循环冷却水系统节能方案设计实践

循环冷却水系统节能方案设计实践

导读：从能量守恒定律出发，分析了循环冷却水系统各构成单元的能量转化过程。以降低循环冷却水系统运行能耗为目标，剖析了可采用的三种节能技术。结合钢铁生产工艺中的循环冷却水系统现场，通过数据采集、运行状况诊断、技术方案设计及节能评估，完整阐述了循环冷却水系统节能方案实践过程。

1、前言

钢铁工业是国民经济的重要基础产业，包括从采矿、选矿、烧结(球团)、焦化、炼铁、炼钢、轧钢，直到金属制品及辅料等生产工序。为推动钢铁工业转型升级，走中国特色的新型工业化道路，工业和信息化部印发《钢铁工业“十二五”发展规划》，规划明确指出要深入推进钢铁工业节能减排。在钢铁工业链上各生产工序中，工业冷却水的循环使用非常普遍。循环冷却水系统是工艺生产主线的生命保障线，对于生产正常运行及设备安全运转起着至关重要的作用。因此，有必要对循环冷却水系统的节能技术进行分析，促进系统安全、节能运行。中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司以为客户提供“用能设备的全生命周期服务”的理念，提供包括工业炉及钢铁全流程中终端用能设备的节能技术服务。

2、循环冷却水系统能量使用

2.1循环冷却水系统构成

循环冷却水系统依据系统输送介质不同，有密闭式和敞开式两种系统。以较常用的敞开式系统为例，包括电源装置、传动系统、循环水泵组、管网、换热装置、冷却塔等，其系统构成如图1所示。其中电源装置提供了整个系统的能源供给，如机械输送设备、传动控制系统及自动化控制系统等；自动化控制系统包括电气自动化(如变频调速控制)及仪表自动化(如管网上流量调节阀)；冷却塔通常有风机及驱动电机等子设备；冷却水使用设备包括在广义的循环系统管网中，没有分别列出。

图1典型循环冷却水系统示意图

2.2系统能量输入与转化

电能输入。如图1中的电源装置，通过工厂电网将电能输入到循环冷却水系统。水泵配用的电机、风机配用电机、以及系统中自动化控制设备均需输入电能来保证设备运行与运转。能量转化。由电机驱动循环水水泵，电机将电能转化为水泵的动能，进而通过水泵转换为循环水的动能；电机将电能转化为冷却塔上风机的动能，进而通过风机转换为冷却风的动能；控制阀通过电、气驱动，实现自动化系统对水压、流量及冷却温度的自动调节。

2.3系统能量消耗

依据能量守恒，循环冷却水系统中能量消耗是在能量的转移与转化过程中的损耗。如循环水系统中的电机、水泵和风机等实现了电能、机械能及动能的能量转化；连接器(机械接手及变速齿轮)、换热器等完成了能量的传递与转移。能量在转移与转化的过程中不可避免发生能量的损耗，因此，要提高循环冷却水系统的运行效率，就要从系统对能量使用的各设备的运行效率进行优化提升。

3、循环冷却水系统节能技术

构成冷却水系统的各装置上的能量损失因各自的工作原理、系统控制方法、设备制造工艺及安装方式等的不同，其对能量的转移与转换效率不同，从而产生了不同节能技术。除对电源装置本身的优化外，广泛采用的节能技术主要有三种：变频调速、高效水泵及水动能。其中变频调速控制是从系统控制优化角度进行节能优化；水泵节能是通过设备设计与制造的改善来实现节能；水动能冷却塔则是充分利用管网中水动能余量进行能量二次利用。

3.1变频调速控制技术

变频调速在冷却水系统中的应用主要针对驱动水泵的电机进行变频调速控制，可以有效实现：①流量调节。通常，由于循环水系统额定流量基于生产工况最大流量来选用相应的循环水泵，通过调整水泵电机的运转速度，进行循环水量的调节，以保证生产工况变化时的需要。②替代控制阀。利用控制阀的开度进行循环水系统运行状态，如压力和流量等参数的调整来满足现场工况，是非常普遍的方案。由于变频器技术的快速发展，其运用也越来越广泛。用变频控制实现控制阀的控制功能已有了成熟的解决方案。

采用变频调速控制节能技术主要优点有：通过调整转速，满足生产需求，无附加损耗，高效节能；电机完全在空载下启动，大幅降低启动电流，减少对电机、电缆、开关及电网等的冲击，同时具备软启动功能；变频调速避免对设备不利冲击，延长电机等设备使用寿命，减轻轴承磨损，降低设备维护成本，有利于设备靠运行；提高自动化水平，减轻操作人员劳动强度。其局限性是因为变频器本身要消耗能量，也存在自身效率的差异，在进行技术改造时对现场有一定的技术要求，且改造后需进行专业维护。

3.2高效节能水泵技术

水泵的节能原理是通过提高水泵的运行效率实现完成同等送水量时能量消耗降低。自七十年代电子计算机得到广泛应用后，以被世界公认为叶轮机械三元流动理论的奠基人吴仲华教授的“叶轮机械三元流动理论”得以运用于叶轮机械产品的设计与制造上来。1976年美国数十位泵专家合著的权威工具书《泵手册》，把叶轮机械三元流动理论列为泵设计的最先进方法。这种泵内含射流－尾迹模型的三元流动计算方法，把叶轮内部的三元立体空间无限地分割，通过对叶轮流道内的各工作点的分析，建立起完整、真实的叶轮内流动的数学模型。通过这一方法，我们对叶轮流道分析可以做得最准确，反映流体的流场、压力分布也最接近实际。由于叶轮出口为射流和尾迹(漩涡)的流动特征，在设计计算中得以体现。因此，在此基础上设计制造的叶轮也就能更好地满足工况要求，效率显著提高。

