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化工生产中循环冷却水的重要意义

化工生产中循环冷却水的重要意义
化工生产中循环冷却水的重要意义

化工生产中循环冷却水的重要意义

摘要

在环境污染日趋严重的情况下,水资源的利用率很低,化工生产用水量大,约占工业生产总用水量70%-80%。这就要求采用更好的水资源利用,现就循环冷却水在工业生产的应用做一些探讨并提出一些水的重复利用以达到水资源的可持续发展。

关键词:

化工生产浓缩倍数节水

一、化工生产过程

1.1化工生产过程

化工生产过程:经过化学反应将原料转变成产品的工艺过程

化工过程是指化学工业的生产过程,它的特点之一是操作步骤多,原料在各步骤中依次通过若干个或若干组设备,经历各种方式的处理之后才能成为产品。由于不同的化学工业所用的原料与所得的产品不同,所以各种化工过程的差别很大。

如下为普光天然气净化厂的化工生产过程;

化工生产过程中有质量的传递,能量的传递,和热量的传递

1.2化工生产的特点

化工生产具有易燃、易爆、易中毒,高温、高压,有腐蚀等特点。因而,较其他工业部门有更大的危险性。化工生产有四个特点:

1)化工生产使用的原料、半成品和成品种类繁多,绝大部分是易燃、易爆、有毒害、有腐蚀的危险化学品。这给生产中的这些原材料、燃料、中间产品和成品的贮存和运输都提出了特殊的要求。

所以在生产和工作中必须注意安全,化学品对于健康的危害有;

a) 刺激皮肤,眼睛,呼吸系统

b) 缺氧或窒息

c) 昏迷和麻醉

d) 全身中毒

e) 致癌

2)化工生产要求的工艺条件苛刻

有些化学反应在高温、高压下进行,有的要在低温、高真空度下进行。如由轻柴油裂解制乙烯、进而生产聚乙烯的生产过程中,轻柴油在裂解炉中的裂解温度为800℃;裂解气要在深冷(-96℃)条件下进行分离;纯度为99.99%的乙烯气体在294kPa压力下聚合,制取聚乙烯树脂。

在生产中,我们常说操作条件是高温高压,但在材料使用定义上,高温高压定义是多少呢?

下面就介绍下高温高压具体是多少。

压力等级参考压力容器安全技术监察规程:

1、按压力容器的设计压力(p)分为低压、中压、高压、超高压四个压力等级,具体划分如下:

(1)低压(代号L)0.1MPa≤P<1.6MPa

(2)中压(代号M)1.6MPa≤P<10MPa

(3)高压(代号H)10MPa≤P<100MPa

(4)超高压(代号U)P≥100MPa

2、容器也有按照容器壁温分类的:可分为常温、中温、高温、低温容器4种

(1)常温容器

指壁温高于-20℃至200℃条件下工作的容器

(2)高温容器

指壁温达到材料蠕变温度下工作的容器。对碳素钢或低合金钢容器,温度超过420℃,合金钢(如Cr-Mo)超过450℃,奥氏体不锈钢超过550℃,均属高温容器

(3)中温容器

指介于常温容器和高温容器之间的容器

(4)低温容器

指壁温低于-20℃条件下工作的容器,其中低于-20℃--40℃者为浅冷容器,低于-40℃者为深冷容器

3)生产规模大型化。

近20多年来,国际上化工生产采用大型生产装置是一个明显的趋势。以化肥为例,20世纪50年代合成氨的最大规模为6万t/a;60年代初为12万t/a;60年代末,发展到30万t /a;70年代发展为54万t/a。

采用大型装置可以明显降低单位产品的建设投资和生产成本,提高劳动生产能力,降低能耗。因此,世界各国都积极发展大型化工生产装置。

4)生产方式的高度自动化与连续化

化工生产已经从过去落后的手工操作、间断生产转变为高度自动化、连续化生产;生产设备由敞开式变为密闭式;生产装置从室内走向露天;生产操作由分散控制变为集中控制,同时,也由人工手动操作变为仪表自动操作,进而又发展为计算机控制。

在化工生产过程中会产生大量的热量,使工艺介质或产品的温度升高,必须及时进行冷却处理,否则会影响生产的正常运行,影响产品质量和产品。

2.1水冷

在工业生产中冷却的方式很多,其中以水来冷却的叫水冷。

在所有的液体中,水的比热容量最大,4.18J/(g?℃)。例如,土和砂之类的物质,热容量为0.84J/(g?℃),铁和铜等金属仅为0.42J/(g?℃),酒精和甘油为1.26J/(g?℃),铂为0.12J/(g?℃),木料为0.6J/(g?℃)。

因此它是最优良的热交换介质。这实在工业生产中用水作为传热介质的主要原因。其次是因为水的化学稳定性好,不易分解,水的热容量大,在常温范围内不会产生明显的膨胀或压缩;水的沸点较高,通常使用条件下,在换热器中不致汽化;水的来源较广泛。流动性好,易于输送和分配;且过去水价低,处理运行费用低。

化工生产用水量大,约占工业生产总用水量70%-80%。随着工艺的发展。用水量的加大,且我国淡水资源的贫乏,为了充分利用水资源、节约用水、减少污水排放、保护环境等,化工生产采用循环水。

2.2循环冷却水和循环冷却水系统

循环冷却水系统是指以水作为冷却介质并循环使用的一种冷却运行系统,由换热设备(换热器,冷凝器),冷却设备(如冷却塔,空气冷却器等),水泵,管道和其他有关设备组成。循环冷却水系统分为密闭循环冷却水系统和敞开式循环冷却水系统。

2.3工业冷却水系统分类

工业冷却书系统分类如下;

一;间接冷却水系统

1)开式循环冷却水系统

2)闭式循环冷却水系统

3)一次式冷却水系统

二;直接冷却水系统

1)开式循环冷却水系统

2)一次式冷却水系统

2.4直流冷却水和直流冷却水系统

直流冷却水系统是指冷却水只一次经过换热器换热后直接排入书体的操作

系统。这种冷却水称为直流冷却水或一次利用水。直流水系统中用水量很大,这种系统不需要其他冷却水构筑物,投资少,操作简便,但是用水量大,水没有重复使用。这种系统在国外,除了用海水的直接冷却水系统外,均已经淘汰;在国内除水源丰富的地区如海滨电站外,大多也被弃用。

2.5敞开式循环冷却水系统

敞开式循环冷却水系统是指经交换器换热升温的冷却水,于冷却塔内与大气直接接触,进行蒸发和接触散热使水温下降,继而再重复使用的冷却水系统。它又可以称为开式循环冷却水系统。

这种系统是目前应用最广,类型最多的一种冷却系统。该系统水是在高浓缩下运行,实现了冷去水的高度重复利用。冷却塔系统是发展最快,应用做多的一种类型。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,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。这些会加重冷却水系统的腐蚀,结垢,微生物故障,威胁和影响装置长周期地安全运行。为了防止发生这些故障,可以再循环水中投加各种水处理药剂,以使循环水质保持和稳定在一个良好的水平上。

2.6闭式循环冷却水系统

闭式循环冷却水系统是指热水在一个封闭的循环系统中得到冷却的操作过程。该系统不存在水蒸发和盐分浓缩问题,循环水和药剂流失量很少。在该系统中升温后的循环水是经由冷却管与外界空气进行间接(强制)换热,讲工艺介质热量移走,因此也可称为干式冷却系统。利用空气气流间接强制冷却循环水的换热装置称为干冷却塔。这种干冷却塔可分为抽风式和鼓风式两种。

二、提高浓缩倍数可以节约用水,

随着经济的发展,工业用水量日益增大,而化工生产用水占工业总用水量的70%-80%左右,循环冷却水节水大有潜力可挖。提高浓缩倍数运行是目前公认的有效节水方法,但随着浓缩倍数的提高,循环水系统结垢和腐蚀因子也随着成倍上升,更多的是依赖水稳剂开发上。现就从循环水不同含义上的“零排污”来谈谈循环水节水方法。

