循环水系统给回水温差减小原因探究

Jan.2014精细与专用化学品第22卷第1期10●Fine and Specialty Chemicals2014年1月循环水系统给回水温差减小原因探究马国璐(南京金陵亨斯迈新材料有限责任公司，江苏南京210046)摘要:从凉水塔内填料、布水管、风机运行、水冷器运行等方面查找循环水系统给回水温差战小的原因，并提出了解决的方案。关键词:循环水;温差;热负荷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金陵石化烷基苯厂循环水装置负贵向烷基苯联系统达到运行的最佳平衡工况点。合装置、脱硫装置、催化剂装置及水气车间供气装1温差 减少原因分析置提供低于33C的循环冷却水。装置始建于1982年，2000年装置改造后循环水量为3000m2/h。装1.1从装置热负荷查找原 因置分0.40MPa的高压系统、0.32MPa的低压系多年来，烷基苯厂着重实施节能挖潜工作，对统，经水冷设备使用后的低压回水，由回水泵升压于主装置的富余热源进行回收，特别是加氢脱芳装后与高压回水经6间逆流式冷却塔喷淋后与空气自置余热利用、重蜡热量回收、F-501 加热炉余热系上而下接触进行热交换，冷却后的循环水落人集水统改造、C405塔循环烷烃余热回收等项目实施后，池。该6间冷却塔进出水设计值是33~38C的5C2003~2012年在年平均给水温度基本恒定的前提温差。2006~2009年循环水给回水温差基本达到下，装置热负荷逐年降低(见图1)，从2003年的6C以上。但是从2010年开始，循环水温差逐年递.42C降低到目前的36.4C左右。减，2012 年循环水温差平均只有3.8C，与往年相比下降了3C左右。按照《中石化工业水管理办法》中石化安[2007] 533 号文第四十一条及集团公司设备大检查“循环水给回水温差不小于6C”34的要求，存在差距。同时从节能角度考虑，在排除+ -装置出水晶度C装置热负荷减小的前提下，循环水温差的减小，势必会造成循环水用量的增加，电耗、水耗、药剂消耗等同步增加，不利于装置的经济运行。因此，查找循环水系统温差减小的原因，制定解决措施，并图1 2003~2012年循环水回水温度比较从系统运行的安全性、经济性、水冷设备运行的长1.2 凉水塔性步古五5田中国煤化工。{机械通风冷却周期等方面综合考虑，制定出合理的温差范围，使该装置CNMHG收稿日期: 2013-11-08作者简介:马国璐， 女，主要从事循环水系统管理工作。.2014年1月马国璐:循环水系统给回水温差减小原因探究11●塔，冷却塔内填料的好坏、喷淋装置、收水布水装越好，反之则差。而热力特性方程中Q =Aλ"中，置的运行情况、风机的运行情况以及塔的通风量大冷却数Q的大小和系数A的大小成正比，反映了小将直接影响循环水的冷却效果。相同气水比条件下，不同填料的热力性能的高低，1.2.1 冷却塔内填料、喷淋、收水、布水装置的系数A高，冷却数2就越高。因此对两次测出的使用情况冷却塔热力性能曲线进行比较，表明填料的热力性2012年10月，趁烷一装置大修循环水系统停能有明显下降。车之际，检查了冷却塔内部件的使用情况。(2)收水、布水。目前2组塔的配件情况是:(1)淋水填料是冷却塔的重要组成部分，是决配水系统采用管式布水，喷头为ABS材料的三溅定冷却塔效率高低的关键部件，其性能的优劣将直式喷嘴，收水器为BO160°~45°弧形收水器。内部接影响到整塔的热工效果，冷却塔中水的冷却过程件存在老化破损情况，布水主管及支管腐蚀严重，主要在淋水填料中进行，其所产生的水温降可达整由于原塔设计缺陷导致塔内配水不均，原塔采用的个塔温降的70%~80%，是冷却塔中的关键部分。玻璃钢收水器收水效率低，现场有的塔布水不均，目前冷却塔内使用的填料是BT33-60薄膜式玻璃有少量喷头脱落也有一定的影响，凉水塔性能测试钢填料，高约1. 25m。由于该型号的填料材质较试验数据见表2。厚，比表面积较小，已经逐渐被淘汰，且使用年限表2冷却塔飘水损失率较长，表面结垢加重(明 显看到表面有白色垢层)，A-362#飘水损失率A-364*飘水出现老化破损现象(在水冷器检修时发现附着的黏测试时间%损失率/%泥里夹杂着有碎裂的填料)，换热性能低，严重影2006年5月0. 