基于同样的理论，从局部管网优化的角度出发，在水泵的进水通道上，增加一组(多片)三元流体曲面引流叶片，以优化泵体内流场力学模型，减少流体在泵体内部的运动阻力，从而达到降低水泵的气蚀现象对水泵效能的影响，提升水泵内的流体效率，在流量、扬程不变的情况下，降低损耗，提升系统的节能空间。

3.3水动能冷却塔技术

传统冷却塔一般由电动机通过联轴器、传动轴和减速机构来驱动冷却塔的风机。风机抽风使进塔水流快速散热冷却，并经水泵加压将冷却后的水重新输送到需要用水冷却的设备。通过不断循环，达到冷却水反复使用。新型水动能冷却塔是是以水轮机取代电机作为风机动力源。水轮机的工作动力来自系统的富余流量和富余扬程。主要有：

(1)设计余量。设计人员选水泵型号时，由于水量及系统各环节阻力很难被精确的计算出来，为了安全生产及各方面的因素考虑，依据核定冷却水量及阻力数值的基础上至少加10%～20%的余量。

(2)势能。水轮机将布水器释放掉的冷却塔与换热设备的绝对高度之差势能充分地利用起来，转化为水轮机做功的能量。

(3)水泵的自身调节能力。水泵的流量和扬程是互为关联的。在不增大水泵功率的前提下，流量和扬程可以相互转化以满足水轮机所需的实际压头。

(4)动能。一般水轮机的入口流速为10～20m/s，能够产生很可观的动能和推动水轮机叶轮做功的扬程。在最初冲击水轮机叶轮时，风叶的转速和电机启动时基本一样，转速越来越快，当达到设定转速时，风叶和叶轮本身也产生巨大的转动惯量，此时所需要的驱动水头大大降低。

(5)阀门开启度的余量。在整个循环管道系统中，由于沿途设计余量的存在，系统中调节控制阀门在大绝大部份运行时间内处在非全开的状态，导致整个循环水闭路系统并不是畅通，致使流量和扬程损失巨大。

水动能冷却塔节能技术主要优势在于：能实现100%节电；大大降低冷却塔的震动和噪声，减少对环境的污染；水动风机冷却塔省去了电机、连轴节、减速箱、电控、电缆等，减少日常的维修保养费用；随着季节的变化，水动风机的转速随着水的压力的增减而增减，风量也随之增减，使冷却塔的气水比稳定在最佳的状态，以达到冷却的最佳效果。其局限性在于“富余能量”不一定永远存在，如势能和阀门开启度这两种能量根据现场实际情况可能不存在。

4、循环冷却水系统节能实践

湖北新冶钢有限公司由动力事业部对各循环水

系统实施集中管控。威仕炉公司作为首批央企节能服务公司，组织专业人员对其2#连铸水处理系统、3#连铸水处理系统、7#电炉水处理系统、8#电炉水处理系统、一轧厂水处理系统、制氧厂水处理系统、净水处理系统及水源站八个水系统进行现场测试与运行数据采集。调查测试了共80台水泵，分析了34台开机运行的现场水泵数据。根据最保守的计算模型，平均节电率在20%以上，每年节约电费约400万元。以下针对制氧厂循环冷却水系统实施高效节能水泵技术进行节能技改重点分析。

4.1现场运行状况

钢铁生产工艺中制氧是以空气为原料，通过空气过滤、压缩、冷却、精馏等工序，分离空气中的氧气与氮气来作为重要的冶金原料。冶钢20000m3/h制氧冷却机组是以循环冷却水实现制氧过程中的冷却功能。现场共配置3台循环冷却水水泵，两用一备。制氧循环冷却水系统水泵现场运行数据如表1所示。

表1制氧循环冷却水泵现场运行数据

4.2技术方案要点

调查结果表明，制氧循环冷却水系统能耗较高，在“高效流体输送技术”进行技改方案中，

以水泵节能技术为首选。主要包括高效节能水泵及管网优化设备，调整更换原输送设备；通过安装预旋流整流控制装置，优化输送管网效率；解决原系统运行流量偏差所导致的无效功耗；优化纠正原系统不合理的运行模式，降低系统运行能耗，达到节能降耗的目的。

(1)对现场运行数据科学计算。利用工程流体力学相关理论，依据现场实测数据进行流动阻力及能量损失推导计算。应用计算机模拟仿真、实验研究，较准确推导出管阻特性，计算出能量损失最小值。

(2)节能水泵设计与制造。采用国外最先进的“CFD”整体数据模拟技术及三元流理论进行最优水泵设计，通过“CFD”泵与管路系统装置整体数值模拟技术，计算不同工况下泵装置内部流场，提高泵装置设计与运行效率，如图2所示。

图2高效水泵模拟设计示意图

4.3节能方案分析

节能量测算。实施技改的制氧冷却水系统水泵组，泵开机时间为24h/d、365d/a，电费按0.65元/kW·h。技改后流量及扬程数据为现场用户确认生产要求数据。年节约用电145.5万kW·h，(见表2)年直接节约约100万元。

表2制氧循环冷却水泵节能量计算表

方案实施模式。合同能源管理模式(EPC)是节能服务公司实施节能服务项目的重要模式。即节能服务公司与用能单位以契约形式约定节能项目的节能目标，节能服务公司为实现节能目标向用能单位提供技术服务，用能单位以节能效益支付节能服务，公司的投入及其合理利润的节能服务机制。综合考虑节能改造现场施工、节能效益等因素，对制氧厂循环冷却水系统水泵装置以EPC模式实施技术改造。合同能源管理模式实施要点有：