1)提高浓缩倍数5-6运行,循环水系统可近似达到不排污,称为零排污方案Ⅰ。

2)即使浓缩倍数达到5-6也存在少量排污,将循环冷却水排污水经过处理作为冷却水的补充水回用至循环水系统中,即循环水零排放,称为零排污方案Ⅱ。

3)就整个工厂而言,将工业废水经过生化处理后,再经过深度处理,回用至循环水系统中,是最佳经济运行方法,使工厂实现真正意义上的零排污,称为零排污方案Ⅲ。

3.1零排污方案Ⅰ

用M表示循环冷却水的补充水量,以E表示蒸发水量,用N表示浓缩倍数,可以做出M/E和N得关系曲线

从曲线图可见,M/E比值越小,浓缩倍数N值越大,在蒸发水量E和风吹损失水量不变时,排污量越小,则补充水量越小。为了节约补充水量,应尽量提高浓缩倍数。

当N=1~2时,随着浓缩倍数增加,补充水量迅速减小;但当浓缩倍数N大于5~6后,M/E 曲线变得很平缓,节水量就不大了,而且此时运行操作十分困难,处理费用会大大增加,在经济上也是不合理的。

因此目前公认浓缩倍数最佳经济运行值控制在5-6,但浓缩倍数提高至5-6,还要受补充水的水质条件限制。

1)水质条件

目前习惯根据水质的硬度和碱度将补充水划分为三个等级,即高硬高碱、中等硬度和碱度、低硬低碱三种水质。对于高硬高碱而言,补充水中钙硬加总碱之和超过250mg/l,若将浓缩倍数提高至5-6,则循环水中钙硬加总碱之和超过1250-1500mg/l,而目前水处理剂处理钙硬加总碱之和在350-900 mg/l的水质效果最好[2],因此对于钙硬加总碱之和超过1500mg/l的循环水而言单靠全有机配方来处理,相对会增加处理费用及管理的难度,必须结合其它的途径来解决。李本高等人对齐鲁石化公司、洛阳石化炼油厂高硬高碱循环水处理采取三种方法进行研究[3]。

①用离子交换树脂处理原水,将原水中的硬度和碱度分别降至50mg/l后补入循环水中,循环水钙硬加总碱之和在350-900 mg/l运行,浓缩倍数可以控制在5.5-6之间,水稳剂采用全有机复合药剂。

②采取加酸工艺处理,使循环水中PH值控制在7.5-8之间,循环水钙硬加总碱之和在350-900 mg/l运行,浓缩倍数可以控制在2.5-5之间。

③采取自然运行工艺,原水不经处理直接补充至循环水中,循环水钙硬加总碱之和在

350-900 mg/l运行,浓缩倍数可以控制在1.7以下,水稳剂采用全有机复合药剂。①种综合运行费用最低, ②种综合运行费用居中,③种综合运行费用最高,因此处理高硬高碱水质,选用离子交换处理源水,将源水钙硬加总碱之和控制在150 mg/l左右,再辅以全有机配方,将浓缩倍数提高至5-6是可行的。

对于中等硬度和碱度的水质而言,原水钙硬加总碱之和150-200mg/l,长江中下游属于此类水质,将浓缩倍数提高至5-6,采取自然控制法是能达到的,但很大程度上还依赖于生产厂家及科研院所的研发出更好的水处理药剂。

就目前普光天然气净化厂冷态运行来的数据可以看出,循环水钙硬加总碱之和在250-320 mg/l间。属于中等硬度和碱度的水质,可以采用自然控制法来达到提高浓缩倍数。

对于低硬低碱的水质而言,属于强腐蚀性的水,由石油化工科学研究院于1993年研究的以两种羟基膦羧酸为主剂、与锌盐、分散剂的复配物处理钙硬:14.0mg/l,碱度:40.0mg/l的水质,浓缩倍数3.5-4.0,现场监测挂片腐蚀率为0.035mm/a,试管腐蚀率为0.018mm/a,粘附速率为2.97mcm,因钙硬加总碱之和为250 mg/l,应该说将浓缩倍数提高至5-6有一定的余地。

3.2零排污方案Ⅱ

循环水量越大,排污量也越大。如何将循环水排污水回用到循环水系统中,首先排污水水质与循环水水是一致的,循环水经过加药、杀菌、旁滤处理后,浊度、有机物含量低,只是钙硬和总碱经过浓缩后,钙硬和总碱之和为350-900mg/l。解决回用的问题主要是降低排污水中的钙硬和总碱。一般情况下,可选用软化除硬、脱盐处理后,再回用到循环水系统中去是可行的。软化除硬、脱盐已是相当成熟的技术,软化除硬目前主要有石灰法、加药沉淀法、絮凝法,脱盐技术有离子交换法、电渗析法、反渗透法等。对于高硬高碱原水而言,若按照用离子交换

预处理原水和全有机碱性配方运行,投资不大。对于低硬低碱原水而言,经过浓缩5-6倍后钙硬、总碱分别不超过250mg/l,根据实际情况,投资一套离子交换装置将250 mg/ l钙硬、总碱降到50 mg/ l左右,费用也不大。对于中等硬度和碱度的水质而言,要根据实际情况进行核算。

国内燕化化工一厂通过改造已成功将循环水排污水回收,燕化化工一厂的循环水总量是6.5万吨/小时,每小时排放的污水在三四百吨左右。燕化化工一厂与有关单位合作,以电絮凝法为技术依托,投资98万元建立了一套新三循系统排污水回用装置,排污水通过这套装置可有效去除水中硬度和悬浮物,经过脱盐处理后再返回到循环水中,处理过的水质可完全达到补水标准,且回用率达到85%以上。此套装置的投用带来极好的经济效益和社会效益,预计两年即可收回成本[4]。

3.3零排污方案Ⅲ

因循环水相对来说对水质要求低,实施污水回用主要是将处理后的废水回用到循环水中去,作为补充水水源,运行费用低。但一般经过二级(生物)除磷脱氮后出水执行GB8978-1996标准,其COD、BOD5、SS和氮、磷营养物质含量高于污水回用设计规范推荐标准CFCS-93,需采用物理、化学方法对传统二级生物处理出水进行除磷除氮处理及去除有毒有害有机化合物三级处理或深度处使其达到回用至工业循环冷却水的标准,同时还含有结垢因子的硬度,因此回用水具有微生物高、腐蚀性强、结垢性高等特点,它要求去除水中的会引起冷却装置结垢的硬度,还要求去除会引起装置腐蚀和生物污垢的氨。二级出水需经过石灰软水装置除硬,采用离子交换或膜装置进行脱盐处理,再回用至循环水中。

工厂最终实现零排污,争取节水效益最大化,可以分三个步骤走,即由零排污方案Ⅰ到零排污方案Ⅱ再到零排污方案Ⅲ,根据各自工厂的特点,循序渐进。

结束语

循环冷却水在化工生产中占有举足轻重的作用。为更好的服务生产和促进可持续发展生产必须了解化工生产的工艺特性,水质。加大科技投入生产更好的化学水处理药剂实现水的资源利用。

循环冷却水培训教材

循环xx培训教材 工业生产过程中,往往会产生大量热量,使生产设备或半成品(气体或液体)温度升高,必须及时冷却,以免影响生产的正常运行和产品质量。因水的热容量大,水是吸收和传递热量的良好介质,常用来冷却生产设备和产品。冷却水系统一般可分为直流水系统和循环水系统。 水通过换热器后即排放的称直流系统。若厂区附近水源充足且直接排放而不影响水体时,可采用直流系统。 循环冷却水系统又分为封闭式循环冷却水系统和敞开式循环冷却水系统。 冷却水在完全封闭的、由换热器和管路构成的系统中进行循环时称密闭式循环系统。在密闭式循环系统中,冷却水所吸收的热量一般借空气进行冷却,在水的循环过程中除渗漏外并无其它水量损失,也无排污所引起的环境问题,系统中含盐量及所加药剂几乎保持不变,故水质处理较单纯。但密闭式循环冷却水存在严重的腐蚀剂腐蚀产物问题。密闭式循环系统一般只用于小水量或缺水地区。 冷水流入换热器将热流体冷却,水温升高后,利用其余压流入冷却塔内进行冷却,冷却后的水再用水泵送入换热器循环使用,此系统称为敞开式循环冷却水系统。这种敞开式循环冷却水,由于在循环过程中要蒸发掉一部分水,还要排出一定的浓缩水,故要补充一定的新鲜水(通常称为补水),以维持循环水中的含盐量或某一离子含量在一定值上。 敞开式循环冷却水系统是应用最广泛的系统,也是水质处理技术最复杂的系统。 一水的冷却原理 循环水的冷却是通过水与空气接触,由蒸发散热、接触散热和辐射散热三个过程共同作用的结果。 1蒸发散热水在冷却设备中形成大小水滴或极薄水膜,扩大与其空气的接触面积和俄延长接触时间,使部分水蒸发,水气从水中带走气化所需的热量,从而使水冷却。

