老循环水场的节能改造

　　关键词：节能改造 填料 锥度排泥管 旁滤 

 

　　我厂供水车间一循装置建成于1978年3月份，至今已使用将近30年。由于年代久远，设计思想落后、设备材料落后，一循一直存在着运行能耗高、降温效果差的问题，已不能适应目前的生产形势。为提高装置能力、降低运行成本，我们于2002年下半年利用生产装置检修间隙，对该装置进行了技术改造，改造后装置综合能耗显著下降、降温效果大为改善。

　　冷却塔是工业生产的辅助设备，是为工艺设备服务的，其主要作用是对循环冷却水进行冷却。填料和喷头是冷却塔进行降温的关键部件，其降温性能如何直接影响冷却塔的效果。原有填料和喷头存在着老化、塌方、结垢、堵塞、脱落等一系列问题，造成冷却效果差、夏季水温降不到设计温度的不利影响。而经过近二十年的的发展，冷却塔淋水填料的片型开发在不断提高、完善、创新的过程中取得了重大突破，当今淋水装置的技术水平已进入比较成熟的发展阶段，随着冷却塔技术的迅猛发展，与之相呼应的配水系统也成为冷却塔的冷效潜力向深层次挖掘的对象，出现了多种冷却效果良好的填料、喷头。为此，我们在本次改造中选用了新型的填料和喷头替代原有部件。

 

　　填料选用的是双向波PVC填料，其片形由正弦波和梯型波分段错位的直波组成，强化了水气扰流和减缓下泄速度，提高了填料的散热质量，由于增大了通孔面积，可防止泥垢堵塞。原填料是大斜波玻璃钢填料，波形单一、气水接触时间短，散热性能较差，并且由于使用时间长，存在局部塌方、结垢严重等问题，严重影响冷却塔降温效果。

 

　　喷头选用三溅式喷头替代原反射Ⅱ型喷头。旧喷头由于反射盘的盘面较大，布水时在盘面下形成较多盲区，布水的均匀性较差。而三溅式喷头从上至下有三层尺寸递减反射面，这样在布水时就避免了反射盘下面的淋水空白，增加了布水的均匀性，提高了散热效果。

　　一循系统属敞开式循环水系统，运行过程中由于灰尘的进入、菌藻的滋生、水的不断浓缩以及新鲜水的连续补充（新鲜水中含有泥沙），循环水中的浊度持续上升。由于原设计中没有旁滤设施，这个问题很难有效解决，只有通过加大排污量来降低水中的浊度，这样浪费了不少补充水，浓缩倍数也上不去。无阀滤罐是进行循环水旁滤的常用设备，较一循晚些时候建成的二三循都有无阀滤罐做旁滤，效果良好，浊度一般稳定在10FTU左右。为改善一循水质，2002年8月我们安装了一套重力式无阀滤罐（四期工程停建闲置物资），设计水量100m3/h，出水直接到塔底集水池。由于没有设计热水池，夏季气温高时过滤水量受限制，影响滤罐充分发挥作用。

 

　　滤罐投用后效果十分明显，水清可见底，浊度显著下降，一般稳定在5—8FTU之间。

 

　　一循集水池为深度不足1.5米的塔底集水池，平面尺寸为(8×8m) ×4，4间连通，平时运行水深控制在1米左右，排污口在水池南侧底部（出水口在北侧）。由于水池表面积大、深度小，排污效果很差，池底粘泥难以及时排除，造成不断在系统内恶性循环的后果，严重影响水质。为此，我们引进了负压排泥技术，在池底铺设排泥管，采用内部带有扩散角的锥度管嘴，由于锥度管内部有一定的扩散角，在排泥时，随着管径的变化，水流速度和水压会不断地发生变化，并在管嘴处形成负压，产生吸力，将远离管嘴的污泥吸入管内排出，锥度管均匀分布在水池底部，支管、干管管径逐级放大，由于水流速度较大，会反过来强化锥度管的抽吸作用，改善排泥效果。锥度管简图如下：

 

锥度管安装说明：

　　锥度管安装在排泥管下腹部（左右两侧），其轴线与管道水平和竖直两个方向都呈45°；锥度管间隔500mm，左右两侧均匀错开；锥度管管口安装高度为离地面10mm。

 

改造前后经济技术对比：

1. 冷却效果

　　更换填料和喷头后，冷却塔性能有了一个较大的提高，风机运行数量同样的情况下冷却水温度较以前下降1-2℃，大大改善了冷换设备的工艺条件。在气温不高的情况下，可通过停运风机实现节能。经统计，风机运行时间可减少5000小时以上，可实现节约电能数量为：

 

30kw×8000h=240000kwh，合人民币约16.5万元。

 

　　由于冷却水温度改善，酮苯装置进行了相应改造，将两路并联用水的换热器组改造为了串联用水，降低的装置水耗。

 

2. 改善水质

　　排泥管和无阀滤罐投用后，一循水质明显改善，浊度下降、排污量减少，新鲜水单耗下降，一循水单耗由以前的0.013（2002年）降到了0.01（2003年），一循全年水量为600万方，节水量=600×(0.013-0.01)=1.8万方，合人民币6.5万元。排污量减少，污水处理量也相应减少，对实现装置的清洁环保生产大有帮助。

 

　　另外，由于浊度下降、粘泥量减少，菌藻滋生问题也有所减少，杀生剂用量也减少，药剂单耗由0.0019kg/m3降到了0.0011 kg/m3,节约了化工料费用。

 

　　对建成时间较长的老循环水场进行技术改造，可有效提升装置能力，实现资源优化。而循环水系统的高效运行对整个生产系统的安稳长满优运行是十分必要的，希望我们的做法能对你有所启发。