大循环水水冷却塔降温效果差的分析报告
- 格式:doc
- 大小:25.50 KB
- 文档页数:3
间冷开式循环冷却水系统节水分析及设计探讨李璐【摘要】According to some design projects, various water saving measures of indirect open circulating cooling water system were elaborated, including: 1. determining concentration multiple of circulating cooling wa-ter and temperature difference between influent and effluent water rationally, selecting type of cooling tower rea-sonably; 2. choosing efficient water collector and water-saving filter; 3. strengthening automatic control of circu-lating cooling water system; 4. designing volume capacity of the system rationally. Beside, some related issues about the design of circulating cooling water field were also discussed.%结合相关设计项目针对间冷开式循环冷却水系统的几点节水措施进行了阐述,其中包括:①合理确定循环冷却水的浓缩倍数、进出水温度差以及优选塔型;②优选收水效果好的收水器和节水型过滤器;③加强循环冷却水处理的自动化控制;④合理设计循环冷却水系统容积。
同时,对循环水场设计中的相关问题进行了探讨。
【期刊名称】《工业用水与废水》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】5页(P52-55,73)【关键词】间冷开式循环冷却水;浓缩倍数;系统容积;节水减排【作者】李璐【作者单位】中国天辰工程有限公司,天津 300400【正文语种】中文【中图分类】TU991.42;TQ085+.42在全球水资源严重紧缺的现状下,保护水资源,节约用水是每个人的责任。
循环冷却水系统管道安装问题分析摘要:近年来随着我国经济建设的高速发展,以及在一带一路思路的引导下,我国在海内外各地陆续投资兴建了大批大型工程项目。
各种项目所使用的机电机组、换热器等,都必定会使用到循环冷却水系统,虽然循环冷却水系统在整个项目中所占投资比例不大,但因每个项目投资总额基数高,所以循环冷却水系统的投资金额也是常大的,因此,在循环冷却水系统的设计和施工中,如果能够合理的安装和使用,维护好循环冷却水系统,将会为整个项目投资节约不少资金,缓解投资压力。
关键词:循环冷却水系统;冷却塔;蝶阀;沟槽式管道连接在大型工业与民用建筑中广泛的应用到了循环冷却水系统,如暖通空调的循环冷却水系统,化工车间的循环冷却水系统,电厂海水循环冷却系统等。
冷却塔、循环冷却水系统运行况正常与否,直接影响到机组水泵的运行能耗、冷水机组的正常出力和换热器换热效果。
1循环冷却水统的安装存在的问题(1)冷却水系统在启动时,循环冷却水泵在瞬间吸引大量水流,巨大的水流由进水管道进入进水口,巨大的水冲量对管道产生冲击,进水管产生强烈的振动,此冲量通过管道及冷却塔的传递慢消减。
同时振动的传递也将产生噪声并传递出去,使周围环境受到噪音的污染。
同时,在循环冷却水泵开机运转至系统正常运行的过程中,振动频率慢慢衰减,在某个时值达到与冷却塔相同的固有频率,进而产生了共振,将会直接影响冷却塔的运转性能,减少其使用寿命。
(2)冷却塔在运转时,管道内的水流量大速度快,管道压力巨大,并伴随着不停的振动,如果没有安装支架来固定管道,管道的振动会使管道之间的连接口产生磨损,管道的密封性破坏,发生泄漏,进而影响整个机组的运作,而且污染周围环境,这样会减少管道的使用寿命,增加投资成本,还会直接影响作效率,减缓工程进度。
(3)冷却塔进水管上安装作用低下的蝶阀与闸阀。
蝶阀具有一定的静态调节能力,其调节性能在系统的初调试中可以胜任,但在进水塔正常运转中却功能缺缺。
而闸阀却是一种典型的快开式阀门,调节能力微乎其微,只能当开关式双位阀来使用,不适合用在冷却塔进水管中,因为冷却塔对进塔水压要求较为精确。