工业循环冷却水处理系统

工业循环冷却水处理系统 一、概述 循环冷却水在使用之後,水中的Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-等离子,溶解固体和悬浮物相应增加,空气中污染物如灰尘、杂物、可溶性气体以及换热器物料泄露等,均可进入循环冷却水,使循环冷却水系统中的设备和管道腐蚀、结垢,造成换热器传热效率降低,过水断面减少,甚至使设备管道腐蚀穿孔。 循环冷却水系统中结垢、腐蚀和微生物繁殖是相互关联的,污垢和微生物粘泥可以引起垢下腐蚀,而腐蚀产品又形成污垢,要解决循环冷却水系统中的这些问题,必须进行综合治理。 采用水质稳定技术,用物理与化学处理相结合的办法控制和改善水质,使循环冷却水系统中的腐蚀、结垢、生物污垢得到有效的解决,从而取得节水、节能的良好效益。臭氧产品已在国内电子、电力、饮料、制药行业广泛应用,质量达到国外同行业90年代水平。投入产出比的可比效益为:1:2-1:10以上,节约能源,提高设备使用效率,延长设备的使用寿命和运行的安全性,减少环境污染。 臭氧可以作为唯一的处理药剂来替代其它的处理冷却水处理剂,它能阻垢、缓蚀、杀菌、能使冷却水系统在高浓缩倍数甚至在零排污下运行,从而节水节能,保护水资源;同时,臭氧冷却水处理不存在任何环境污染。国外应用臭氧进行循环水处理已经取得了成功,而我国在这个领域却是空白。 二、系统工艺 循环水冷却通常分为密闭式循环水冷却系统和敞开式循环水冷却系统。密闭式循环水冷却系统中,水是密闭循环的,水的冷却不与空气直接接触。敞开式循环水冷却系统,水的冷却需要与空气直接接触,根据水与空气接触方式的不同,可分为水面冷却、喷水冷却池冷却和冷却塔冷却等。 敞开式循环水冷却系统可分为以下3类: 1.压力回流式循环冷却系统 此种循环水系统一般水质不受污染,仅补充在循环使用过程中损失的少量水量。补充水可流入冷水池,也可流入冷却构筑物下部。冷水池也可设在冷却塔下面,与集水池合并。 补充水→ 冷水池→ 循环泵房→生产车间或冷却设备→冷却塔 压力回流式循环冷却系统

电厂循环水供热方案说明

第一章概述 1.1 项目概况 1.1.1项目名称 XX热电厂循环水供热改造工程 1.1.2项目建设单位 项目承办单位:XX煤焦有限公司 1.1.3项目编制单位 1.1.4 项目建设总投资 建设项目总投资约1628.4万元。 1.1.6 项目建设规模及内容 本项目为XX煤焦有限公司4×6MW机组循环水供热技术改造工程,主要解决以下区域冬季采暖供热: ①明源煤焦有限公司内部建筑冬季采暖,采暖面积5万m2。 ②明源煤焦蔬菜大棚冬季采暖,现有30万m2,2011扩建30万m2,共计60万m2。 ③郭道镇规划建筑面积30万㎡。 本项目设计热力网供回水温度为65/52℃热水,供热管线采用架空敷设和直埋敷设相结合,管径规格从DN80~DN800,供热半径为3km。本项目年利用冷却水塔散热损失50万GJ。 项目建设内容包括循环水供热主管网建设改造、用户区域管网改造、循环水泵房建设及4×6MW机组改造四个大部分。 1.1.7 项目建设目的 主要是利用4×6MW热电机组的冷却塔散热损失解决冬季采暖,以便实现热能的最大化利用及污染物的减排和水资源的节约,最终解

决冷却塔冷源损失问题,进一步提高能源利用率,实现企业可持续发展。 1.2 编制依据 (1)《城市热力网设计规范》CJJ34-2002; (2)《全国市政工程投资估算指标》(HGZ47-108-2007年)建设部; (3)《建设项目经济评价方法与参数》(2006年); (4)《山西省建设工程其它费用暂行标准》; 1.3 编制范围 根据热负荷的分布和热源为低真空循环水的特点进行工程方案设计研究。工程内容为低真空循环水供热热源、循环水泵房、热源至各供热用户管线的设计研究。 本期方案研究的范围包括: 1)明确热源,并对热负荷作出预测。 2)提出低真空循环水供热工程技术改造方案。 3)对各主要工艺系统及辅助系统工艺方案设想评选。 4)提出投资估算。 1.4 主要技术经济指标 表1-1 主要技术经济指标 序号项目单位数量备注 一总供热面积万㎡65+30 本工程投资不包括郭道镇30万m2建设费用 二改造机组数目台 3 满足65万m2供热要求三年减少发电量×104KW.h 293.6 改造3台机组 四工程总投资万元1628.4 本工程投资不包括郭道镇30万m2建设费用 1 固定资产投资万元1613.4

工业循环冷却水系统设计规范标准

《》 条文说明 1总则目录 1.01为了控制工业循环冷却水系统由水质引起的结垢、污垢和腐蚀,保证设备的换热效率和使用年限,并使工业循环冷却水处理设计达到技术先进、经济合理,制定本规。 1.02本规适用于新建、扩建、改建工程中间接换热的工业循环冷却水处理设计。 1.03工业循环冷却水处理设计应符合安全生产、保护环境、节约能源和节约用水的要求,并便于施工、维修和操作管理。 1 总则全文 1.0.1本条阐明了编制本规的目的以及为了达到这一目的而执行的技术经济原则。 在工业生产中,影响水冷设备的换热器效率和使用寿命的因素来自两个方面,一是工艺物料引起的沉积和腐蚀;二是循环冷却水引起的沉积和腐蚀。后者是本规所要解决的问题。 因循环冷却水未加处理而造成的危害是很严重的,例如,某化工厂,原来循环水的补充水是未经过处理的深井水,每小时的循环量9560t。由于井水硬度大、碱度高,每运行50h后,有50%的碳酸盐在设备、管道沉积下来,严重影响换热器效率。据统计,空分透平压缩机冷却器,在运转3个月后,结垢厚度达20㎜。打气减少20%。该厂不少设备、在运转3个月后,必须停车酸洗一次,不但影响生产,而且浪费人力、物力。为了防止设备管道产生结垢,该厂在循环水中直接加入六偏磷酸钠、EDTMP和T—801水质稳定剂之后,机器连续3年运行正常。虽然每年需要增加药剂费用2万元,但综合评价经济效益还是合算的。又如某石油化工厂,常减压车间设备腐蚀与结垢现象十分严重,Φ57×3.5面碳钢排管平均使16-20个月后,垢厚达15-40㎜。后经投加聚磷酸盐+膦酸盐+聚合物的复合药剂进行处理,对腐蚀、结垢和菌藻的控制取得了良好的效果。每年可节约停车检修费用约60万元,延长生产周期增产的利润约70万元。减少设备更新费用约4.7万元。现将该厂水质处理前后的冷却设备更新情况列表如下: 某厂冷却设备更新情况统计(单位:台)表1 从上述情况可以看出,循环冷却水采取适当的处理方法,能够控制由水质引起的