(1)某公司负责从节能方案到方案实施的全流程的技术、资金及项目管理内容，冶钢方面负责项目实施时的工程协作；

(2)某公司保证节能技改实施后吨水节电率不低于20%；

(3)冶钢在某公司节能技术达到节电目标前提下，以节电收益按期支付项目费用。

5、结论

循环水系统节能是对终端用能设备(或机组)进行一种有效的节能改造手段，也是当前节能的主要手段之一，总结有以下特点：

(1)与工序节能不同，循环水系统节能是对诸如冷却塔水轮机、水泵或变频控制器等终端用能设备的局部性改造，因此，节能改造的工期短，施工灵活，基本不影响正常生产。

(2)通过缜密的现场调查，依据对现场运行数据的科学计算与评估，设计合理的节能技术改造方案。针对系统组成的不同单元的数据分析，采用的节能技术会有所不同。因此，对同一现场，可以设计不同的节能方案，并从中选择投入与产出最优的方案作为执行方案。

(3)节能水泵的技术方案，是对实际流量及系统阻力精确计算后进行精确设计的结果，节能量的测算值有确定的范围。

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

PLC冷却水泵节能循环控制系统

目录 摘要 (2) 前言 (3) 第一章实际中的应用 (4) 第二章主要任务 (6) 第三章具体设计要求 (7) 第四章系统软件设计 (8) 4 . 1设备名称 (8) 4 . 2控制方案 (8) 4.2.1 控制功能 (8) 4.2.2 具体控制方案 (9) 4.2.3 ＰＬＣ输入、输出分配表 (10) 4.2.4 控制综合接线 (11)

4.2.5 变频器参数设置…………………. .11 4.2.6 软件设计 (13) 总结…………………………………………. . 14 致谢词………………………………………. . 15 参考文献……………………………………... 16 中央空调冷却水循环节能控制系统设计摘要 在现代工厂企业、办公大楼、商厦、酒店等环境中，中央空调系统是不可缺少的，因此，中央空调的节能也是有待解决的关键技术问题。中央空调系统除主机的耗能外风机、冷冻、冷却泵进行调节，这

就需要有较好的自动控制模块。现在，随着电力电子技术、微电子技术的发展，应用变频调节技术与PLC自动控制系统可以大幅度节约电能和提高系统的自动程度，并使系统具有运行可靠、结构简化、维护维修方便等优点。 本文简单阐述了中央空调系统的工作原理，并具提研究冷却水循环控制系统在节能方面的自动控制模块。主要对冷却水进出温差和进水温度进行混合控制，最终使中央空调冷却水循环节能控制系统达到节能的目的。 中央空调系统足大型建筑物小町缺少的配套设施之一，其电能的消耗非常大。由变频器、ＰＬＣ构成的控制系统应用在中央空调的冷却水泵的节能改造中，使冷却水泵能随宅调负荷的变化而自动变速运行，达到显著节能效果。 关键词：PLC自动控制系统；自动控制；设计。 前言

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。

电子信息系统机房项目冷却水系统设计

在现代科学技术高度发展的社会里，计算机越来越广泛地应用于各个领域。计算机系统只有可靠的运行，才能发挥其效益，而计算机的可靠运行，需要一个比较严格的物理环境。如供电、配电、温度、湿度、洁净度等，这样就需要有一个现代化的机房系统满足计算机对环境的要求。各种类型的互联网数据中心（IDC ，Internet Data Center ），企业数据中心，灾备中心（或称灾备恢复中心，BRC，business recovery center ）等都属于电子信息系统机房（数据中心），在国民经济及人们的日常生活中，越来越发挥其重大作用。在电子信息系统机房项目中，温度要求恒定，常年需要使用制冷设备，冷却水系统设计和冷却塔设计有一定特点。 1. 电子信息系统机房（数据中心）项目制冷特点及节能需求 1.1 电子信息系统机房项目发热及制冷特点。 电子信息系统机房项目的发热主要来源于机房内的服务器、网络设备等IT 设备在运行过程中散发的热量，以及变电所、配电室、UPS 电池室等电气设备运行过程中散发的 热量。这些设备发热的特点是设备集中，发热量大，连续运行，并且一年四季发热量基本保持恒定。要保持机房内和电气房间内的空气温度在一定的范围内，这就需要大量的冷风将热量带走。数据中心一般采用机房专用空调，这是考虑到IT 设备的特点，在相同制冷量的基础上，风量远大于舒适性空调，能够迅速、有效地带走IT 设备散发的热量。由于IT 设备和电气设备一年四季发热量基本保持恒定，使得数据中心项目对制冷量的需求一年四季也基本保持恒定，制冷系统需要常年稳定运行。 1.2 机房冷通道、热通道的设置与节能。 由于整个制冷系统需要常年运行，如何节能显得尤为重要。在工艺设备布置上，当机柜内的设备为前进风/ 后出风方式冷却时，机柜采用面对面、背对背的布置方式。机柜面对面布置形成冷风通道，背对背布置形成热风通道，配合合理布置送回风口取得合理气流组织，提高空调设备的使用效率，能够降低空调设备的功耗。 冷通道内温度可以设置为18?27 C,相应热通道温度可以设置为29?38 C,此运行工 况完全能够保证机柜正常运行，且提高了回风温度后，可以提高末端空调水-空气侧换热效率。冷、热通道的分隔，使得制冷系统可以采用中温冷冻水供冷，这样便提高冷冻机效率，整个制冷系统实现节能运行。中温冷冻水常采用供水温度12 C ~13 C,回 水温度17 C ~18 C,根据具体项目不同技术参数要求。合理选择中温冷冻水供回水温度，与冷冻机相匹配，可以节能。一般是采用温差为6C的大温差供回水，这样可以 减小循环水量，缩小管道直径。 2. 冷却水系统设计 2.1 冷却塔自由冷却的使用与节能由于数据中心项目的机房可以采用中温冷冻水，这就使得利用冷却塔冬季自由冷却以及过渡季节部分自由冷却有一定的可实施性及方便性。当采用闭式冷却塔时，冬季