浅谈循环水冷却系统的节能改造循环水冷却系统是工业企业不可或缺的重要设备,水冷却系统通常由冷却塔、水泵和换热系统等组成,其工作流程是由冷水流过需要降温的生产设备有效换热后再返回冷却塔,通过冷却塔内将温度上升的循环水降温,然后通过循环水泵加压后再次循环使用。
标签:循环水冷却系统节能改造前言:循环水冷却系统作为企业主要的供能设备,占企业用电量的比重相对较大,在国家日渐提倡重视节能环保的新时代下,通过对循环水冷却系统进行节能改造而降低用电消耗,不仅能为企业创造较好的经济效益,更能实现良好的社会效益,在工业循环水冷却系统中循环水泵、冷却塔风机是用电大户,所以节能改造的关键点在于研究如何对循环水泵和冷却塔风机进行节能改造,本文就具体的节能改造措施进行简单阐述。
1.循环水泵的节能改造水冷却系统的循环水泵作为主要的动能设备,占能源消耗的比重相当大,循环水泵方面除采用高效节能泵外还可以通过以下几个方面进行节能改造,一是通过水泵的富余流量分析,以控制循环水泵的回水阀门开关度的方式来调节循环水的供应压力,在满足系统运行的实际扬程情况下低于水泵的设计扬程时,可以有效避免因额外的循环量而产生的能效浪费;二是随着高压大功率电机变频调速技术的不断成熟,运用变速变流量的节能原理,根据水泵的压力和流量特性曲线,在保证循环水冷却系统压力的前提下,采用对循环水泵电机调节方式进行变频改造来实现优化节能,根据循环水泵的转速、扬程、功率与节电率的变化,在转速降低、流量减小时,电机所需功率近似按流量的3次方大幅度下降,虽然降低转速时额定的工作参数会相应降低,但水泵仍能在同样的效率下工作,所以降低转速能大大降低轴功率从而达到节能的目的;循环水泵在进行变频节电改造后,改造后的变频系统相当于一个全自动的调节阀,水泵降低了转速,流量就不再用关小阀门来控制,阀门始终处于全开状态,避免了由于关小阀门引起的能效损耗,同时也避免了总效率的下降,确保了能源的充分利用,设备需要多少,就能供应多少;在采用变频调速时,50Hz工况下满载时功率因数为接近1,工作电流比电机额定电流值要低很多,是因为变频装置的内滤波电容产生的改善功率因数的作用,可以为电网节约20%左右的容量,从而确保了能源的有效利用;三是降低水泵出口压力,通过对水冷系统运行参数和水泵设计参数进行充分的分析比较,通过对循环水泵进行削切叶轮来减小叶轮直径,降低水泵扬程和水泵出口压力,从而达到降低水泵电耗的目的。
循环水系统水质恶化原因分析及处理措施发表时间:2020-10-29T02:56:54.556Z 来源:《中国科技人才》2020年第19期作者:党宁王强[导读] 工业生产中往往产生大量的热,使设备和产品的温度升高,从而影响正常生产和产品质量。
陕西黄陵煤化工有限责任公司陕西黄陵 727307摘要:本文阐述了陕西黄陵煤化工有限责任公司醇氨车间循环水系统运行状况,对目前水质恶化的原因进行分析,并作出处理措施。
关键词:循环水处理;结垢;腐蚀;原因;处理措施1、引言工业生产中往往产生大量的热,使设备和产品的温度升高,从而影响正常生产和产品质量。
水是吸热的良好介质,可以用于冷却生产设备和产品,冷水冷却器中,将热油降温,水温升高,为了重复利用排出的热水将其引入冷却塔冷却,再用水泵送入冷却器中循环使用。
而目前应用最广,类型最多的是敞开式循环冷却水系统。
该系统是在高浓缩下运行,实现了冷却水的高度重复利用。
但是该系统的弊端是冷却水在循环系统中循环使用,水温升高,水流速度的变化,水的蒸发和空气中杂物的引入,各种无机离子和有机物质的浓缩、阳光照射、灰尘杂物的引入,以及设备结构和材料等多种因素的综合作用,造成循环水水质恶化,所以必须做好水处理工作。
陕西黄陵煤化工有限责任公司甲醇车间循环水装置由 5 座敞开式冷却塔、6 台双吸离心泵、2 台反洗提升泵、3 组浅层砂滤式过滤器、一组自动加药装置构成。
自 2017 年 12月份开始循环水水质不断恶化,且无好转迹象,主要表现为:循环水中氯离子、总硬度、浊度、电导率持续居高不下;循环水水池内水质发绿并伴随一些泡沫产生;冷却塔表面附着粘泥、藻类;部分换热器换热效果差。
2、循环水系统运行状况系统满负荷生产时循环水泵开 5 备 1,循环水量为:24000 m3/h,系统保有水量:8000 m3,蒸发水量:190 m3/h,排污水量:126 m3/h,补充水量:316 m3/h,上水温度:12~18 0C,回水温度:17—23 0C。