工业循环水国标word版本

工业循环水国标

中华人民共和国标准 工业循环冷却水处理设计规范 Code for design of industrial recirculating cooling water treatment GB50050-95 主编部门:中华人民共和国化学工业部 批准部门:中华人民共和国建设部 施行日期:1995年10月1日 中国计划出版社 1995年北京 目次 1总则 2术语、符号 2.1术语 2.2符号 3循环冷却水处理 3.1一般规定 3.2敞开式系统设计 3.3密闭式系统设计 3.4阻垢和缓蚀 3.5菌藻处理 3.6清洗和预膜处理 4旁流水处理 5补充水处理 6排水处理 7药剂的贮存和投配 8监测、贮存和化验 附录A水质分析项目表 附录B本规范用词说明 附加说明 附:条文说明 1总则 1. 01为了控制工业循环冷却水系统内由水质引起的结垢、污垢和腐蚀,保证设备的换热效率和使用年限,并使工业循环冷却水处理设计达到技术先进、经济合理,制定本规范。 1. 02本规范适用于新建、扩建、改建工程中间接换热的工业循环冷却水处理设计。 1. 03工业循环冷却水处理设计应符合安全生产、保护环境、节约能源和节约用水的要求,并便于施工、维修和操作管理。 1. 04工业循环冷却水处理设计应在不断地总结生产实践经验和科学试验的基础上,积极慎重地采用新技术。 1. 05工业循环冷却水处理设计除应按本规范执行外,尚应符合有关现行国家标准、规范的规定。 2术语、符号 2.1术语

2.1.1循环冷却水系统Recirculating cooling water systemc 以水作为冷却介质,由换热设备,水泵、管道及其它关设备组成,并循环使用的一种给水系统。 2.1.2敞开式系统Open system 指循环冷却水与大气直接触冷却的循环冷却水系统。 2.1.3密闭式系统Closed system 指循环冷却水不与大气直接触冷却的循环冷却水系统。 2.1.4药剂Chemicals 循环冷却水处理过程中使用的各种化学物质。 2.1.5异状养菌数学课Count of heterotrophic bacteria 按细菌平皿计数法求出每毫升水中的异养菌个数. 2.1.6粘泥Slime 指微生物及其分泌的粘液与其它有机和无机的杂质混合在一起的粘浊物质。2.1.7粘泥量Slime content 用标准的浮游生物网,在一定时间内过滤定量的水,将截留下来的悬浊物放入量筒内静置一定时间,测其沉淀后粘泥量的容积,以mg/m3表示。 2.1.8.污垢热阻值Fouling resistance 表示换热设备传热面上因沉积物而导致传热效率下降程度的数值,单位为m2.k/w。 2.1.9腐蚀率Corrosion rate 以金属腐蚀失重而算得的平均腐蚀率,单位为mm/a。 2.1.10系统容积System capacity volume 循环冷却水系统内所有水容积的总和。 2.1.11浓缩倍数Cycle of concentration 循环冷却水的含盐浓度与补充水的含盐浓度之比值。 2.1.12监测试片Monitoring test coupon 放置在监测换热设备或测试管道上监测腐蚀用的标准金属试片。 2.1.13预膜Prefilming 在循环冷却水中投加预膜剂,使清洗后的换热设备金属表面形成均匀密致的保护膜的过程。 2.1.14间接换热Indirect heat exchange 换热介质之间不直接接触的一种换热形式。 2.1.15旁流水Side stream 从循环冷却水系统中分流部分水量,按要求进行处理后,再返回系统。 2.1.16药剂允许停留时间Permitted retention time of chemicals 药剂在循环冷却水系统中的有效时间。 2.1.17补充水量Amount of makeup water 循环冷却水系统在运行过程中补充所损失的水量。 2.1.18排污水量Amount of blowdown 在确定的浓缩倍数条件下,需要从循环冷却水系统中排放的水量。 2.1.19热流密度Heat load intensity 换热设备的单位传热面每小时传出的热量。以W/m2。 2.2符号 编号符号含义

电厂循环冷却水的低位废热回收利用

电厂循环冷却水的低位废热回收利用 1电厂循环冷却水分析 当前,电厂的汽轮发电机组绝大多数是凝汽式。汽轮机利用高温高压蒸汽做功,它的热力循环中必须存在冷端,即蒸汽动力循环中汽温最低的点位。对凝汽式机组来说,蒸汽经汽轮机全部叶轮做功后,成为乏汽,排至排汽缸,进入汽机冷端——凝汽器,乏汽温度25~45℃。在凝汽器这个非接触式冷却器中,乏汽经管壁传热至循环冷却水,释放凝结潜热,变成凝结水后被重返锅炉。凝汽式机组的主要热损失是冷端损失,所失掉的热量超过了汽机用于做功的热能。因排汽凝结所造成的单位蒸汽流量的热损失(一般为2303kJ/kg。如:对600MW机组,蒸汽量2000t/h,凝汽失热约4·6×109kJ/h,折合标准煤157t/h)对热机生产过程是不可避免的。 保证汽机冷端功效的是流经凝汽器吸收乏汽凝结潜热的循环冷却水。冷却水有两个来源:一是取至自然水域;二是来自电厂的冷却塔。吸收乏汽余热的冷却水排放至江、河、湖、海等自然水域,经与环境水体的掺混和对大气的散热,将大量的余热弃置水域(排水问题),自身得以冷却;发电厂再自水域中尽可能少受该余热影响的水区抽取新的、低温循环冷却水(取水问题),以保障凝汽器的冷却效果,这即是所谓的“水面冷却”,或称“一次循环冷却”问题。如电厂所处地域水源匮乏,则必须采用冷却塔来冷却循环水,冷却水携带的余热经冷却塔释放到大气,冷却后的循环水再送入凝汽器冷却乏汽,这是所谓的“冷却塔冷却”,或称“二次循环冷却”问题。发电机组不停止运行,循环冷却水则一刻不停地将大量余热弃置于环境,造成了能源的浪费和明显的环境热影响。 火电厂的燃料燃烧总发热量中只有35%左右转变为电能,而60%以上的热能主要通过锅炉烟囱和汽轮机凝汽器的循环冷却水失散到环境中。相比之下,循环冷却水携带走的废热量又占其中绝大部分。而由于循环冷却水的温度低(冬季20~35℃,夏季25~45℃),属于50℃以下的低品位热源,采用常规手段对其回收利用的效率较低,所以长期以来对这部分能量的回收利用没有引起足够重视。由此不仅造成了大量的能量浪费,而且加剧了环境污染。因此,采用先进的技术手段,对这部分能量加以回收利用,是非常必要的。