0006210. 000478响冷却塔的热工性能。冷却塔测试数据见表1。2012年5月0. 001680. 00125表1冷却塔冷却数测试数据对比塔体飘水现象严重，收水器的效果不佳，增加A-362#冷却数A-364#冷却数了补充水量且影响周围环境。(特性曲线方程)1.2.2 风机运行Q =1.243209.341n =1.42320.658风机选用上海化机二厂生产的L-47型玻璃钢2 =1.2032.35∩=1.35129.598叶片风机，配用电机功率都为30kW，转速980表1中，冷却数2表征冷却塔的冷却能力，r/min，风机风量60X10*m2/h。在2012年大修时仅与冷却塔的热力过程有关，与冷却塔的本身构造发现几台风机的叶片损坏严重，风量有所下降，考和型式无关，它可以表征淋水装置(填料)的优虑是因收水器收水效果不佳，水滴向上喷溅造成叶劣。对于同一高度不同类型的淋水装置(填料)，片的迎风面腐蚀所致。实测风机风量(干塔)及风当气水比相同时，冷却数∩越高则说明散热特性机电机功率见表3。表3风机风量及 风机电机功率A-362#风机实测风量A-364#风机实测风量A-362#风机电机实测T”A-364# 风机电机实测/ ( m'/h)1 ( m'/h)功率/kW62. 2X 10*60.0X 10*26258. 12X 10*57. 19X 10*252:表3的风机干塔风量实测数据显示，两塔的风石化安[2007] 533 号文)文件精神:搞好水冷器量都有不同程度的下降。管理是实现全过程水质管理的重要环节。因此，由此可见，无论从塔内设备及构件运行情况2012年3~9月，在全厂范围内组织了三次水冷器看，还是从测试数据看，均表明该塔的热力性能及运行情况检查，从水冷器进出口温度计、压力表、冷却能力明显下降，是造成循环水系统给回水温差采样阀的配中国煤化工、进出水实测减小的一个主要原因。温差都进行YHCNMH G1.3 水冷器运行方面的原因目前，金陵石化烷基苯厂在用水冷器为154根据《中石化集团公司工业水管理办理》(中台，其中89台水冷器的水侧进、出口没有安装温.，12●精细与专用化学品第22卷第1期度计(或热电偶)或配置不全，还有近30台已安离正常值，与实际值偏差较大。通过实测显示只有装温度计(或热电偶)的水冷器的温度指示明显偏26%的水冷器进出口温差超过6°C(见表4)。表42012 年水冷器运行情况调查统计表车间水冷器总数/台温差>6C温差2~6C温差≤2C停用1263262050精制861催化剂2水气合计1544(3221造成水冷器温差小的原因主要是:(1) 机泵水冷器本身介质温度低，如HT-2解决方案101、 P-105A等6台设备，约在40~100°C，换热为了尽快解决循环水系统给回水温差小这--问面积比较小，导致出人口温差无法大于6C。题，于2012年11月开始着手实施以下方案。实施(2)换热器换热面积偏小。部分换热器水路阀凉水塔改造项目(该项目申报2012年集团公司节门全开(E135、 E410A、 B、溴化锂机组)，工艺水减排项目)，并于2013年5月对3间新凉水塔进介质勉强能够满足冷却温度，但循环水温差只有行了改造，主要改造内容是:4C左右，若关小水路阀门，循环水温差能够达到(1)拆除原塔内收水器，更换高效加筋弧形收6C温差要求，但是无法满足工艺介质冷却温度，水器，降低飘水损失。说明换热器换热面积偏小。(2)拆除原塔内填料，更换高效低阻双梯波薄(3)机泵水冷器换热效果差。由于机泵水冷器膜式填料，提高换热性能。设计原因水路管径很小，-般只有4分，管线老(3)拆除原塔配水系统，设计更换新的配水系旧，管路内壁结垢严重，以往每年一次的酸洗，这统，保证布水均匀。两年因为各种原因，酸洗未能正常进行，影响换热(4)拆除原塔内填料架，更换新的玻璃钢填料效果(如P-210A、 P-263B等6 台设备)。架。