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

循环冷却水旁滤和加药系统设计方案

目录 第一部分设计前言 (1) 第二部分设计水质水量及设计原则 (2) 2.1、设计水质水量 (2) 2.1.1、原水水质水量 (2) 2.1.2、供水的水质水量 (2) 2.1.3、补水的水质（采用自来水，供参考） (3) 2.2、标准与规范 (3) 2.3、设计原则 (3) 2.4、设计范围 (4) 第三部分工艺的确定及流程说明 (4) 3.1、工艺的确定 (4) 3.2、工艺流程及工艺说明 (5) 3.2.1、工艺流程方框图 (5) 3.3、循环冷却水水量计算平衡表 (6) 3.4、系统工艺流程说明 (7) 第四部分主要设备介绍 (9) 4.1、在线磷酸盐分析仪（阻垢剂） (9) 4.2、次氯酸钠投加装置 (10) 4.3、硫酸投加装置 (10) 4.4、管道混合器 (10) 4.5、絮凝剂加药装置 (10) 4.6、重力式无阀过滤器 (11) 第五部分电气系统控制简要说明 (12) 第六部分主要设备仪表参数 (14) 一、主要设备参数 (14)

二、电气系统及检测仪表参数 (17) （电配箱内配套电器） (19)

第七部分设备材料清单 (20) 第八部分安装接口事项及文件交付 (21) 8.1、安装接口事项 (21) 8.2、文件交付 (21) 8.3、文件的单位及语言 (21) 第九部分质量保证和技术服务 (23) 9.1、质量保证 (23) 9.2、工程技术服务 (23)

3000t/h循环冷却水旁滤系统 设计方案 第一部分设计前言 随着工业的发展和生活的需要，水的用量急剧增加。因此，节约水资源如同节约能源，保护环境一样，成了当务之急。节约用水最大的潜力是节约工业冷却水，采用循环冷却水是节约水资源的一条重要途径，但循环冷却水结垢、腐蚀比较严重，容易滋生菌藻，以致影响设备的传热效率，威胁设备的使用寿命，因此对循环冷却水进行水质稳定处理是必不可少的。 本设计方案就是：通过一系列的过程控制，在达到要求的浓缩倍数（K=4.0）的情况下，满足循环冷却水系统的过程要求。其循环冷却水工程主要有以下过程控制： 1、投加一定量的阻垢剂，减少循环冷却水对冷介质的热交换器的腐蚀，并控制其腐蚀速率达到国家标准； 2、通过对系统自动补充洁净的水源以平衡由于：蒸发、风吹、排污等水量的损失，以维持循环冷却水的水量平衡，进而维持循环水的电导率等相对恒定； 3、通过在线控制，自动投加一定量的杀菌剂，以防止微生物的滋生，减少生物污泥量和减少对系统管路、换热器等的腐蚀； 4、通过旁路净化系统，使循环冷水的悬浮物（SS）浓度处于相对低值，以减少系统的结垢趋势； 通过上述过程的控制，可实现以下目的： 1、达到循环冷却水要求的浓缩倍数，从而节约大量的水源，并且可降低生产成

船舶冷却水系统设计指导

编制大纲： 需要补充的内容：1，水泵（定速离心泵，变频泵）；2，温控阀；3，节流孔板；4，热平衡计算的理论公式，温升热量水量公式；5，特殊案例的区分（温控阀，板冷，变频泵对整个冷却系统形式选定的影响；分离封闭式，高低温混流式，配置变频海水泵没有温控阀的中央式。）6，利用目前的实船进行计算公式的验证，还有一些经验系数的反推导（特别是一些厂家自己的经验系数）7，膨胀水箱；8，补充开发设计需要的部分，参考《船舶管舾装设计工艺实用手册》 前言（目的） 以《船舶设计实用手册---轮机分册》---国防工业出版社为蓝本，将其中的冷却水系统做了进一步内容扩展和深化描述，提供给详细设计人员参考。 参考《船舶管舾装设计工艺实用手册》，补充一部分工程计算公式； 系统发展核心： 1，稳定调节； 2，节省能源，余热循环利用； 3，节省成本，替代方案的方式； 关键词： 将冷却水稳定可靠的输送到需要冷却的设备中：这个可靠和稳定来源于几个参数：稳定的压力，稳定的流量，稳定的温度，稳定的水质（这个水质包含化学成分稳定不结垢，物理成分稳定，极少气泡，气泡会影响热交换器的效率）

冷却水系统 目录 1，范围 2，冷却水系统的基本形式 3，系统形式的选择 4，冷却水系统实例 5，中央冷却系统热平衡计算 6，冷却水系统的主要设备配置要点 7，制淡装置（造水机） 8，具有冰区航行船级符号船舶的冷却水系统特殊要求9，海水进水阀操纵位置的要求 10，冷却水系统的温控阀 11，冷却水系统的节流孔板 12，冷却水系统的泵 13，冷却水系统的膨胀水箱