工业循环冷却水系统处理的重要性

工业循环冷却水系统处理的重要性 循环水的使用及水处理的重要性 用水来冷却工艺介质的系统,我们称作冷却水系统,通常可分为以下两种类型:直流冷却水系统和循环冷却水系统。其中,循环冷却水系统目前已被广泛地应用于各行各业之中,比如,石油化工、电力、冶金、医药、纺织、机械、电子等等传统工业企业中的工艺用循环冷却水系统,及各楼宇的中央空调用循环冷却水系统。 最早使用的是直流冷却水系统,冷却水仅仅通过换热设备一次,用过后水就被排放掉。这种系统虽然投资少、操作简便,但它的用水量却很大,冷却水的操作费用也大,不符合节约使用水资源的要求,目前基本都改成了循环冷却水系统(除了海水中还在使用的直流冷却水系统),即冷却水用过后不立即排放掉,而是收回循环再用。从直流水系统到循环水系统,水资源的节约非常可观,例如:一个年产30万吨的合成氨工厂,如采用直流水系统,每小时用水量约25000T,而改成循环水系统,并以3倍的浓缩倍数运行,则每小时耗水量只需约550T。 冷却水循环后遇到什么问题? 腐蚀:冷却水在循环使用中,水在冷却塔内和空气充分接触,使水中的溶解氧得到补充,所以循环水中溶解氧总是饱和的,水中溶解氧是造成金属电化学腐蚀的主要原因,这是冷却水循 环后易带来的问题之一。 结垢:水在运行中蒸发(尤其是在冷却塔的环境中),使循环水中含盐量逐渐增加,加上水中二氧化碳在塔中解析逸散,使水中碳酸钙或其它盐类在传热面上结垢析出的倾向增加,这是问题之二。 生物污垢:冷却水和空气接触,吸收了空气中大量的灰尘、泥沙、微生物及其孢子,使系统的污泥增加;冷却塔内的光照、适宜的温度、充足的氧和养分都有利于细菌和藻类的生长,从而使系统粘泥增加,在换热器内沉积下来,造成了粘泥的危害,这是水循环使用后易带来的问题之三。 冷却水循环后,冷却水补充水量可大幅度降低,节约了用水,这是我们所希望的。但水循环后突出的腐蚀、结垢和生物污垢等问题如不解决,生产装置的长周期、满负荷、安全稳定运行是难以保证的,那么采用循环水后所期望的经济、技术效益不仅不能充分发挥,而且将给企业带来许多危害——严重的沉积物的附着、设备腐蚀和微生物的大量滋生,由此形成的黏泥污垢堵塞管道或各种材料及设备严重受损等问题,会威胁和破坏工厂的安全生产;而由于各种沉积物使换热设备的水流阻力加大,水泵及相关设备的能耗大幅增加,传热效率降低,从而降低产品品质或生产效率,这一切都可能造成极大的经济损失,例如:电厂出现此类问题,必然使凝汽器凝结水的温度升高、真空度下降,严重影响汽轮机的出力和电厂的发电量,并且大幅增加能耗(有一个经验数值:发电机组真空度每下降1%,多耗燃料原油0.8%)。 所以,必须要选择一种科学合理、全面有效且经济实用的循环冷却水处理方案,使上述问题得到妥善解决或改善,水处理就是通过水质处理的办法来解决以上问题。如能真正做好水处理,不但能保证保质保量、安全生产,而且还能通过大幅降低能耗、节约材料、节约用水来降低生产成本,直接创造可观的经济效益,例如在电厂,就可以提高汽轮机凝汽器的真空度,一般可提高7~8%,提高汽轮机的功率,提高电负荷5~6%,增加发电能力;如应用在低压锅炉炉内处理,不但可将水处理运行费用从仅使用炉外处理方式时的0.5元/吨降到0.3元/吨左右,而且据统计,可使每台2t?h-1的锅炉节煤约5%;现代工业一般水冷换热器在未进行水处理时的寿命为2年左右,经水处理后的寿命可达7~8年,检修费和检修工作量可降低90%,一个小型化工厂由此节约的检修费即可达50万元。 科学合理且全面完整的化学水处理方案

工业循环水处理技术改进措施

工业循环水处理技术改进措施 环境保护、节水减排、废水回用是对目前循环冷却水系统提出的新挑战。企业应根据自身特点,积极采用成熟的新技术、新材料和新装置,优化循环冷却水处理系统,提高循环冷却水处理技术水平,为企业甚至整个社会的可持续发展做出应有的贡献。 1导言 循环水处理是个巨大而艰巨的系统工程,我们要解决的就是腐蚀、结垢、微生物粘泥这三个问题,要针对本厂实际情况结合自己设备存在的问题,做出正确判断,更重要的是要对整个设备进行优化管理,加大管理监察力度,围绕水质稳定做工作,争取达到对循环水水质、水温的合理控制,防患于未然,在实现节能降耗的同时,为全厂生产设备的安全运行提供有利保障。 2段国内外循环水处理的实际情况 2.1现阶段国内外循环水处理情况 循环水冷却处理技术于上世纪初期已在国外得到了良好的应用和发展,但也因为诸多实际因素的限制暴露出各种问题。上世纪末期循环水处理技术才被引入我国,在经过了一段漫长的发展历程后,方呈现出逐渐成熟趋势。在近几年的发展过程中,全世界循环水处理效率得到了很大程度的提升,应用于循环水处理的相关处理剂也逐渐增多,更甚至发展成为国际化和规模化的处理剂产品,在此方面,我国对于循环水处理剂的进出口量也在不断增长。 2.2现阶段国内外循环水主要处理手段 现阶段我国在处理循环水方面主要应用以下几种方式:首先是化学处理方式,该方式主要通过应用化学药剂,对循环水中所包含的多种不稳定物质实施高强度处理,从而有效降低污水的腐蚀性以及阻止污水结垢,另一方面能够合理降低常规工作状态下的排水量和补水量;其次是物理处理方式,该方式主要是应用相关处理材料对循环水进行科学全面的分析,同时通过改变循环水的能量、温度及压强,有效加强循环水处理材料的抗腐蚀及抗结垢等功能。 3循环水运行中存在的问题 3.1循环水系统内长期漏油 由于设备老化等原因,循环水系统长期漏油,久而久之,这样就会使装置换热设备内表面形成一层油膜,影响循环水的处理效果,泄漏的油脂还会成为众多微生物丰富的营养源,造成循环水系统微生物大量迅速繁殖难以控制,微生物粘泥、藻类急剧增多,使换热器内表面长期被油泥覆盖,致使缓蚀阻垢剂无法与换热器内表面接触从而丧失其缓蚀阻垢作用,导致换热器极易产生结垢和腐蚀。 3.2阻垢缓蚀效果差 由于不同时期水质和生产工艺条件都会发生变化或波动,就要及时改进、调整、优化缓蚀阻垢剂配方,如果配方长期不换,菌藻对杀菌剂已产生了免疫功能,阻垢缓蚀效果抗冲击和污染能力就会降低,杀菌效果差。 3.3凉水塔排泥设施不完善,水池没有做到定期清淤 凉水塔底部一般呈平底状,池底排泥阀无法排掉池底的淤泥,所以循环水厂的排泥阀不起作用,淤泥只能靠清扫水池才能排掉。但由于生产的连续不间断性,给清池工作带来很大的困难。 4现代循环水处理技术 随着循环水处理技术的发展,现代循环水处理技术采用有机阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭澡剂综合运用的方法,轮换交替使用,这样可以达到药剂间相互增效的作用。目前有机阻垢剂品种繁多,主要有有机磷系列、聚羟酸系列、聚羟酸脂系列等,一般来讲,复合配方的阻垢

邢东热电厂循环水供热操作规程

邢东热电厂循环水供热操作规程 编写: 审核: 批准: 2007年10月31日

一、总则: 1、汽轮机低真空循环水供热其实质是将热用户的暖汽片代替了冷却塔进行散热,低真空运行是为了获得较高的出水温度。机组循环水供热后,可实现在锅炉蒸发量不变的工况下,提高机组供热能力提高了机组的循环热效率,是一项节能降耗工程。 2、此项工程的关键技术是如何保证机组在低真空下的运行安全。从叶片方面采用低真空运行后,汽轮机的排汽压力提高,在同样质量流量下,排汽比容将大大降低,汽机的排汽容积显著降低后,对末级特别是最末级叶片是有危险性的,任何一种叶片的设计都有最小的容积流量,当小于这个数值时,汽动特性将急剧恶化,效率将大大降低,涡流引起鼓风损失及附加其它损失,汽流被加热,使排汽缸温度升高,影响轴承标高,危及轴系的振动安全性,当容积进一步减少,末级叶片产生的功等于消耗的功时,末级将不再输出功率,此工况称为零功率工况,如果容积流量再减少,末级将在鼓风工况下运行,温度急剧上升,这种工况必须避免。同时在小容积流量下工作可能出现叶片的气动弹性失稳,发生失速颤振,使动叶片受力大幅增加,而损坏叶片,发生断裂。同时,动叶的根部回流将冲刷根部出汽侧危及叶片安全。从轴向推力方面讲真空的下降,将引起轴向推力的增加,只要推力瓦块的温度在安全数值以内即可。 综合所述,保证机组在低真空下运行安全,关键是保证末级的容积流量不能过小,低压缸流量不能过小,我们表计反映的低压缸流量是质量流量,不等同于容积流量,在不同的真空情况工作的汽机运行人员严格按厂家的低真空工况计算的数据,保证低压缸的流量。 3、机组循环水供热后,循环水将加压后送给外网用户,如果外网失水过大将严重影响机组安全和经济性。设计外网的回水压力0.2MPa,当低于此压力时,自动变频稳压补水泵将向回水管补水,以确保凝汽器安全用水。 4、循环水供热后,原循环泵压力不能满足供热需压头,在尖峰站新配热网4台扬程81m的循环泵,一旦出现水泵运行工况下跳闸,将可能出现循环水压力升高,使凝汽器超压,为此,在系统中,设立两个730型持压泄压安全阀(启跳压力在0.25MPa)和一个电磁泄压阀(启跳压力在