化工厂循环冷却水系统节能改造方案经济性分析目前,国外工业循环水泵运行效率一般在70%左右,而我国平均运行效率约为50%左右,可见工业循环水系统节能有着广阔的空间。
化工厂冷却循环水系统运行时需要设置的参数较多,运行条件容易发生变化,循环系统中水泵机组的参数优化过程较为复杂,造成了冷却循环水系统在运行时实际工况容易偏离最佳工况点,即管路及水泵产生过多的无效阻力,造成系统能源利用率偏低,浪费电力严重。
标签:化工厂;循环冷却水系统;节能改造;方案经济性1 工业循环冷却水系统构成及原理工业循环冷却水系统,由单级双吸式离心泵,冷却塔,风机,旁滤系统,以及监测换热系统等部分构成。
通过离心泵将凉水塔池中的水打到生产车间的换热器中,从而给换热器将温,然后循环回来的水在泵压作用下流向塔顶,再通过横流式和逆流式冷却塔将其降温,如此循环往复,使水资源在不断冷却过程中,实现循环利用。
2 工业循环冷却水系统的安全与节能设计思路2.1 工业循环冷却水系统的安全问题及设计思路2.1.1 工业循环冷却水系统的安全问题工业循环冷却水系统安全问题,主要体现在以下方面:(1)水力不平衡:水力不平衡问题,一般由冷却水系统运行稳定性差有关,主要体现在流量以及压力不稳定两方面,从根源上看,在于系统设计不合理。
管路设计不合理,管径大小不符合系统需求,会导致设备与设备之间水头损失增加,致使水力不平衡问题发生。
(2)冷却塔冷却效果欠佳:冷却塔冷却效果差,易对系统的安全性造成影响,该问题一般由冷却塔位置不合理或进出水不均匀等多导致,冷却塔位置不合理,导致进风侧受遮挡,进出水不均匀,部分冷却塔承受冷却水量负荷过大,都会影响系统的安全性。
2.1.2 工业循环冷却水系统安全设计思路(1)水力不平衡问题的安全设计思路:在同一系统中,通常采用同一水泵加压,因此,各个设备最初压力相同,可通过以下思路,确保系统运行过程中,设备的水压相等:首先,调整水头损失,提高设备与设备之间压力的平衡性。
循环水降温新技术随着工业化进程的不断推进,各行各业对于降温技术的需求也越来越高。
传统的降温方式往往存在能源消耗大、效果不佳、运行成本高等问题。
为了解决这些问题,循环水降温新技术应运而生。
循环水降温技术是一种通过循环水来吸收和带走热量的方法。
其原理是利用水的热容量大,传热效率高的特点,通过循环水与被冷却物体进行热交换,使被冷却物体的温度降低。
与传统的降温方式相比,循环水降温技术具有以下几个优点。
循环水降温技术能够实现能源的高效利用。
传统的降温方式往往需要大量的能源投入,而循环水降温技术利用水的热容量大的特点,能够在循环过程中有效地吸收和带走热量,从而达到降温的目的。
相比传统方式,循环水降温技术能够大大降低能源消耗。
循环水降温技术具有较高的降温效果。
由于循环水能够与被冷却物体充分接触,传热效率高,因此能够快速将被冷却物体的温度降低。
与此同时,循环水能够将吸收的热量带走,保持循环水的低温状态,从而实现连续降温的效果。
循环水降温技术具有运行成本低的优势。
由于循环水能够多次循环使用,不需要经常更换,因此能够大大降低运行成本。
而且,循环水降温技术不需要额外的降温介质,只需要通过循环系统即可实现降温,进一步降低了运行成本。
针对循环水降温技术的应用领域,主要包括工业生产和建筑空调等方面。
在工业生产中,循环水降温技术可以应用于冷却设备、冷却剂等方面,用于降低设备的工作温度,保证设备正常运行。
在建筑空调中,循环水降温技术可以应用于冷却塔、冷却系统等方面,用于降低建筑物的室内温度,提供舒适的室内环境。
总结一下,循环水降温新技术是一种通过循环水来吸收和带走热量的高效降温方式。
它具有能源利用高、降温效果好、运行成本低的优点,适用于工业生产和建筑空调等领域。
随着科技的不断发展,循环水降温技术将会不断完善和应用,为各行各业提供更加高效、节能的降温解决方案。
循环水系统问题及改造方案由于循环水系统连接全厂工艺生产装置的换热器,循环水系统运行的好坏直接关系到全厂生产装置的稳定运行,鉴于循环水系统目前存在问题,有必要对循环水系统进行综合改造。
一、防止填料污堵换热器问题由于循环水塔池所用换热填料,因材质、老化、低温、化学药品腐蚀等情况,经常会出现破碎,导致破损碎片进入循环水系统,造成对循环水系统换热器造成污堵。
为有效解决此类问题,循环水系统在吸水池安装有两道滤网,由于目前滤网安装存在安装不到位问题,未能有效起到过滤破碎滤料功能,为此,我部门建议:1)整修吸水池滤网,使之能起到良好的过滤作用2)在塔池通往吸水池的入口,加装一道滤网,要便于吊出清理、不影响循环水流通。