冷却水系统 1，冷却水系统的基本形式 冷却水系统的基本形式见表1， 注解： （1），所谓开式和闭式冷却水系统是指柴油机本身冷却水系统而言。开式系统是指柴油机本身直接用舷外海水或者江水冷却。如今除江河小船之外，基本不采用开式系统。海拖（海洋港口拖轮）还在使用海水直接冷却柴油机。（潜在问题：船内海水泄露，在与柴油机连接的弹性管配置不正确时容易出现，已有其他公司的海拖因为这个弹性管破裂造成沉船）

冷却循环水系统节能优化及应用

冷却循环水系统节能优化及应用 发表时间：2019-05-23T11:41:58.167Z 来源：《防护工程》2019年第3期作者：王鑫 [导读] 随着我国改革开放不断地深入开展，工为发展的速度也在不断地加速，冷却水在工业中的用量不断地加大，其比例达到了解80%以上，已成了举足轻重的、不可忽视的重要部分。 大庆石化公司水气厂水处理车间黑龙江大庆市 163714 摘要：随着我国改革开放不断地深入开展，工为发展的速度也在不断地加速，冷却水在工业中的用量不断地加大，其比例达到了解80%以上，已成了举足轻重的、不可忽视的重要部分。因此，在工业不断发展的过程中，必须首先研究和处理好冷却水循环问题，充分考虑节约能源的现实问题。冷却水是工业生产中不可缺少的重要资源，如果我们能够在节能和循环利用方面做得更加科学，不仅能够对当前不太乐观的资源环境进行很好地保护，同时还能为企业甚至国家与社会节约不少的支出。 关键词：冷却循环水系统；节能优化；应用 近年来，我国经济快速发展，工业化程度越来越高，工业用水消耗量也越来越大，为了提高工业用水的利用率，减少水的消耗，循环水系统应用日益广泛。工业冷却循环水系统的设计对于工业的建设起着非常重要的作用，它不仅直接影响企业的用水效果，而且还与经济效益、环保密切相关。 1冷却循环水系统低效率与高能耗原因剖析 第一，作为批量生产的工业制成品，泵是按一定规格型号系列组织设计制造的，泵的特性曲线只有设定的若干条，而管路特性曲线却是千变万化，对某一特定管路，在泵的设计选型时，就不能保证水力效率高，也不能保证工作点正好落在泵的高效率区间内。 第二，在现实情况下设计者往往凭经验，而不是根据管路特性曲线选泵，常常过于保守，以致严重依赖阀门调节运行，管路与泵匹配存在问题。同时，对已投入运行装置的管路特性曲线，也很少有人对其实施有效检测，管路与泵是否匹配从无评判，对泵的匹配进行有效调整则更少。 第三，循环水系统都存在多种工况运行，泵站一般有数台泵组成，组合形式又有并联、或并联加二级串联等形式。那么，如何做好泵组搭配以保证应各种工况要求所扬送的流量尽可能合理、运行效率都处于高效区，这对设计过程及运行管理过程中都是非常重要课题，但目前对多泵组合泵站的设计普遍缺少节能优化，运行管理过程也缺少必要的节能技术手段，能耗的经济性处于盲目状态。 第四，因设计、改造或运行原因导致系统管网各回路的管路特性曲线差异较大，存在因某局部阻力偏高而导致整体压头升高等现象。 第五，当然引起高能耗的原因还有很多，如冷却塔及系统相关换热设备换热效能低下增加泵送流量，未能按负荷变化（和气候变化）有效调节流量增加水送能耗。 2节能优化技术的基本原理 工业冷却循环水节能优化系统是以水为介质进行工艺流程中能量的互换。通过分析整个系统中能量互换的效率，利用阀门技术对整个循环系统中的单一单位进行系统优化控制，并研究系统的利用效率，判断当前系统的能量利用效率，然后再结合工业生产流程，提出一种能够提升循环水系统中能量的利用效率的方案。 工业冷却循环水系统中的应用技术主要有几下几种：精确采集系统内换热设备、泵站等的运行参数；优化整个管网的换热网络和建立水力数字模型；准确分析管网内的水流、阻力及水泵运行效率；正确使用节能泵、水力调节平衡装置等一系列具有针对性的节能产品。 在工业冷却水循环系统中，操作人员可通过阀门控制水泵的水量。将冷却温度严格控制在规定范围内，智能阀门始终处于常开的位置且能够实现智能化调节，在完成控制的同时还要减小水泵的输出功率，使机组能够最大限度地发挥作用，达到节能的效果。泵阀一体的智能节能技术在实现终端平衡后还可降低管网的阻尼，使管网中泵阀的张开角度满足工艺要求。在此过程中，该技术可将所有信息数据完整地反馈到计算机系统中，操作人员可根据这些数据进行变频操作。在这种互联网阀门技术的控制下，循环水系统数据的实时监测得以实现。 3工业冷却循环水系统节能优化技术的改造 3.1改造内容 通过在工业冷却循环水系统中应用优化技术，使得工业循环水系统的工作效率得到大幅增加，而且还能够更多的应用于工业冷却循环水系统的改造项目当中。节能优化技术在改造项目的实施过程中得到顺利应用，能够从根本上实现节能优化，相比传统的冷却循环水系统，效率可提升至30%～60%，整体效果非常可观。 常见的工业冷却循环水系统有合成氨循环水系统以及高炉鼓风机透平拖动装置冷却系统，其中合成氨循环水系统主要的改造方面为换热网络以及配水管网，解决了纯碱厂和加氯车间的水资源不平衡问题，主要改造设备有调节装置、高效节能泵、循环在线监测以及能源管理系统。高炉鼓风机透平拖动装置冷却系统的改造内容为换热网络以及配水管网，解决供水总管止回阀阻力存在异常的问题，对原泵站的高效节能泵的参数、叶轮水力模型等方面进行优化和设计，主要改造的设备有可编程控制器计量系统、止回阀以及高效节能泵。 3.2改造实施 改造的具体实施根据具体情况进行实施，针对上述的两种常见的冷却循环水系统的改造时，首先要对冷却循环水系统进行检测，获取当前系统在运行状态下的所有参数，进而实现对所有系统进行有效的控制，分析系统存在的缺陷，采取方案进行有效优化。 系统运行参数的获取主要是通过采集系统来实现的，根据采集系统的运行状态、负荷等方面的状态信息进行更有效收集，并能够及时、有效的给予监测并将信息回馈给系统，以便于能够在最佳的状态下获取整个系统的信息。实施改造的基本原理为变频调速对风机和水泵的转速控制，可以更好的减少功率的消耗。 4工业冷却循环水系统节能优化技术的应用 4.1中国石油天然气股份有限公司某石化分公司 中国石油天然气股份有限公司某石化分公司水汽厂处理能力3000m3/h的钢结构大型冷却塔，近年来冷却效果逐年下降，收水器老化变形，使大量的循环水漂出塔外，造成水和药剂大量损失。该厂实施了循环水系统优化技术改造，合理优化生产工艺，采用管式闭路配水取