工业循环冷却水处理GB50050-95设计规范

工业循环冷却水处理设计规范 GB50050—95 主编部门:中华人民共和国化学工业部 批准部门:中华人民共和国建设部 施行日期:1995年10月1日 关于发布国家标准《工业循环冷却水处理设计规范》的通知 建标[1995]132号 根据国家计委计综[1992]490号文的要求,由化工部会同有关部门共同修订的《工业循环冷却水处理设计规范》已经有关部门会审,现批准《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050—95为强制性国家标准,自一九九五年十月一日起施行,原《工业循环冷却水处理设计规范》GBJ50—83同时废止。 本标准由化工部负责管理,具体解释等工作由中国寰球化学工程公司负责,出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。 中华人民共和国建设部 一九九五年三月十六日 1总则 1.0.1 为了控制工业循环冷却水系统内由水质引起的结垢、污垢和腐蚀,保证设备的换热效率和使用年限,并使工业循环冷却水处理设计达到技术先进、经济合理,制定本规范。 1.0.2 本规范适用于新建、扩建、改建工程中间接换热的工业循环冷却水处理设计。 1.0.3 工业循环冷却水处理设计应符合安全生产、保护环境、节约能源和节约用水的要求,并便于施工、维修和操作管理。 1.0.4 工业循环冷却水处理设计应在不断地总结生产实践经验和科学试验的基础上,积极慎重地采用新技术。 1.0.5 工业循环冷却水处理设计除应按本规范执行外,尚应符合有关现行国家标准、规范的规定。 2术语、符号 2.1 术语 2.1.1 循环冷却水系统Recinrculating cooling water system 以水作为冷却介质,由换热设备、冷却设备、水泵、管道及其它有关设备组成,并循环使用的一种给水系统。

冶金工业废水处理技术

冶金工业废水处理技术 冶金工业产品繁多,生产流程各成系列,排放出大量废水,是污染环境的主要废水之一。冶金废水的主要特点是水量大、种类多、水质复杂多变。按废水来源和特点分类,主要有:冷却水,酸洗废水,除尘和煤气、烟气洗涤废水,冲渣废水以及由生产工艺中凝结、分离或溢出的废水等。 冷却水的处理 冷却水在冶金废水中所占的比例最大。钢铁厂的冷却水约占全部废水的70%。冷却水分间接冷却水和直接冷却水。间接冷却水,如高炉炉体、热风炉、热风阀、炼钢平炉、转炉和其他冶金炉炉套的冷却水,使用后水温升高,未受其他污染,冷却后,可循环使用。若采用汽化冷却工艺,则用水量可显著减少,部分热能可回收利用。直接冷却水,如轧钢机轧辊和辊道冷却水、金属铸锭冷却水等,因与产品接触,使用后不仅水温升高,水中还含有油、氧化铁皮和其他物质,如果外排,会对水体造成淤积和热污染,浮油会危害水生生物。处理方法是先经粗颗粒沉淀池或水力旋流器,除去粒度在100微米以上的颗粒,然后把废水送入沉淀,除去悬浮颗粒;为提高沉淀效果,可投加混凝剂和助凝剂;水中浮油可用刮板清除。废水经净化和降温后可循环使用。冷轧车间的直接冷却水,含有乳化油,必须先用化学混凝法、加热法或调节pH值等方法,破坏乳化油,然后进行上浮分离,或直接用超过滤法分离。所收集的废油可以再生,作燃料用。 酸洗废水的处理 轧钢等金属加工厂都产生酸洗废水,包括废酸和工件冲洗水。酸洗每吨钢材要排出1~2米废水,其中含有游离酸和金属离子等。如钢铁酸洗废水含大量铁离子和少量锌、铬、铅等金属离子。少量酸洗废水,可进行中和处理并回收铁盐;较大量的则可用冷冻法、喷雾燃烧法、隔膜渗析法等方法回收酸和铁盐或分离回收氧化铁。若采用中性电解工艺除氧化铁皮,就不会出酸洗废水。但电解液须经过滤或磁分离法处理,才能循环使用。 洗涤水的处理 冶金工厂的除尘废水和煤气、烟气洗涤水,主要是高炉煤气洗涤水、平炉和转炉烟气洗涤水、

循环水处理标准GB

新版国标《工业循环冷却水处理设计规范》G B50050-2007释义新版国标《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007要实施了,杭州冠洁工业清洗水处理科 技有限公司与您共同学习,共同提高。 国标《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007 说明 1. 新版国标《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007规范修订的背景、意义及其特点 1.1 我国《标准化法实施条例》规定:“标准实施后,制定标准的部门应按科学技术的发展和经济建设的需要适时进行复审,标准复审周期一般不超过五年”。我们这本《工业循环冷却水处理规范》第一版是GBJ80-83,第二版,也就是现行版GB50050-95,发布至今已达12年之久,远远超过了标准化的规定,所以要进行修订。 1.2 循环冷却水处理技术的发展 我国循环冷却水处理药剂及技术虽然起步较晚,但紧跟国外的发展趋势,并结合国情进行研究开发和推广应用,具有起点高、发展快的特点。在消化吸收的基础上,先后开发出HEDP、ATMP、EDTMP、PAA、DDM(G4)、聚马、马丙、聚季铵盐。瞄准具有70 年代水平的聚磷酸盐/膦酸盐/聚合物/杂环化合物的循环冷却水处理“磷系复合配方”,进行研究开发,填补了国内空白,满足了大化肥循环冷却水处理药剂国产化的要求。80 年代,随着石油装置和大型冶金装置的引进,对栗田、Nalco Drew、片山等国外著名公司的循环水处理剂及冷却水处理技术进行消化吸收。一大批新的循环水处理剂配方相继开发成功,使我国的循环冷却水处

理技术又取得了重要进展,在磷系复合配方的基础上,开发出“磷系碱性水处理配方”、“全有机水处理配方”、“钼系水处理配方”和“硅系水处理配方”。实现了循环冷却水在自然平衡pH 条件下的碱性条件下运行,这类水处理配方除具有“磷系复合配方”的优点外,还避免了加酸操作带来的失误,深受用户的欢迎。90 年代以来,随着水处理技术的进一步提高,国内水处理剂及技术开始出口。同时新型膦酸盐、新型水处理杀生剂的不断开发成功,水处理药剂的前沿研究与国外水平基本接近。“全有机水处理剂配方”应用比重不断提高,与此同时,低磷、无磷、无金属水处理配方不断推向市场。 我国的循环冷却水处理是20 世纪70 年代后期从国外引进磷系配方开始的,至今已取得了巨大的进步,说明我国的水处理药剂应用水平不低,表1 为我国循环冷却水处理配方发展过程。 表1 我国循环冷却水处理配方发展 年代配方 1975~1979 聚磷酸盐/膦酸盐/聚丙烯酸(用酸调pH) 聚磷酸盐/膦酸盐/锌/聚丙烯酸(用酸调pH) 1980~1985 多元醇磷酸酯/锌/磺化木质素(用酸调pH) 1980~1985 膦酸盐/聚合物或共聚物(碱性处理) 硅酸盐或钼酸盐配方 1986~1992 磷酸盐/二元、三元共聚物全有机配方,系统可连续运行1~2 年1993 新型膦酸盐及新型共聚物开始进入市场,碱性处理比重在提高 1998 开始开发无磷无金属配方 目前循环冷却水处理已经在我国各个行业的循环水系统中得到应用。不论是国产

