循環(huán)水系統給回水溫差減小原因探究

Jan.2014精細與專(zhuān)用化學(xué)品第22卷第1期10●Fine and Specialty Chemicals2014年1月循環(huán)水系統給回水溫差減小原因探究馬國璐(南京金陵亨斯邁新材料有限責任公司，江蘇南京210046)摘要:從涼水塔內填料、布水管、風(fēng)機運行、水冷器運行等方面查找循環(huán)水系統給回水溫差戰小的原因，并提出了解決的方案。關(guān)鍵詞:循環(huán)水;溫差;熱負荷Study on the reasons of temperature difference decreases between the feedwater and return water in circulating water systemMA Guo-lu(Nanjing Jjinling Huntsman New Materials Co.，Ltd.，Nanjing 210046 ,China)Abstract: The reason of temperature difference decreases between the feed water and return water was found outby analysis of the cooling tower packing, water tubes distributor, fan operation，water cooler operation and so on,the specialty solution was put forward.Key words:cooling water; temperature difference; therma! load金陵石化烷基苯廠(chǎng)循環(huán)水裝置負貴向烷基苯聯(lián)系統達到運行的最佳平衡工況點(diǎn)。合裝置、脫硫裝置、催化劑裝置及水氣車(chē)間供氣裝1溫差 減少原因分析置提供低于33C的循環(huán)冷卻水。裝置始建于1982年，2000年裝置改造后循環(huán)水量為3000m2/h。裝1.1從裝置熱負荷查找原 因置分0.40MPa的高壓系統、0.32MPa的低壓系多年來(lái)，烷基苯廠(chǎng)著(zhù)重實(shí)施節能挖潛工作，對統，經(jīng)水冷設備使用后的低壓回水，由回水泵升壓于主裝置的富余熱源進(jìn)行回收，特別是加氫脫芳裝后與高壓回水經(jīng)6間逆流式冷卻塔噴淋后與空氣自置余熱利用、重蠟熱量回收、F-501 加熱爐余熱系上而下接觸進(jìn)行熱交換，冷卻后的循環(huán)水落人集水統改造、C405塔循環(huán)烷烴余熱回收等項目實(shí)施后，池。該6間冷卻塔進(jìn)出水設計值是33~38C的5C2003~2012年在年平均給水溫度基本恒定的前提溫差。2006~2009年循環(huán)水給回水溫差基本達到下，裝置熱負荷逐年降低(見(jiàn)圖1)，從2003年的6C以上。但是從2010年開(kāi)始，循環(huán)水溫差逐年遞.42C降低到目前的36.4C左右。減，2012 年循環(huán)水溫差平均只有3.8C，與往年相比下降了3C左右。按照《中石化工業(yè)水管理辦法》中石化安[2007] 533 號文第四十一條及集團公司設備大檢查“循環(huán)水給回水溫差不小于6C”34的要求，存在差距。同時(shí)從節能角度考慮，在排除+ -裝置出水晶度C裝置熱負荷減小的前提下，循環(huán)水溫差的減小，勢必會(huì )造成循環(huán)水用量的增加，電耗、水耗、藥劑消耗等同步增加，不利于裝置的經(jīng)濟運行。因此，查找循環(huán)水系統溫差減小的原因，制定解決措施，并圖1 2003~2012年循環(huán)水回水溫度比較從系統運行的安全性、經(jīng)濟性、水冷設備運行的長(cháng)1.2 涼水塔性步古五5田中國煤化工。{機械通風(fēng)冷卻周期等方面綜合考慮，制定出合理的溫差范圍，使該裝置CNMHG收稿日期: 2013-11-08作者簡(jiǎn)介:馬國璐， 女，主要從事循環(huán)水系統管理工作。.2014年1月馬國璐:循環(huán)水系統給回水溫差減小原因探究11●塔，冷卻塔內填料的好壞、噴淋裝置、收水布水裝越好，反之則差。