3)在各装置前增加管道过滤器及旁路,以便于检修及清理过滤器;更为彻底的解决办法是在完成1)、2)两项的情况下,更换质量较好、不易产生碎块的网格滤料,这样可以减少施工量且方便维护。
二、冷却塔问题循环水冷却塔现状:1)底层起支撑作用的网格板未发现异常、损坏、老化等情况。
2)我厂循环水冷却塔填料由于材质差、风化严重等原因,现存在不同程度的破损、脱落,为防止破损杂物堵到各装置换热器内或管道滤网内,建议对冷却塔填料进行更换。
3)布水器经检查,未发现严重损坏情况,可暂不更换。
4)收水器,有部分破损情况,可部分更换,或不更换。
5)管道吊架,每支管道有5-7处吊架,其中有两处为不锈钢带,其余均为碳钢吊架,碳钢已锈蚀严重,上水管道存在晃动现象,为保障循环水系统安全,所有吊架均需更换为不锈钢材质。
6)管道未发现破损情况,不需更换。
7)爬梯、扶手栏杆均为碳钢材质,且未防腐,已经锈蚀严重,无法保证行走、攀爬安全,需更换为不锈钢材质或重新更换后进行防腐处理。
8)风机叶轮与风筒内壁也有几处摩擦,需要一并处理。
9)冷却塔未加百叶窗,冷却塔四角存在洒水现象,易进赃物,需妥善处理。
10)冷却塔填料层四周挡板部分损坏,需更换修复。
下图为冷却塔内部照片需维护整改项目:1、填料更换量为:78.6×15.6×1.5=1839.24m³。
影响循环水水质的原因分析及处理方法摘要:目前,采用循环冷却水代替直排水冷却已成为化工行业的共识,循环水的水质直接影响下游装置水冷却器及设备的安全运行,水质超标,会使换热器表面形成水垢,影响换热效果。
同时,采用敞开式循环冷却方式的水场,冷却塔暴露在室外,受外界阳光、灰尘、风吹、雨淋等一系列环境因素影响较大,导致水场逐渐产生严重的沉积物附着,设备腐蚀和微生物大量滋长,以及由此而形成的黏泥污垢堵塞换热器列管等。
这一系列的问题,已是影响安全生产的重大隐患,本文旨在通过分析这些问题的成因,以找到切实可行的解决办法。
关键词:循环水;水垢;微生物;水质1 现存循环水水质问题现以我厂一套循环水装置为分析样本,该循环水系统拥有4台循环水泵,每台设计流量为3084m3/h,压力控制在0.4MPa~0.6MPa,向下游两个装置供循环水,正常状态为两开两备。
1.1 水垢随着大量水分在凉水塔中蒸发,水中含盐量逐渐增大,过饱和后会在换热器表面逐渐析出。
这些物质的主要成分为CaCO3、Mg(OH)2、Ca3(PO4)2,由于这些物质溶解度极低,因而很容易在换热器表面形成水垢。
水垢的存在使换热设备的水流阻力变大,水泵及相关设备的能耗大幅增加;同时也导致换热设备热效率降低,从而降低产品品质和生产效率,对工厂造成一定的经济损失。
1.2 污垢污垢一般是由细小的泥沙、尘土、不溶性盐类的泥状物、胶状氢氧化物、杂物碎屑、腐蚀产物、油污、特别是藻类的尸体及其黏性分泌物等组成。
但污垢在传热表面上黏附不紧,容易清洗,有时只需用水冲洗即可除去。
但在运行中,污垢和水垢一样,也会影响换热器的传热效率。
1.3 微生物由于循环水的循环利用,水中各种离子浓度升高,为微生物的滋生提供了良好的生态环境,如果微生物得不到有效控制,不仅会产生微生物腐蚀,大量细菌分泌出的粘液像粘合剂一样,并以微生物群体及其遗骸为主体,与水中灰尘、杂质、化学沉淀物、腐蚀产物等粘结在一起,形成粘糊糊的胶粘状物,即微生物粘泥。
高位收水冷却塔系统及性能分析作者:何潇钟雪周来源:《决策探索·收藏天下(中旬刊)》 2018年第5期冷却水塔是发电厂的主要组成部分,它的合理、可靠投入对汽轮发电机组安全、经济运行有着至关重要的作用。
另外机组运行循环水泵的耗电量约点机组发电量的 1.5%,运行费用很高。
因此,冷却水塔的优化分析和论证已成为该领域的一个非常关键的研究课题。
一、冷却水塔的作用通常情况下,冷却塔主要是使挟带废热的冷却水与空气进行热交换,进而使废热在大气中散发。
热力循环过程主要有:水通过锅炉加热成高温高压蒸汽,进而使汽轮机开始作业,进一步推动发电机发电。
此外,经汽轮机作业后的排入凝汽器中的废气与冷却水进行热交换,最终,然后通过水泵将凝结成的水打回锅炉进行循环使用。
在这一过程中,冷却塔将挟带废热的冷却水的热量从塔筒出口排放到大气中。
二、发电厂冷却水塔的发展概况1912年,荷兰某一个矿上诞生了世界第一座简单的自然通风冷却塔。
第二次世界大战后,随着世界格局的变化和工业的发展,冷却塔在各工业国家得到了发展,特别是美国。
但是,由于受各种条件的制约,冷却塔主要采用机械通风。
