循环水系统换热效率降低的原因分析及对策

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1、.循环水系统换热效率降低的原因分析及对策[摘要]介绍塔河分公司循环水系统运行的现状，分析影响循环水系统换热效率降低的主要因素，以及如何提高循环水系统换热效率的改进措施。[关键词]循环水换热效率结垢黏泥运行管理在石化企业中循环冷却水系统运行的优异，对企业的产品质量、炼油收率、装置的能耗、以及节水等方面都有着较大的影响。因此，提高循环水的有效运行效率（维持循环水的换热效率达到或优于设计指标），对企业而言有着显著的经济效益、环境效益和社会效益。1系统现状塔河分公司循环水系统是塔河分公司120万吨/年稠油技改项目的配套公用工程，主要承担为各生产

2、装置提供循环冷却水的任务,设计供给量为4000m3/h，实际供给量3800m3/h。循环水进出口水温差6-8度；浓缩倍数4-6偏高；电导率2800-3400us/Cm偏高；ph值7.6-9。从以上数据中可以看出循环水量与以往实际运行的水量相比（2800-3200m3/h）偏大，进出口水温温差偏小（机械通风式为可大于8-10度）。循环水系统热效率降低的主要因素是：1、循环水冷却塔的冷却效率下降；2、水质中的离子含量超过系统控制量，造成系统设备结垢趋势增大；3、系统细菌量超过控制量，引起大量黏泥产生，使系统的黏附速率增大等。对照循环水系统热

3、效率降低的主要因素，塔河分公司循环水存在的主要问题是：1、风损水量大，造成浓缩倍数上升较快易使设备结垢；2、循环水冷却塔的冷却效率下降；3、系统黏泥产生快，有异味，挂片的腐蚀速度快（主要以点蚀为主）；4、装置高温高位换热器结垢快；5、药剂和运行成本增加。在存在问题中反映出循环水系统结垢和腐蚀的趋势在上升，逐渐破坏换热设备中的换热介质与被换热介质间的热传递，从而导致循环水系统换热效率的降低。2原因分析2.1风损水量大，造成浓缩倍数上升较快，易使设备结垢；塔河分公司循环水系统在设计上虽考虑了当地的环境因素，但因设备制造、干燥的高温气候以及较

4、大的风沙环境的原因，与其它地区的循环水系统相比存在蒸发和风损水量大；其次，09年5月大检修时，填料上面的吸水板的安装间隙较大，部分吸水板的安装方向不对，造成吸水板不能有效阻止水的外泄，在循环水机械风机的作用下，引起较多水的外泄。傍晚时分可明显看见风筒上部有大量的水汽排出，且水滴较大，在塔附近就能明显感觉到。这必然会造成循环水浓缩倍数的上升，而浓缩倍数的上升就会加剧系统的结垢趋势的增大。表1循环水浓缩倍数时间（2009年）1月2月3月4月5月6月7月月平均浓缩倍数3.53.583.83.03.623.64.43..在循环水的控制指标中，浓

5、缩倍数表明了系统中盐分的浓缩程度，其值等于循环水的含盐量与补充水的含盐量之比，是循环水运行中一项重要指标。循环冷却水的浓缩倍数常通过调节强制排污量和补充水量来控制，其值的大小决定了水的重复利用率和节水水平的高低,它可用下式表示:N==（1）式中：N———浓缩倍数；M———补水量，m3/h；B———强制排污量，m3/h；E———蒸发水量，m3/h；W———飞散损失量，m3/h；F———漏损，m3/h。整理后得：N=E/B+1提高循环水的浓缩倍数是一项系统工程，它可以反映循环水的补充水用量，提高后可节约水资源，还可以降低排污量，从而减少对环

6、境的污染和废水的处理量。但必须是在自然环境下水的总损失（避免异常损失）和水质情况，以及所选药剂等，将循环水控制在不结垢和腐蚀的状态下，才能逐渐提高。蒸发水量大,可提高循环水的浓缩倍数，蒸发水量E可用式表示:E=（2）式中:R———循环水量，m3/h；Δt——进出水温差，℃；HL———水的蒸发潜热，kcal/kg。通常高负荷生产阶段比低负荷生产阶段浓缩倍数要高，冷态运行时浓缩倍数很难提高。依据以上两式可知，若蒸发（飞散）损失量变大,其它水量不变,则浓缩倍数N会变大，循环水量变大，浓缩倍数N也会变大。表2新鲜水数据（2009年）序号分析项目

7、单位5月平均值6月平均值7月平均值备注1硬度mg/l3233143672碱度mg/l1401371453电导率us/cm6808501185因当地环境属干燥高温少雨以及特殊的地质结构，造成新鲜水为高硬高碱水质（硬度高达约300-400mg/l，电导率约700-800us/Cm）,也就是说，达到了国内其它地区新鲜水浓缩4倍后的水质。如在此条件下，浓缩倍数的快速提高或循环水量变大，都更易使设备结垢，造成循环水换热效率的降低。2.2循环水冷却塔的冷却效率下降塔河分公司的循环水冷却水塔是逆流机械通风冷却塔，冷却风量为100万标立每吨。喷水头在淋

8、水填料的上方，进水布水管上方是收水板。2009年5月检修开工后不久，喷水头脱落的较多，造成进水不能均布在淋水填料处，使得局部冷却风与进水的接触面降低，且局部的风阻减少漏风量较大，降低了冷却塔的冷却效率，循环