循环冷却水系统和开式冷却水系统概述

循环冷却水系统和开式冷却水系统概述 第一节概述 机组的循环冷却水来自凝汽器循环水进口管和矿井水升压泵出口管，经旋转滤网过滤后，向机房内布置标高较低的被冷却设备提供冷却水。正常运行中，机组循环冷却水由循环水提供，夏季可由矿井水升压泵提供温度较低的补充水做为冷却水源。循环冷却水系统各用户回水因压力较低，汇集后排至循环水塔池内。 设备规范如下： 第二节系统用户 循环冷却水系统用户有：汽轮机润滑油冷油器，闭式水冷却器，电动给水泵电机空冷器，电动给水泵润滑油冷油器，电动给水泵工作油冷油器，汽泵前置泵机械密封冷却器，汽泵机械密封冷却器，小机润滑油冷油器，凝结水泵电机轴承冷却器，发电机定子冷却水冷却器，真空泵循环液冷却器。 三、系统运行 1、投运 ①选择循环水或矿井水升压泵出水做为水源，开相应来水电动门； ②开旋转滤网进口门，旋转滤网排气门对滤网进行注水； ③空气放净后，开旋转滤网出口门，循环冷却水管道排空气门进行管道排空； ④管道空气排净后，根据需要投入循环冷却水用户。 2、运行维护 正常运行中，旋转滤网在投入运行后，检测前后压差在0.05MPa时开启下部排污电磁阀，并转动上部步进电机使滤网内各滤芯得到反冲清洗。 3、系统停运 当确认系统无用户时，可关闭水源电动门将系统停运。冬季停运后应放尽管道存水进行防冻处理。 开式冷却水系统 第一节概述 机组的开式冷却水来自凝汽器循环水进口管和矿井水升压泵出口管，经旋转滤网过滤后，由两台开

式冷却水泵送至机房内布置较高的被冷却设备和锅炉侧各用户。各用户回水因压力较高，汇集后排至循环水回水管道排至水塔。 第二节系统运行 1、投运（水源选择及排空气、投运时的用户选择） ①选择循环水或矿井水升压泵出水做为水源，开相应来水电动门； ②开旋转滤网进口门，旋转滤网排气门对滤网进行注水； ③空气放净后，打开旋转滤网出口门、开冷泵入口门和出口门、开式冷却 水管道排空气门进行管道排空； ④管道空气排净后，关闭开冷泵出口门，部分投入开式水用户（），启动一 台开冷泵正常后，根据需要投入开式冷却水用户。 2、运行维护（包括滤网排污） 正常运行中，旋转滤网在投入运行后，检测前后压差在0.05MPa时开启下部排污电磁阀，并转动上部步进电机使滤网内各滤芯得到反冲清洗。 开冷泵运行中应注意压力，声音，振动正常，备用泵备用良好，开式冷却水母管压力正常。 3、系统停运 当确认系统无用户时，可停运开式冷却水泵，关闭水源电动门后将系统停运。冬季停运后应放尽管道存水进行防冻处理。 第三节系统运行注意事项 1、切泵注意事项(防逆止门不严引起倒流) 切换开冷泵时，先启动备用泵，检查备用泵运行正常后，停运运行开冷泵。当运行泵出口门关闭后，投入备用，查出口门开启正常，泵出口压力为其入口压力（确认其出口逆止门严密），切换开冷泵完毕。 2、两台泵均故障时的应对措施 两台开冷泵同时故障时，应立即开启两台开冷泵出口门，利用泵入口