自20世纪70年代起,武际可教授等人通过薄壳有矩理论对冷却塔结构进行分析,最终研究开发了一系列用于风载、自重、温度作用下的冷却塔静力结构分析程序等。
随工韭的的发展相继出现了大型冷却塔。
三、冷却水塔的分类一般来讲,按通风方式主要分为三种:一是自然通风式;二是机械通风式;三是混合通风式。
由于水和空气流动方向不同,自然通风冷却塔主要分为两种:一是横流式自然通风冷却塔;二是逆流式自然通风冷却塔。
其中,所谓横流式自然通风冷却塔,是指空气横向流过下落的水,填料位于塔的外部。
逆流式自然通风冷却塔空气自下而上流过下落的水,因此填料位于塔内部。
按水和空气接触分为:湿工冷却塔:水和空气直接接触,热、质交换同时进行的冷却塔。
干式冷却塔:水和空气不直接接触,只有热交换的冷却塔。
干塔中空气与水经由金属管组成的散热器表面进行热交换,最终将管内水的热量排放到大气中。
2010年1 1月 第1 1期(总第144期)
广西轻工业
GuANGxI JouRNAL 0F LIGHT INDusTRY 化工与材料
造纸循环水冷却塔水流量选型误区浅析 江旭 (广西华劲集团,广西南宁530028) 【摘要】 根据填料冷却塔工作的基本原理,结合实例分析了进塔水流量过小造成填料淋水不均,从而使塔内气水热交换 能力降低并最终导致冷却塔冷却能力降低的原因。指出了冷却塔设计水流量选型须与实际进塔水流量接近的依据。 【关键词】 冷却塔;水流量;填料;热交换 【中图分类号】TP273.5 【文献标识码】A 【文章编号】 1003—2673(201O)1卜20—03
1 引言 关于循环水冷却塔的选型,需要明确水质、水流量、进塔水 温、出塔水温以及当地的干球温度、湿球温度等技术条件和参 数。但在实际选型中很容易对水流量产生认识误区,造成选型 不当。请看以下发生在某厂的实际案例: 某制浆造纸厂污水处理站生化处理池前选用了一台高温 差方形逆流网格填料循环水冷却塔,为使生化处理池的细菌能 在低于38 ̄C的适宜水温下发挥生化作用,要求污水通过冷却 塔水温能从50%降低到35℃以下。该塔按设计规范取当地干 球温度31℃,湿球温度28't2,设计进塔水流量为800m /h。 该冷却塔在投入使用后,进塔水流量一般在450 600m3/h 之间,进塔水温在47—50℃之间,但在夏天的出塔水温很少能 达到35't2以下,平均水温为36 ̄C,超出设计出水温度l℃。即 使将冷却塔风机开到最大转速、风叶角度调到更大,在测出的 干球、湿球温度基本与设计温度相同时,还是不能把出水温度 降到35℃以下。该塔的实际水流量约为设计水流量的60%左 右,按常理说应该还有很大的降温余量,是什么原因制约着该 塔的冷却降温效果呢? 2冷却塔基本原理 其实这是一个对填料冷却塔工作基本原理不了解而造成 的认识误区。按常规思维,在实际水流量一定的前提下,很多人 想当然会认为选用设计水流量越大的填料冷却塔,其冷却降温 效果会越好,前述案例的冷却塔就是基于这样的认识去选型 的。在此有必要先对目前常用的开式机械通风填料冷却塔冷却 降温基本原理进行简单阐述: 热水(高焓值)通过塔内配水系统均匀喷洒在塔内填料上, 形成水膜或细小的水滴。通过塔顶风机从周围环境强制吸人塔 内的干燥(低焓值)冷空气,与水膜或水滴进行接触并发生热交 换,热水中的热量传递给了干冷空气而温度降低,干冷空气与 水换热后变成热空气通过风机排出塔外。 填料(如薄膜填料、网格淋水填料)是热水通过机械通风填 料冷却塔与干冷空气发生热交换的一个载体,由配水系统喷溅 下来的热水,在填料流道中形成水膜或水滴,以水膜或水滴的 形式最大限度增加热水与高速通过填料流道的干冷空气接触 的面积和时间,从而使两者有足够的场所和时间发生热交换。 要使热交换达到最大化,气水发生热交换的面积则成为关键因 素之一。这就要求进入填料的热水必须通过配水系统均匀喷 淋,使淋水能均匀覆盖满整个填料层,全面发挥整个填料层作 为热交换载体的作用。 3淋水不均影响 了解了热水在填料冷却塔降温的基本原理,现在对前述案 例达不到降温效果进行简要分析: 基于前述案例,该塔实际淋水并不均匀,一部分填料区域 淋水密度大,一部分填料区域淋水密度小,甚至有的区域无淋 水覆盖。根据填料冷却塔气水热交换原理,空气在填料中与水 发生热交换时,因为水的存在会使空气流通阻力增大,而这个 流通阻力在冷却塔设计时已通过对风机功率做适当的选型来 平衡。当填料淋水不均匀或部分区域无淋水覆盖时,这部分填 料区域的阻力最小。无疑成为干冷空气通过的无障碍通道,风 机从塔外吸人的干冷空气就会优先从淋水密度小或无淋水的 区域通过,则大部分空气在这部分区域形成短路,那么在额定 风量不变的前提下,留给与热水进行热交换的干冷空气就少 了。通俗地说,就是有气的地方无水,有水的地方缺气,气水不 能有效进行热交换。冷却塔的冷却降温效果必然就降低了。 造成淋水不均的因素很多,如配水系统分布不合理、喷头 堵塞、填料结垢堵塞或变形、水流量过少等,本文仅就水流量过 少对冷却塔冷却降温效果的影响进行浅析。