而熱力特性方程中Q =Aλ"中，置的運行情況、風(fēng)機的運行情況以及塔的通風(fēng)量大冷卻數Q的大小和系數A的大小成正比，反映了小將直接影響循環(huán)水的冷卻效果。相同氣水比條件下，不同填料的熱力性能的高低，1.2.1 冷卻塔內填料、噴淋、收水、布水裝置的系數A高，冷卻數2就越高。因此對兩次測出的使用情況冷卻塔熱力性能曲線(xiàn)進(jìn)行比較，表明填料的熱力性2012年10月，趁烷一裝置大修循環(huán)水系統停能有明顯下降。車(chē)之際，檢查了冷卻塔內部件的使用情況。(2)收水、布水。目前2組塔的配件情況是:(1)淋水填料是冷卻塔的重要組成部分，是決配水系統采用管式布水，噴頭為ABS材料的三濺定冷卻塔效率高低的關(guān)鍵部件，其性能的優(yōu)劣將直式噴嘴，收水器為BO160°~45°弧形收水器。內部接影響到整塔的熱工效果，冷卻塔中水的冷卻過(guò)程件存在老化破損情況，布水主管及支管腐蝕嚴重，主要在淋水填料中進(jìn)行，其所產(chǎn)生的水溫降可達整由于原塔設計缺陷導致塔內配水不均，原塔采用的個(gè)塔溫降的70%~80%，是冷卻塔中的關(guān)鍵部分。玻璃鋼收水器收水效率低，現場(chǎng)有的塔布水不均，目前冷卻塔內使用的填料是BT33-60薄膜式玻璃有少量噴頭脫落也有一定的影響，涼水塔性能測試鋼填料，高約1. 25m。由于該型號的填料材質(zhì)較試驗數據見(jiàn)表2。厚，比表面積較小，已經(jīng)逐漸被淘汰，且使用年限表2冷卻塔飄水損失率較長(cháng)，表面結垢加重(明 顯看到表面有白色垢層)，A-362#飄水損失率A-364*飄水出現老化破損現象(在水冷器檢修時(shí)發(fā)現附著(zhù)的黏測試時(shí)間%損失率/%泥里夾雜著(zhù)有碎裂的填料)，換熱性能低，嚴重影2006年5月0. 0006210. 000478響冷卻塔的熱工性能。冷卻塔測試數據見(jiàn)表1。2012年5月0. 001680. 00125表1冷卻塔冷卻數測試數據對比塔體飄水現象嚴重，收水器的效果不佳，增加A-362#冷卻數A-364#冷卻數了補充水量且影響周?chē)h(huán)境。(特性曲線(xiàn)方程)1.2.2 風(fēng)機運行Q =1.243209.341n =1.42320.658風(fēng)機選用上?；瘷C二廠(chǎng)生產(chǎn)的L-47型玻璃鋼2 =1.2032.35∩=1.35129.598葉片風(fēng)機，配用電機功率都為30kW，轉速980表1中，冷卻數2表征冷卻塔的冷卻能力，r/min，風(fēng)機風(fēng)量60X10*m2/h。在2012年大修時(shí)僅與冷卻塔的熱力過(guò)程有關(guān)，與冷卻塔的本身構造發(fā)現幾臺風(fēng)機的葉片損壞嚴重，風(fēng)量有所下降，考和型式無(wú)關(guān)，它可以表征淋水裝置(填料)的優(yōu)慮是因收水器收水效果不佳，水滴向上噴濺造成葉劣。對于同一高度不同類(lèi)型的淋水裝置(填料)，片的迎風(fēng)面腐蝕所致。實(shí)測風(fēng)機風(fēng)量(干塔)及風(fēng)當氣水比相同時(shí)，冷卻數∩越高則說(shuō)明散熱特性機電機功率見(jiàn)表3。表3風(fēng)機風(fēng)量及 風(fēng)機電機功率A-362#風(fēng)機實(shí)測風(fēng)量A-364#風(fēng)機實(shí)測風(fēng)量A-362#風(fēng)機電機實(shí)測T”A-364# 風(fēng)機電機實(shí)測/ ( m'/h)1 ( m'/h)功率/kW62. 2X 10*60.0X 10*26258. 12X 10*57. 19X 10*252:表3的風(fēng)機干塔風(fēng)量實(shí)測數據顯示，兩塔的風(fēng)石化安[2007] 533 號文)文件精神:搞好水冷器量都有不同程度的下降。管理是實(shí)現全過(guò)程水質(zhì)管理的重要環(huán)節。