循环冷却水热泵技术

循环冷却水热泵技术 一.技术原理及特点 热泵技术是近几年在我国得到广泛应用的一项节能型新技术。其工作原理是利用低温水为热源,达到向建筑物供冷和供暖的目的,实质上是一种以消耗一部分高质能(机械能、电能或高温热能等)作为补偿,通过热力循环,把环境介质(循环冷却水)中存贮的低品位能量加以发掘、利用的装置,因此它可以充分利用地址能量而节约高位能量。热泵作为一个能量的“搬运工”,可以实现能量的逆向传递,即由低温物体向高温物体的传递的功能。循环冷却水热泵技术是水源热泵,常见的有压缩式和吸收式两种。 1.吸收式热泵 工作原理:吸收式热泵依据产生工质蒸气热源的不同分为两种形式(如图所示):第一类是工质蒸气的发生需要消耗部分高质热能;第二类产生工质蒸气的热量是由低品位的余热热源提供。中国在应用中以第一类为主,它由蒸发器、吸收器、发生器、冷凝器以及溶液换热器等设备组成。在蒸发器中,利用近一半的废热使水蒸发,生成的水蒸气进入吸收器被浓工质吸收,吸收时放出的热量返回生产过程重新利用;吸收水蒸气后的稀工质溶液,流经溶液换热器并与浓工质溶液换热后进入发生器;在发生器中利用另一半废热将稀溶液蒸浓,蒸发的水蒸气进入冷凝器冷凝,放出的热量被冷却水带走排向环境;冷凝器流出的凝液及发生器流出的浓工质溶液,分别用泵送回蒸发器和吸收器,进行循环。 图1 吸收式热泵工作原理图

技术指标:致热系数值一般在2.0左右,即消耗1份蒸气,可从低温热源提取1份热量,供给热用户2份的热量,比应用板式换热器或者气水换热器供暖消耗蒸气量减少一半。 吸收式热泵的优点是,可能利用温度不高的热源作为动力;除功率不大的溶液泵外没有转动部件,耗电量低,无噪声。缺点是热效率低,一般适合于规模大的供热系统。 2.压缩式热泵 工作原理:低温低压的制冷剂(常用氟利昂类等工质)通过蒸发器从低位冷源吸热蒸发升温后进入压缩机,被绝热压缩成高温高压蒸汽,然后进入冷凝器向高位热源放热冷凝后,经过节流膨胀阀绝热节流降温降压成低干度的湿蒸汽,再通过蒸发器从冷源吸热蒸发,如此循环。 图2 压缩式热泵循环流程图 技术指标:它的致热系数值将近3.5,也就是消耗1份电能可从低温环境提取2.5份热量,供给用户3.5份热量。 压缩式热泵较吸收式热泵设备简单,控制便捷,但需要消耗优质的电能,在具备蒸气源的区域采用吸收式蒸气动力热泵投资少,运行费用低,节约蒸气50%,效果显著。 可见两种热泵机组各有优缺点,应该结合地区和环境实际,统筹规划,本着技术上可行,经济上合理的原则选择合适的热泵机组加以应用。

工业循环冷却水处理设计规范2007

工业循环冷却水处理设计规范 中华人民共和国国家标准 GB50050--2007 工业循环冷却水处理设计规范 Code for design of industrial recirculating cooling water treatment 中华人民共和国建设部 关于发布国家标准《工业循环冷却水处理设计规范》的公告 中华人民共和国建设部公告第742号 现批准《工业循环冷却水处理设计规范》为国家标准,编号为GB50050-2007,自2008年5月1日起实施。其中,第3.1.6(2、4、5、6)、3.1.7、3.2.7、6.1.6、8.1.7、8.2.1、8.2.2、8.5.1(1、2、3、4、5、6、7)、8.5.4条(款)为强制性条文,必须严格执行。原《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-95同时废止。本标准由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国建设部 二〇〇七年十月二十五日 1 总则 1.0.1 为了贯彻国家节约水资源和保护环境的方针政策,促进工业冷却水的循环利用和污水资源化,有效控制和降低循环冷却水所产生的各种危害,保证设备的换热效率和使用年限,减少排污水对环境的污染,使工业循环冷却水处理设计做到技术先进,经济实用,安全可靠,制定本规范。 1.0.2 本规范适用于以地表水、地下水和再生水作为补充水的新建、扩建、改建工程的循环冷却水处理设计。 1.0.3 工业循环冷却水处理设计应符合安全生产、保护环境、节约能源和节约用水的要求,并便于施工、维修和操作管理。 1.0.4 工业循环冷却水处理设计应不断地吸取国内外先进的生产实践经验和科研成果,积极稳妥地采用新技术。 1.0.5 工业循环冷却水处理设计除应按本规范执行外,还应符合国家有关现行标准和规范的规定。 2 术语、符号 2.1 术语 2.1.1 循环冷却水系统Recirculating Cooling Water System 以水作为冷却介质,并循环运行的一种给水系统,由换热设备、冷却设备、处理设施、水泵、管道及其它有关设施组成。 2.1.2 间冷开式循环冷却水系统(间冷开式系统)Indirect Open Recirculating Cooling Water System 循环冷却水与被冷却介质间接传热且循环冷却水与大气直接接触散热的循环冷却水系统。2.1.3 间冷闭式循环冷却水系统(闭式系统)Indirect Closed Recirculating Cooling Water System 循环冷却水与被冷却介质间接传热且循环冷却水与冷却介质也是间接传热的循环冷却水系

电厂循环冷却水系统中的问题解决知识讲解

电厂循环冷却水系统中的问题解决 2011年7月31日 FJW提供 1.概述 电厂的循环水冷却处理系统是由以下几部分组成:①生产过程中的热交换器;②冷却构筑物(冷却塔);③循环水泵及集水池。该系统是利用冷却水进行降温和水质处理。冷却水在冷却生产设备或产品的过程中,水温升高,虽然其物理性状变化不大,但长期循环使用后,水中某些溶解物浓缩或消失、尘土积累、微生物滋长,造成设备、管道内垢物沉积或对金属设备管道腐蚀。因此,必须对其进行降温和稳定处理等解决方案,才能使循环水系统正常进行,使上述问题得到解决或改善。 2.敞开式循环冷却水系统存在的问题 2.1循环冷却水系统中的沉积物 2.2.1沉积物的析出和附着 一般天然水中都含有重碳酸盐,这种盐是冷却水发生水垢附着的主要成分。 在直流冷却水系统中,重碳酸盐的浓度较低。在循环冷却水系统中,重碳酸盐的浓度随着蒸发浓缩而增加,当其浓度达到过饱和状态时,或者在经过换热器传热表面使水温升高时,会发生下列反应 Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑+H2O 冷却水在经过冷却塔向下喷淋时,溶解在水中的CO2要逸出,这就促使上述反应向右进行。 CaCO3沉积在换热器传热表面,形成致密的碳酸钙水垢,它的导热性能很差。不同的水垢其导热系数不同,但一般不超过1.16W/(m.K),而钢材的导热系数为46.4-52.2 W/(m.K),可见水垢形成,必然会影响换热器的传热效率。 水垢附着的危害,轻者是降低换热器的传热效率,影响产量;严重时,则管道被堵。 2.2设备腐蚀 循环冷却水系统中大量的设备是金属制造的换热器。对于碳钢制成的换热器,长期使用循环冷却水,会发生腐蚀穿孔,其腐蚀的原因是多种因素造成的。 2.2.1冷却水中溶解氧引起的电化学腐蚀 敞开式循环冷却水系统中,水与空气能充分的接触,因此水中溶解的氧气可达饱和状态。当碳钢与溶有氧气的冷却水接触时,由于金属表面的不均一性和冷却水的导电性,在碳钢表面会形成许多腐蚀微电池,微电池的阳

