的微生物黏泥不仅会降低换热器和冷却塔的冷却作用、恶化水质,而且还会引起冷却水系统中设备的腐蚀和降低水质稳定的缓蚀、阻垢和杀生作用。为了减少微生物黏泥,按照国标《石油化工给水排水水质标准》(SH3099-2000)的规定,要求化工系统碳钢管黏附速率≤15mg/(cm2•月),炼油系统的碳钢管黏附速率≤20mg/(cm2•月)。
5•3•3微生物数量控制
含有微生物的补充水不断进入循环冷却水系统,与此同时,冷却塔中从上面喷淋下来的冷却水又从逆流相遇的空气中捕集了大量的微生物进入冷却水系统。冷却水系统中充沛的水量为这些进入的微生物的生长提供了可靠的保障。冷却水的水温通常被设计在32~42℃之间(平均温度为37℃),这一温度范围又特别有利于某些微生物的生长。因此,有些冷却水系统成了一些微生物的一个巨大的捕集器和培养器。为了控制微生物数量,按照国标《石油化工给水排水水质标准》(SH3099-2000)的规定,要求异养菌总数≤1×10E+5个/mL。