(4)部分换热器内工艺介质为氢气，氢气比热(5)对于未安装温度计(或热电偶)的水冷较小，热负荷较小，而选用的换热器从设计到选型器，尽快安装到位(要求进出口全部安装)，对于层层放大，使用后发现换热器明显偏大，运行负荷明显偏离正常值的温度计(热电偶)安排检定。太小，水路阀门要是开到50%左右，温差不足(6)对于由于工艺变动或其他原因造成明显偏1C，基本阀门开度只有10%，温差也只有4度大的水冷器，根据实际情况，使用年限较长的，在.(如E109、E423 等4台设备)。有条件的情况下逐步安排更新，其他使用年限较短<5) 部分换热器由于生产的需要，每天属于阶的，可考虑将部分换热器串联使用。段性运行，多数时间段内换热器内没有物料、没有(7)及时调整水冷器进水阀门，在满足工艺的负荷，冷却水直进直出，没人调节，温差很小几乎条件下，适当控制循环水用量，不能将阀门开度开为零。如: E-210A、 B,在R-222干燥再生时才有到最大，而没有人为调控;特别是对某些换热器因负荷，E434、E435、E436 正常状态下壳程没有物.为生产工艺的特点，每天只是短时间的几个小时有料，冷却水进出口温差几乎为零。物料通过，在没有物料通过时，要及时关闭或调整由此可见，造成金陵石化烷基苯厂循环水系统进水流量，确保循环水系统高效运行。给回水温差减小的原因是:一是凉水塔热工性能明3凉水塔中国煤化工比显下降;二是由于近几年节能项目的实施装置热负荷减少，水冷器运行偏离设计参数要求;三是管理通过近°TYHCNMHG造后的新凉水操作中存在疏忽，没有按照水冷器的运行时间、运塔比还未进行改造的老冷却塔在塔的换热效率方面行特点在冷取水量上进行跟进调整。有所提升，具体数据见表5..2014年1月马国璐:循环水系统给回水温差减小原因探究●13表52013 年7月实测凉水塔集水池温度统计表2#井水温老塔集水池水温新塔 集水池水温环境温度回水温度进 出水温差监测时间(即给水温度) /c/C(老塔新塔水池中间地面)/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时监测温度。从实测数据可以看出:新凉水塔集水池温度比.理方面的原因。通过凉水塔改造，在硬件条件改善老凉水塔集水池温度低1~2C，装置进出水温差明的情况下，加强单台水冷器的工艺操作、精细管理显提升，从改造前的6°C提高到7C,说明通过改造应是今后常抓不懈的工作。新凉水塔冷却效果明显提升，热效率明显提高。参考文献4结束语[1]周本省。工业水处理技术[MD. 北京:化学工业出版社，1997.[2]李本高，朱泽华，李永存，工业水处理技术第+四册[M).导致循环水系统给回水温差减小的原因有很北京:中国石化出版社，2011.多，既有装置本身热负荷减少的原因，又有冷却塔[3)中国石油和石化工程研究会。炼油设备工程师手册第二版[MD.北京:中国石化出版社，2010.热力性能下降的原因，同时还有循环水系统运行管[4)南京兆泉科技有限责任公司.烷基苯厂冷却塔性能测试报告CRO.《世界农药新进展(三)》由张一宾等主编的《世界农药新进展(三)》一书，现已由化工出版社出版。该书继2007年出版的《世界农药新进展(一)》 和2010年出版的《世界农药新进展(二)》后，又隔三年又撰写的新书。该书针对当今农药市场发展概况及针对农药面临的各种非议，专门撰写了“必须正确认识和对待农药” 一文作为开篇章。其余10章分别撰写了近年来世界农药发展特点、各大类农药、各地区、主要↓ 国家、主要作物、主要公司及应用于作物保护市场的农药品种。第十二i 章对全球农药市场重点品种、专利期已到和即到品种及建议开发品种进.行了介绍。第十三章则介绍了全球新农药品种和生物技术研发情况，并介绍了新农药品种的合成概况。第十四章为该书结尾。该书内容新颖，与上二本前后连贯，对我国农药研究、开发、生世界农药新进展产、应用、教学、管理和贸易将会有很大的帮助。(三)全书共400多页，定价: 118元。需者可到各地新华书店购买，或径向化学工业出版社邮购。邮购地址:北京市东城区青年湖南街13号化学工业出版社中国煤化工编: 100011服务电话: 010- 64518888，64518800 (销售中心)MHCNMHG