循环水供水温度升高的原因分析及处理措施[摘要]榆能化公司2#循环水供水温度出现异常上涨后,通过对冷却塔温差、风速监测,发现主要原因为填料滋生黏泥,造成部分冷却塔降温效果下降,通过对系统进行黏泥剥离后,供水温度得到了有效控制,为主装置稳定运行奠定了重要基础。
[关键词]填料泄漏黏泥剥离0 引言榆能化公司2#循环水负责向一期甲醇装置、DMTO装置及MTBE装置提供低于30℃的循环冷却水,装置设计规模为60000m³/h,设置12间逆流式机械通风冷却塔,单塔设计水量为5000m³/h,2023年6月份以来,在主装置热负荷不变的情况下,MTO侧循环水供水温度异常上涨,装置通过加大循环水量、加大新鲜水补水等措施后,循环水温度仍无法得到有效控制,MTO装置被迫降低生产负荷维持运行,随着夏季高温季节的到来,循环水温度上涨问题直接影响主装置的稳定运行,因此降低循环水供水温度问题迫切需要得到解决。
1 循环水降温原理循环水给水经装置换热器换热后,温升可升高10℃左右。
换热后水经回水管线汇集成一路总管,分成几路上塔均匀分布在冷却塔填料层,在填料层中循环回水与空气直接接触,充分进行换热在逆流式机械通风冷却塔系统中,循环热水被布水管上的布水器均匀的喷淋在填料上,使水形成很薄的水膜或溅散成细碎的水滴,从上而下流动。
冷空气由冷却塔的侧面进入填料层,由下而上流动,在填料层中温度较低且较干燥的空气与水膜或水滴逆向流动接触,此时,由于能量和质量的不平衡,水气自动发生传热、传质过程。
一方面,因为温差的存在,温度较高的水与较低的空气将发生热传导过程,从而使热水降温;另一方面,从塔外来的空气温度较低,未被水分饱和,这样的空气与水膜接触时水将自发的蒸发进入空气中,直到空气达到饱和为止。
由于水的蒸发会带走大量的热,从而使水温进一步降低。
在冷却塔的实际运行中,由于水的汽化潜热远远大于气温变化的显热,循环水的冷却降温主要靠这部分水的蒸发来进行,这部分热量占整个冷却热量的80%-90%,只有少部分约10%-20%的热量是靠水与空气之间的传导过程散发的。
关于凝汽器端差大大原因分析凝汽器排气压力下的饱和温度与凝汽器循环水出水温度之差称端差。
小机组凝汽器端差正常范围为6-8℃。
汽轮机端差大影响凝汽器真空,影响凝汽轮机的热效率及汽耗率。
端差增大主要原因有:1、凝汽器汽侧漏入空气2、凝汽器铜管水侧或汽侧结垢3、冷却水管堵塞4、冷却水量减少经过及现象:运行中发现真空在93左右,未对此重视。
但发现凝汽器两侧出水温度存在不一致现象,两侧出水温度最大差2.5℃。
要求三值汽机运行人员对凝汽器各水室进行排空气操作。
但两侧温差并未消除。
真空泵及循环水泵电流均正常。
2月20日,陶经理通知,最近两个月凝汽器端差在20℃以上。
采取措施:1、凝汽器水侧积有空气影响凝汽器换热效率。
未接通知前,发现凝汽器两侧出水温度存在温差,安排运行人员对凝汽器水侧进行排空气操作。
未见端差明显减少。
2、为了降低端差,增加循环水流量,尝试启动备用循环,端差下降4℃,但凝汽器循环水温升仍保持不变。
3、为了降低排气温度,尝试启动备用真空泵,启动后真空未见明显上升。
凝汽器端差及温升仍保持不变。
4、真空系统存在漏气,导致排气温度升高。
通知后,对照凝汽器排气压力下对应的饱和温度表及凝结水质,排气温度略高,对真空系统进行检查,对轴加水封进行注水排空气操作。
做真空严密性试验合格。
5、根据凝汽器循环水温升不变,同一负荷情况下,真空下降较多,有可能凝汽器水侧存在填料或杂物堵塞现象(前池滤网积有杂物)。
根据循环水温升,对凝汽器循环水温升最高侧(南侧)进行隔离检查,杂物较少,未发现明显结垢现象。
6、对凝汽器水室北侧进行隔离检查,北侧稍有杂物,不存在结垢现象但上部有明显的油腻性附着物。
清理前排气温度为40℃,端差19.5℃。
对该侧尝试进行清理后,端差及排气温度明显下降,排气温度为38℃。
端差在14-16℃。
原因分析:循环水中含有油腻性附着物,主要来源于河水(濉临沟淤泥较多),易在附着在换热管内壁(特别是凝汽器上部)。
附着物在管壁内影响换热,同时使管壁内部较为光滑,回水流速较快,无论水量大小,循环水温升一直保持不变。