因此，由此可見(jiàn)，無(wú)論從塔內設備及構件運行情況2012年3~9月，在全廠(chǎng)范圍內組織了三次水冷器看，還是從測試數據看，均表明該塔的熱力性能及運行情況檢查，從水冷器進(jìn)出口溫度計、壓力表、冷卻能力明顯下降，是造成循環(huán)水系統給回水溫差采樣閥的配中國煤化工、進(jìn)出水實(shí)測減小的一個(gè)主要原因。溫差都進(jìn)行YHCNMH G1.3 水冷器運行方面的原因目前，金陵石化烷基苯廠(chǎng)在用水冷器為154根據《中石化集團公司工業(yè)水管理辦理》(中臺，其中89臺水冷器的水側進(jìn)、出口沒(méi)有安裝溫.，12●精細與專(zhuān)用化學(xué)品第22卷第1期度計(或熱電偶)或配置不全，還有近30臺已安離正常值，與實(shí)際值偏差較大。通過(guò)實(shí)測顯示只有裝溫度計(或熱電偶)的水冷器的溫度指示明顯偏26%的水冷器進(jìn)出口溫差超過(guò)6°C(見(jiàn)表4)。表42012 年水冷器運行情況調查統計表車(chē)間水冷器總數/臺溫差>6C溫差2~6C溫差≤2C停用1263262050精制861催化劑2水氣合計1544(3221造成水冷器溫差小的原因主要是:(1) 機泵水冷器本身介質(zhì)溫度低，如HT-2解決方案101、 P-105A等6臺設備，約在40~100°C，換熱為了盡快解決循環(huán)水系統給回水溫差小這--問(wèn)面積比較小，導致出人口溫差無(wú)法大于6C。題，于2012年11月開(kāi)始著(zhù)手實(shí)施以下方案。實(shí)施(2)換熱器換熱面積偏小。部分換熱器水路閥涼水塔改造項目(該項目申報2012年集團公司節門(mén)全開(kāi)(E135、 E410A、 B、溴化鋰機組)，工藝水減排項目)，并于2013年5月對3間新涼水塔進(jìn)介質(zhì)勉強能夠滿(mǎn)足冷卻溫度，但循環(huán)水溫差只有行了改造，主要改造內容是:4C左右，若關(guān)小水路閥門(mén)，循環(huán)水溫差能夠達到(1)拆除原塔內收水器，更換高效加筋弧形收6C溫差要求，但是無(wú)法滿(mǎn)足工藝介質(zhì)冷卻溫度，水器，降低飄水損失。說(shuō)明換熱器換熱面積偏小。(2)拆除原塔內填料，更換高效低阻雙梯波薄(3)機泵水冷器換熱效果差。由于機泵水冷器膜式填料，提高換熱性能。設計原因水路管徑很小，-般只有4分，管線(xiàn)老(3)拆除原塔配水系統，設計更換新的配水系舊，管路內壁結垢嚴重，以往每年一次的酸洗，這統，保證布水均勻。兩年因為各種原因，酸洗未能正常進(jìn)行，影響換熱(4)拆除原塔內填料架，更換新的玻璃鋼填料效果(如P-210A、 P-263B等6 臺設備)。架。(4)部分換熱器內工藝介質(zhì)為氫氣，氫氣比熱(5)對于未安裝溫度計(或熱電偶)的水冷較小，熱負荷較小，而選用的換熱器從設計到選型器，盡快安裝到位(要求進(jìn)出口全部安裝)，對于層層放大，使用后發(fā)現換熱器明顯偏大，運行負荷明顯偏離正常值的溫度計(熱電偶)安排檢定。太小，水路閥門(mén)要是開(kāi)到50%左右，溫差不足(6)對于由于工藝變動(dòng)或其他原因造成明顯偏1C，基本閥門(mén)開(kāi)度只有10%，溫差也只有4度大的水冷器，根據實(shí)際情況，使用年限較長(cháng)的，在.(如E109、E423 等4臺設備)。有條件的情況下逐步安排更新，其他使用年限較短<5) 部分換熱器由于生產(chǎn)的需要，每天屬于階的，可考慮將部分換熱器串聯(lián)使用。段性運行，多數時(shí)間段內換熱器內沒(méi)有物料、沒(méi)有(7)及時(shí)調整水冷器進(jìn)水閥門(mén)，在滿(mǎn)足工藝的負荷，冷卻水直進(jìn)直出，沒(méi)人調節，溫差很小幾乎條件下，適當控制循環(huán)水用量，不能將閥門(mén)開(kāi)度開(kāi)為零。如: E-210A、 B,在R-222干燥再生時(shí)才有到最大，而沒(méi)有人為調控;特別是對某些換熱器因負荷，E434、E435、E436 正常狀態(tài)下殼程沒(méi)有物.為生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，每天只是短時(shí)間的幾個(gè)小時(shí)有料，冷卻水進(jìn)出口溫差幾乎為零。