钢铁工业主要水处理系统

与钢铁工业节水问题紧密相关的另一个问题是钢铁工业用水的处理,只有水处理问题得到有效的解决,节水工作才能真正取得成效。国外大钢铁企业的经验证明,正确使用水处理剂,可以有效解决水循环系统的结垢问题,不仅延长了系统使用寿命,节约水资源,而且可以实现污水零排放,节水和环保效果非常显著。 在钢铁工业中,需要进行水处理的系统主要是: (1)炼铁厂:高炉、热风炉冷却净循环水处理系统;高炉煤气洗涤水浊循环系统;高炉炉渣水循环系统;鼓风机站净循环水处理系统。 (2)炼钢厂:氧气转炉烟气净化污水处理系统;转炉间接冷却循环水处理系统;电炉净循环冷却水系统;转炉软化冷却水系统;电炉软水冷却水系统;转炉污泥处理系统;电炉真空处理污水处理系统。 (3)连铸厂:结晶器软水闭路循环水系统;二次冷却浊循环水系统;污泥脱水处理系统。 (4)热轧厂:热轧净循环水处理系统;热轧浊循环水处理系统;过滤器反洗水处理系统;含油、含乳化液废水处理系统;污泥处理系统。 (5)冷轧厂:间接冷却开路循环水处理系统;酸碱废水处理系统;含油、含乳化液废水处理系统;污泥处理系统。 水处理剂中用量较大的有三类:絮凝剂;杀菌灭藻剂;阻垢缓蚀剂。絮凝剂亦称混凝剂,其作用是澄凝水中的悬浮物,降低水的浊度,通常用无机盐絮凝剂添加少量有机高分子絮凝剂,溶于水中与所处理水均匀混合而使悬浮物大部沉降。杀菌灭藻剂亦称杀生剂,其作用是控制或清除水中的细菌和水藻。阻垢缓蚀剂主要用于循环冷却水中,提高水的浓缩倍数,降低排污量以实现节水,并降低换热器和管道的结垢和腐蚀。 针对钢铁工业的特点,水处理剂的使用需注意以下几点: (1)在钢铁企业中,具有高热流密度的设备较多,这与化工工业有着显著的不同。因此,开发应用耐高温、低公害或无公害的阻垢缓蚀剂,是钢铁工业水处理剂的研发方向之一。 (2)结垢堵塞问题突出。高炉煤气洗涤循环水的水质成分很复杂,由于矿石中氧化钙的溶入,造成管道结垢,喷头堵塞,影响生产正常运行。在转炉炼钢过程中,投入造渣剂石灰,部分石灰细粉被烟气带出,在烟气洗涤塔中与循环水生成氢氧化钙,随后与烟气中的二氧化碳反应生成碳酸钙,造成洗涤塔中喷嘴堵塞,输水管道断面减少,阻力增加,浪费能源。在高炉煤气洗涤和转炉烟气净化浊循环水中,也需要解决洗涤水中大量悬浮物以及严重结垢问题。这些方面均需要开发优质的聚凝剂、分散剂及除硬稳定剂。 (3)连铸及轧钢浊循环水主要是细小的氧化铁皮悬浮物及循环水中油的去除问题。这类循环水的水处理工艺是沉淀、除油、过滤、冷却。水处理药剂主要采用絮凝剂、助凝剂、除油剂及少量的阻垢分散剂等。目前国内生产的絮凝剂主要是铝盐及铁盐,助凝剂主要是聚丙烯酰胺类高分子药剂。与国外同类产品相比,使用效果较差。因此,开发适用于钢铁企业的高效絮凝剂、助凝剂、除油剂是当务之急。

热电厂循环冷却水供热

热电厂循环冷却水供热探讨 摘要:本文介绍电厂利用循环冷却水增加供热能力的方案。详细阐述了方案的设计思路。认为循环冷却水供热是可行的,可以提高电厂热电联产的供热效率,达到节能减排的目的。 1 引言 当前,在节能减排、保护环境政策的要求下,各城市都在积极建设热电联产工程达到节能减排、保护环境的目的。同时,电厂也在不断通过技改,提高供热效率,增加对外供热量。 本文以工程实例,阐述电厂利用循环冷却水增加供热量的技术方案。望得到广大同仁指正。 2 工程项目概况 2.1 电厂概况 哈密二电厂位于新疆哈密市西北方向,直线距离约10kM。二电厂历史总装机容量344MW,分别为一期2×12MW汽机配75t/h锅炉,二期2×25MW汽机配130t/h锅炉和三期2×135MW汽机配420t/h锅炉。目前,电厂已拆除#1、#2、#4机组,仅保留3#机锅炉作为供热调峰热源。同时,#5、#6机组供热抽汽量350t/h。一期厂房已改建成市区供热首站。目前,二电厂是哈密市热电联产工程唯一的供热电厂。 前两个采暖季,市区供暖期最大抽汽量为260t/h左右。 2.2 项目建设背景 位于二电厂东北方向、市区北部的石油基地,在石油系统主副业

分离的改革要求下,决定将基地供热交由城市热电联产系统供热。石油基地供热负荷180MW(含发展预留热负荷)。 为同时向哈密市区和石油基地供热,二电厂采用通过技术改造提高供热效率,增加对外供热能力的方式解决,并新建石油基地供热首站。 3 工程方案 3.1 设计参数 ⑴ 一次热网供回水温度 根据石油基地多年实际供热运行数据,本工程确定一次热网供回水温度:125/55℃;二次热网供回水温度:75/50℃。 ⑵ 电厂循环冷却水参数 #5机组循环冷却水系统为单元制。单台机组循环水量约为8000t/h,供回水温度:28/35℃。 3.2 方案概述 本案利用电厂供热蒸汽作为驱动热源,循环冷却水作为低温热源,采用蒸汽吸收式热泵机组+热网加热器制取高温热水为石油基地供热。 改造前,#5机组汽轮机乏汽余热通过循环冷却水系统,送入湿冷塔冷却,余热散入大气。降温后循环冷却水再次进入汽轮机吸收乏汽余热,周而复始。改造后,利用蒸汽吸收式热泵机组,将循环冷却水中的乏汽余热提取对外供热,此部分循环冷却水不再进入湿冷塔冷却,直接进入汽轮机再次吸收乏汽余热,周而复始。

工业循环水常遇问题及解决方案

工业循环水常遇问题及解决方案 一、工业循环水 随着工业生产得发展,水用量急剧增加,很多地区已经出现供水不足得现象,节约用水刻不容缓!冷却水占工业用水主体,提高其重复利用率、循环使用就是节水节能得必须手段 二、循环水运行过程中常产生得问题 在工业生产得工艺条件下,工业循环水水质常会发生一系列变化,对生产造成危害,如:腐蚀、结垢、菌藻、粘泥等。这些问题如果得不到有效得解决,则无法进行安全生产,造成巨大得工业损失。 1 >水垢 由于循环水在冷却过程中不断地蒸发,使水中含盐浓度不断增高,超过某些盐类得溶解度而沉淀。常见得有碳酸钙、磷酸钙、硅酸镁等垢。 碳酸钙 碳酸钙就是工业循环冷却水中最常见得水垢,主要就是Ca (HC03)2 在循环冷却水得运行中受热分解成C02与CaC03o 磷酸钙 为了抑制系统材质得腐蚀,常常要加入聚磷酸盐来作为缓蚀剂,当水 温升高时,聚磷酸盐会分解为正磷酸盐。 硅酸镂

水中得Si02量过高,加上水得硬度较高,生成非常难处理得硅酸钙(镁)硕垢。水垢得质地比较致密,大大得降低了传热效率,0、6毫米得垢厚就使传热系 数降低了20%。 2、污垢 污垢主要由水中得有机物、微生物菌落与分泌物、泥沙、粉尘等构成。垢得 质地松软,阻隔传热、阻隔水流、引起垢下腐蚀,缩短设备使用寿命。 、3、电化学腐蚀 循环水对换热设备得腐蚀,主要就是电化腐蚀。产生原因有设备制造缺陷、 水中充足得氧乞、水中腐蚀性离子(Cl-、Fe2+、Cu2+)以及微生物分泌得黏液 所生成得污垢等因素。如果不加控制,极短得时间便使换热器、输水管路设备报废。 4、微生物粘泥 循环水中溶有充足得氧气、合适得温度及富养条件,很适合微生物得生长繁殖。如不及时控制将迅速导致水质恶化、发臭、变黑。冷却塔大量黏垢沉积甚至堵寒,冷却散热效果大幅下降,设备腐蚀加剧。 工业循环水处理技术 5、水垢得控制方法 从冷却水中去除成垢钙离子 从水中除去Ca2+,使水软化,则碳酸钙就无法结晶析出,也就形不成水垢, 主要两种方法。 ①离子交换树脂法 离子交换树脂法就就是让水通过离子交换树脂,将Ca2+、Mg2+从水中置换出

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