给循环水降温的方法循环水降温是工业生产中常见的一个问题,它会直接影响生产的质量和效率。
经过多年的实践和研究,现在有多种方法可以很好地解决这个问题。
本文将介绍几种常见的循环水降温的方法,分别是利用自然冷却、利用机械冷却、利用化学反应降温、利用电解降温以及利用气体对流降温。
一、利用自然冷却利用自然冷却是一种最基本的循环水降温方法,它是将循环水放在一个稳定的环境中,通过自然热传导和自然对流进行降温。
这种方法的优点是操作简单、成本低,但缺点是处理量小,且降温速度慢。
这种方法只适用于水温较低的情况下,如果需要将水温降到较低的温度,就需要采用其他降温方法。
二、利用机械冷却利用机械冷却的方法主要有两种,一种是空气冷却,另一种是水冷却。
空气冷却的原理是将循环水经过换热器中的管道,将管道外的空气进行对流来实现降温。
这种方法的优点是操作简单、成本低,同时适用于小规模的循环水降温。
另一种是水冷却,这种方法利用水与循环水之间的热量传递来实现降温。
水冷却的方式有很多种,比如直接冷却法、间接冷却法、管壳式换热器等。
这种方法的优点是降温速度快、处理量大、效果稳定,但缺点是成本较高,需要耗费一定的能源。
三、利用化学反应降温利用化学反应降温的方法主要是利用一些化学物质与循环水进行反应来达到降温的目的。
利用氨水可以将水温降低到较低的温度。
化学反应降温的方法的优点是降温速度快、效果显著,但缺点是需要耗费一定的化学制剂,同时反应后的产物需要进行处理,增加了成本和处理难度。
四、利用电解降温利用电解降温的方法是将循环水通过电解来实现降温。
电解的原理是将电能转化为化学能,从而加速化学反应,达到降温的目的。
这种方法的优点是降温速度快、效果显著,同时不需要使用化学制剂,对环境污染小。
但是需要花费一定的能源,成本较高。
五、利用气体对流降温利用气体对流降温是将气体与循环水进行接触,使气体中的热量与循环水中的热量进行传递,从而实现降温。
这种方法的优点是效果显著、操作简单、效率高,但是需要花费一定的能源,适用于循环水温度较高的情况下。
火电厂冷却塔存在的问题及优化策略研究摘要:电力系统是社会供电的核心平台,发电厂在该系统中起着关键的作用。
近年来社会用电量不断增加,仅靠水力发电已不能满足需求,火力发电得到了广泛地运用。
生产负荷的增加给火电厂内的生产设备带来很大的压力,由此也造成一系列的问题,特别是火电厂中的冷却塔设施。
要保证供电的生产质量,就得对存在的问题进行分析,并研究解决方案。
关键词:火电厂:冷却塔:问题;对策为了解决冷却塔在火电厂运用方面存在的各种问题,从而满足实际生产作业的要求,发电厂要针对问题进行深入的探讨和研究,努力寻求有效的解决方案。
一方面重视对冷却塔自身设施及内部构造的优化改良,另一方面注重先进技术的结合使用,实现冷却塔的智能化运作,减少操作工人的工作量,将冷却塔的性能发挥到最佳,为火电厂的有序供电提供保障。
1火电厂冷却塔概述1.1火电厂冷却塔的工作原理。
冷却塔是火电厂从事电力生产的重要设施,其工作主要是将水作为制冷剂(循环冷却剂),靠蒸汽来进行,首先水与空气的冷热交换就会产生蒸汽,然后利用蒸汽的挥发将工业设备的热气散去,冷却塔制冷空调中的余热也被一并带走,水温降低以达到散热的目的,从而保证冷却塔的正常运行。
近年来,随着供电需求的增加,冷却塔在火电厂中发挥了重要的作用,以保证工业生产和生活的有序和稳定。
1.2火电厂冷却塔的分类。
通常冷却塔的形状主要有圆形和方形两种,其应用范围有小有大,小型用于空调制冷,大型用于工业冷却。
一般来说,冷却塔的通风方式有三种:自然通风、机械通风和混合通风;按照水与空气接触的不同标准可以进行三种分类:湿式、干式和干湿式;按照热水和空气流动的不同标准可以分为:横流、逆流、混流三种。
噪音问题是衡量冷却塔品质优劣的一个重要因素,超静音款是最佳的,其次是超低噪和低噪款,普通款的噪声略大。
设计师和用户在选择时,都会综合上述因素进行反复地思考。
1.3火电厂冷却塔的结构构造。
其构造主要包括如下几个部分:散热材、配水系统和收水器、以入风口百叶窗、导风、风筒组成的空气分配装置、集水池等。
案例一:水换热器内漏导致循环水水质恶化事故经过:2000年1月上旬开始,某装置循环水的水质逐渐恶化,COD、异养菌等主要水质指标超标,系统滋生大量灰色生物粘泥,沉积在凉水塔布水槽、水冷器换热管束及循环水管网中,严重影响换热效率,生产负荷被迫降到80%维持运行。