循环水系统设计

循环水系统设计 1.1循环水系统设备组成 循环水系统作用为为窑炉、xx通道、xx设备提供降温冷却水。为了满足上述设备的不间断冷却水的供应，循环水系统分为水泵系统，柴油机泵系统和自来水系统三个小系统，以备设备故障，停电停水故障使上述设备出现无法冷却导致火灾发生。以下对系统进行逐个分解。 水泵系统和柴油机泵系统是组合在一起的，其中有水箱一个，电水泵两台，保安过滤器两台，板式换热器两台减压阀两套，安全阀一套，冷冻水一路，纯水补水管路一路，各型号阀门若干，不锈钢管道若干。 自来水系统是由自来水管道，保安过滤器一台组成，接入水泵系统的供水管道上。1.1循环水系统工作原理 整个循环水系统采用一用三备的工作方式，通过西门子S7100PLC冗余控制方式，水泵将纯水由水箱抽至保安过滤器，经过再次过滤后，纯水进入板式换热器与冷冻水进行热交换，使纯水温度降至10℃，然后经过减压阀降压至设备所需要的压力，供窑炉，xx通道，xx设备降温，回水由回水管道流入水箱进行循环使用。当其中一台水泵故障时，PLC控制系统自动切换至另一台水泵进行运行，两台水泵都故障时，系统自动启动柴油机，由柴油机带动柴油机水泵进行工作。当上述三台水泵全部故障时，设备管理人员手动开启自来水供水阀门，用自来水给设备紧急降温冷却。 循环水水质管理：动力部化验室每天对循环水水质进行检测，发现硬度、电导率等参数超标时通知设备管理人员进行换水，保证水质在规定的规格范围之内。 控制系统操作 本系统是采用西门子S7100冗余控制方式，系统可靠性高。控制柜上有“手动/自动”转换开关，可以在手动自动状态下运行，注意，手动状态一般用于调试阶段，正常运行不用手动，一定要用自动。自动状态下有两种运行方式：单动和联动。正常生产时用联动，程控运行。运行之前先观察冷却水水箱液位，如果低液位低于设定液位1.1米,电磁阀自动打开补水，补至1.6米自动停止。

循环水冷却塔节能技改分析

循环水冷却塔节能技改分析 冯浩周世祥 （山西鲁能河曲发电有限公司036500） 摘要：本文主要通过分析发电厂循环水冷却塔在各种运行工况下对机组循环水温度的影响，经过对循环水冷却塔运行方式的调整和部分设计参数进行改造，达到提高发电厂机组循环热效率、节约能源的目的。 关键词：循环水冷却塔；节能；技改 1引言 山西鲁能河曲发电公司位于山西省西北部河曲县境内，一期工程安装2×600MW二台机组，汽轮机为东方汽轮机厂生产的亚临界、一次中间再热、单轴三缸四排汽、冲动凝汽式，汽轮机型号为N600-16.7/538/538-1；锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的亚临界、中间一次再热、强制循环、平衡通风、单炉膛、悬吊式、燃煤汽包炉；发电机为东方电机厂生产的全封闭、自然通风、强制润滑、水--氢--氢冷却、圆筒型转子、同步交流发电机。 2循环水冷却塔的设计 2.1 循环水冷却塔基本设计参数 每台机组配套一座7000m2自然通风双曲线冷水塔，塔高130米，冷却塔进风口标高9.0米，塔池底部直径104米。冷却塔采用虹吸式竖井配水设计，分内外区，内区安装有￠38mm的XPH(XPZ)改进型喷头1920个；外区安装有￠40 mm及￠42mm的XPH(XPZ)改进型喷头4576个。冷却塔配水系统的设计是按两台循环水泵全年一个冷却倍率运行。冬季时采取关闭内区配水，启用防冻管的运行方式。全年平均运行冷却水温为20℃左右。冷却塔填料采用两层塑料填料，厚1.0米，经热力计算，夏季P=10%的气象条件下冷却塔出水水温29.14℃。按汽轮机最大连续工况设计，循环水温度20℃，高背压为5.61kPa，低背压为4.27kPa。循环水量60800m3/h，总水阻小于57kPa，额定工况的排汽量，冷却倍率采用50，循环水进水温度20℃，循环水温升10.4℃。 2.2循环水冷却塔的防冻设计 由于我公司地处北部较寒冷地区，冬季运行时必须采取了以下防冻措施： 2.2.1关闭内围配水的压力沟，只利用外围配水。 2.2.2在进风口上缘内侧沿壳壁装设防冻管。 2.2.3在进风口悬挂玻璃钢挡风板。 2.2.4为避免冷态循环，设置旁路管把热水直接送入水池。 2.2.5淋水填料和除水器均采用PVC塑料材质。 329

电厂循环冷却水系统中的问题解决

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+CO0 +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 CaCO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，微电池的阳极区和阴极区分别会发生下列氧化反应和还原反应。

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

循环水系统加药系统方案要点

2000m3/h，2×1500m3/h 循环水系统投药系统 设 计 方 案 苏州得润水处理设备有限公司 2010年10月

目录 一、概述 (2) 二、循环冷却水处理设计的原则和要求 (2) 三、工艺流程的确定 (3) 四、循环水系统设计参数 (4) 五、设计规范标准 (6) 六、药剂选用原则 (7) 七、补充水及旁滤处理 (7) 八、循环水处理 (7) 九、清洗与预膜处理 (10) 十、药剂的选用及投药量 (13) 十一、投药设备的选型 (14) 十二、供货清单 (16) 十三、设备的投资概算 (16)