物料通過(guò)，在沒(méi)有物料通過(guò)時(shí)，要及時(shí)關(guān)閉或調整由此可見(jiàn)，造成金陵石化烷基苯廠(chǎng)循環(huán)水系統進(jìn)水流量，確保循環(huán)水系統高效運行。給回水溫差減小的原因是:一是涼水塔熱工性能明3涼水塔中國煤化工比顯下降;二是由于近幾年節能項目的實(shí)施裝置熱負荷減少，水冷器運行偏離設計參數要求;三是管理通過(guò)近°TYHCNMHG造后的新涼水操作中存在疏忽，沒(méi)有按照水冷器的運行時(shí)間、運塔比還未進(jìn)行改造的老冷卻塔在塔的換熱效率方面行特點(diǎn)在冷取水量上進(jìn)行跟進(jìn)調整。有所提升，具體數據見(jiàn)表5..2014年1月馬國璐:循環(huán)水系統給回水溫差減小原因探究●13表52013 年7月實(shí)測涼水塔集水池溫度統計表2#井水溫老塔集水池水溫新塔 集水池水溫環(huán)境溫度回水溫度進(jìn) 出水溫差監測時(shí)間(即給水溫度) /c/C(老塔新塔水池中間地面)/C /C7月15日3234333397月16日354(7月17日.7月18日4C7月19日7月20日. 7月21日.7月24日7月25日注:每日15:00時(shí)監測溫度。從實(shí)測數據可以看出:新涼水塔集水池溫度比.理方面的原因。通過(guò)涼水塔改造，在硬件條件改善老涼水塔集水池溫度低1~2C，裝置進(jìn)出水溫差明的情況下，加強單臺水冷器的工藝操作、精細管理顯提升，從改造前的6°C提高到7C,說(shuō)明通過(guò)改造應是今后常抓不懈的工作。新涼水塔冷卻效果明顯提升，熱效率明顯提高。參考文獻4結束語(yǔ)[1]周本省。工業(yè)水處理技術(shù)[MD. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社，1997.[2]李本高，朱澤華，李永存，工業(yè)水處理技術(shù)第+四冊[M).導致循環(huán)水系統給回水溫差減小的原因有很北京:中國石化出版社，2011.多，既有裝置本身熱負荷減少的原因，又有冷卻塔[3)中國石油和石化工程研究會(huì )。煉油設備工程師手冊第二版[MD.北京:中國石化出版社，2010.熱力性能下降的原因，同時(shí)還有循環(huán)水系統運行管[4)南京兆泉科技有限責任公司.烷基苯廠(chǎng)冷卻塔性能測試報告CRO.《世界農藥新進(jìn)展(三)》由張一賓等主編的《世界農藥新進(jìn)展(三)》一書(shū)，現已由化工出版社出版。該書(shū)繼2007年出版的《世界農藥新進(jìn)展(一)》 和2010年出版的《世界農藥新進(jìn)展(二)》后，又隔三年又撰寫(xiě)的新書(shū)。該書(shū)針對當今農藥市場(chǎng)發(fā)展概況及針對農藥面臨的各種非議，專(zhuān)門(mén)撰寫(xiě)了“必須正確認識和對待農藥” 一文作為開(kāi)篇章。其余10章分別撰寫(xiě)了近年來(lái)世界農藥發(fā)展特點(diǎn)、各大類(lèi)農藥、各地區、主要↓ 國家、主要作物、主要公司及應用于作物保護市場(chǎng)的農藥品種。第十二i 章對全球農藥市場(chǎng)重點(diǎn)品種、專(zhuān)利期已到和即到品種及建議開(kāi)發(fā)品種進(jìn).行了介紹。第十三章則介紹了全球新農藥品種和生物技術(shù)研發(fā)情況，并介紹了新農藥品種的合成概況。第十四章為該書(shū)結尾。該書(shū)內容新穎，與上二本前后連貫，對我國農藥研究、開(kāi)發(fā)、生世界農藥新進(jìn)展產(chǎn)、應用、教學(xué)、管理和貿易將會(huì )有很大的幫助。(三)全書(shū)共400多頁(yè)，定價(jià): 118元。需者可到各地新華書(shū)店購買(mǎi)，或徑向化學(xué)工業(yè)出版社郵購。郵購地址:北京市東城區青年湖南街13號化學(xué)工業(yè)出版社中國煤化工編: 100011服務(wù)電話(huà): 010- 64518888，64518800 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