从2月份开始,使用“舒而果”(Shur-GO)对系统粘泥进行为期2个月共4个周期的处理。
通过投加“舒而果”以及水稳定剂WP-4D、分散剂T-225等,控制有机磷浓度1.5~2.5mg/L,Zn2+1~3mg/L,浓缩倍数2.0~2.5,使换热器粘泥松散、脱落下来,被循环水带走,通过排污不断排出系统,同时根据部分水冷器循环水流速低,疏松后的粘泥无法带走的情况,各工艺装置根据换热器压力变化情况,对出、入口适合进行反洗。
通过上述方法,虽在一定程度上缓解了生产危机,但不足以把系统中的粘泥清洗干净,根本的解决办法还是要堵住漏点,根除微生物产生的根源。
为此,2000年4月6日全厂停车6天,对循环水系统进行了大规模的治理,生物粘泥达到清楚,循环水的水质明显改善,系统恢复正常。
原因分析:1、循环水换热器泄漏是生物黏泥产生的主要原因。
由于换热器制造质量差,1999年12月下旬在裂解装置丙烯塔顶冷凝器(E-1555A/B)、丙烯机段间换热器(E-1699A/B/C)的检修中竟发现有200多根管泄漏,虽经多次修复仍有泄露。
这次加上一段稳定塔塔顶冷凝器(E-1725)和丁二烯第一精馏塔顶冷凝器(E-2301)的大面积泄漏,加剧了循环水出现乳化油的现象,结合水中的絮状物,形成深色粘泥,导致水质变黑。
粘泥和油垢沉积在凉水塔布水槽、水冷器换热管束及循环水管网中,严重影响换热效率,迫使装置降解负荷运行甚至停车。
2、循环水杀菌用药单一。
日常投加的非氧化性杀菌剂一直沿用低泡沫的JN-2A,细菌已对其产生抗药性,杀菌效果不明显。
3、循环水系统投用时预膜效果不理想。
整改措施:1、在大修后系统投用后应进行酸洗,置换合格后,进行预膜处理。
大循环水冷却塔降温效果差的分析报告
原80万吨大循环水泵房采用两台F=1500 m2双曲线自然通
风冷却塔进行环水降温,寻坏水基本能保证氧化铝生产。今年增
加50万吨后,新增一台同型号冷却塔。从50万吨投产后运行效
果看,循环上水温度比去年同期平均高2℃,水温高对氧化铝生
产影响大。
经过调研,我们认为:
1、冷却塔部分结构不完好,淋水系统堵塞严重。
冷却塔是利用水与空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽,
蒸汽挥发带走热量达到蒸发散热、对流传热和辐射传热等原理降
低水温的。冷却塔淋水系统由水泥格网填料、收水器、布水渠和
喷头组成。其中格网板填料是冷却塔内水、气两相进行传热、传
质的效能核心,是影响冷却塔热力性能的主要组件。其作用是将
配水系统溅落下来的热水形成水膜或细小水滴,以增大水和空气
接触面积并延长水在塔中的流程,创造良好的传热传质条件。
80万吨冷却塔自2004年投产以来,为保证降温效果,分厂、
车间克服重重困难,定期对布水渠、塔盆进行清理,溅水盘、收
水器进行更换。但自投运以来,水泥格网填料从未进行大修更
换 ,两台冷却塔水泥格网填料结垢堵塞严重,填料阻力加大,
空气流动受阻,进风量下降,严重影响了冷却塔的降温效果;另
外部分布水渠沉积结垢、喷头堵塞,加剧了布水不均匀,恶化了
冷却效果。
2、悬浮物含量高
淋水系统堵塞结垢的主要原因是循环水中悬浮物含量高。目
前,整个循环水系统在循环过程中,不时有工艺物料污染,不断
有悬浮物排入系统,但是,在循环水站没有去除悬浮物的手段,
不能把悬浮物从水中及时分离出来。例如:塔盆高度2米,2个
月淤泥达到1米多深。循环水中的悬浮物不断增加,结垢速度不
断加快。化验显示:悬浮含量≥400mg/l,max2500mg/l,原设计
指标≤200 mg/l。今年7月全月平均为551 mg/l,2011年7月
全月平均为314 mg/l,平均高出137 mg/l。冷却塔主要是靠蒸
发带走大量热量来达到降温效果的,循环回水中悬浮物含量越
高,热传递效率越低,这也是降温效果差的一个因素。
3、其他原因分析
2011年7月80万吨氧化铝系统用水,2012年7月增加50
万吨用水; 2011年两台塔运行,2012年3台塔运行。水量增加
5/8,降温设施只增加1/3,降温效果自然差与去年。
另外,去年雨期较长,环境温度低也是一个原因。
50万吨投产后,为保证降温效果,分厂、车间也做了大量
工作,对调节池、塔盆进行定期清理;利用倒组检修用水量小的
机会对布水渠清理;不断调整运行方式以达到最好的降温效果。
但是,问题的根本原因不解决,循环水温度高会继续影响生产。
建议:1.增加循环水沉淀单元,能及时有效地将悬浮物从水
中分离出来,这是长远而可靠的办法。
2.对冷却塔淋水系统进行大修,恢复填料性能。