一、概述 在冷却水循环使用的过程中，通过冷却构筑物的传热与传质交换，循环水中Ca2+、Mg2+、CL-、 2 SO等离子，溶解性固体，悬浮物相应增加，空气中污染物如 4 尘土、杂物、可溶性气体和换热器物料渗漏等均可进入循环水，致使微生物大量繁殖和在循环冷却水系统的管道中产生结垢、腐蚀和粘泥，造成换热器换热效率降低，能源浪费，过水断面减少，通水能力降低，甚至使设备管道腐蚀穿孔，酿成事故。 循环冷却水处理的目的就在于消除或减少结垢、腐蚀和生物粘泥等危害，使系统可靠地运行。 循环水中能产生的盐垢有许多种，如碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁、氢氧化锰、硅酸钙等，其中以碳酸钙垢最为常见，危害最大。 二、循环冷却水处理设计的原则和要求 1、安全生产、保护环境、节约能源、节约用水是在工业循环冷却水处理设计中需要贯彻的国家技术方针政策的几个重要方面。在符合安全生产要求方面：循环冷却水处理不当，首先会使用权冷却设备产生不同程度的结垢和腐蚀，导致能耗增加，严重时不仅会损坏设备，而且会引起工厂停车、停产和减产的生产事故，造成极大的经济损失。因此，安全生产首先应保证循环冷却水处理设施连续、稳定地运行并能达到预期的处理要求。其次，在循环冷却水处理的各个环节如循环水处理、旁流水处理、补充水处理及辅助生产设施如仓库、加药间等，设计中都应考虑生产上安全操作的要求。特别是使用的各种药剂如酸、碱、阻垢剂、杀菌灭藻剂等，常常是有腐蚀性、有素，对人体有害的。因此，对各种药剂的贮存、运输、配制和使用，设计上都必须有保证工作人员卫生、安全的设施。并按使用药剂的特性，具体考虑其防火、防腐、防素、防尘等安全生产要求。 2、循环冷却水处理，可以概括为去除悬浮物、控制泥垢、控制腐蚀及微生物等四个方面。 3、敞开式循环冷却水系统中冷却水吸收热量后，以冷却塔与大气直接接触，二氧化碳逸散，溶解氧和浊度增加，水中溶解盐类浓度增加以及工艺介质泄漏等，使循环水水质恶化，给系统带来结垢、腐蚀、污泥和菌藻问题。

循环水系统节能管理参考

化工企业循环冷却水系统 节能管理及技术改造参考意见 （讨论稿） 第一章总则 第一条为进一步规范循环冷却水系统科学建设及节能改造，提高循环水系统用能效率，制定本指导意见。 第二条本意见所指循环水系统为间接冷却开放式循环冷却水系统（以下简称循环水系统）。循环水系统由于设计富余量大、与装置改造不匹配、运行不合理等因素，存在能源消耗高的问题。 第三条本指导意见适用于有循环冷却水系统的化工企业。 第二章细则 第四条企业应定期对循环水系统进行用能分析，用能分析报告是循环水系统节能改造的基础。可通过建立循环水系统目标函数优化模型，进行循环水系统优化核算。实现换热网络、输水管网、水泵、冷却塔等各系统合理“配置合理、协调运行”。结合根据用能状况分析报告首先采用

通过管理手段解决存在问题，仍还有优化空间的再选择相应节能技术实施改造。 第五条管理措施 ㈠主体装置改造后与循环水场不匹配，宜实施循环水场间整合改造，优化供水系统。对特殊需求用户，宜考虑单独供水。 ㈡应根据装置负荷、季节和气温变化情况，及时调节水泵、风机运行方式和阀门开度，做好水平衡工作。 ㈢根据换热器换热效果及换热要求，调节用水量，使循环水冷却设备进、出水温差达到设计值。 ㈣对于热负荷变化大的冷却塔，可采取调整风机叶片角度等方式，保证冷却效果。 ㈤对已有节能设施加强维护、保证正常运行。 第六条节能改造技术 ㈠系统扬程过剩改造 循环水系统扬程高于用水系统正常需求时，在用水侧管网优化基础上，应核算循环水系统实际需求、消除水泵富裕扬程，降低循环水单位电耗。 宜进行循环水泵换型，适用条件：一是循环水系统需求压力低于水泵供出压力，表现为循环水系统运行不正常，水泵进、出口阀门不能全开，否则水泵电机易超负荷；二是已进行过循环水送水管网摸底及优化后，对供水扬程

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

真空中频感应熔炼炉循环冷却水系统设计探述

真空中频感应熔炼炉循环冷却水系统设计探述 发表时间：2018-04-28T15:00:59.310Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第33期作者：陈松 [导读] 随着近年来科学仪器的不断发展和普及，各种配套产品也得到了突飞猛进的发展。 广东先导稀材股份有限公司 摘要：随着近年来科学仪器的不断发展和普及，各种配套产品也得到了突飞猛进的发展，其中冷却水循环就是其中的一种，它的作用是通过温度相对较低的水来把仪器所产生的热量带走，从而使仪器部分的温度保持在一个较低的水平。基于此，本文就从真空中频感应熔炼炉循环冷却水系统设计展开分析。 关键词：真空炉；循环冷却水系统；设计 1、真空炉循环冷却水系统概述 真空炉的冷水系统包括以下6部分的进、出口冷却系统：各种真空泵，感应线圈，集电系统和铜排，电容器组，炉体（炉盖、炉座），冷阱、捕集器。在真空炉的熔炼过程中，循环冷却水水质的好坏，温度的高低，压力的高低等，都对设备能否正常运行起着至关重要的作用。 某车间有4台真空炉：2台25 kg真空炉，1台50 kg真空炉，1台300kg真空炉。车间生产品种多，产量小，为非连续式生产。4台真空炉均用于正常生产，但4台设备同时运行的机率较小，主要运行300kg真空炉，25kg及50kg真空炉用于生产小规格特种钢锭、电极棒以及实验研究。该文介绍的是该车间真空炉的循环冷却系统设计。 2、循环冷却水系统设计（如图1） 2.1冷却池及冷却塔 4台设备共用一个冷却池。该冷却池约60m3，设置了排水孔及低水位自动补水装置。当水位过高时，水自动从排水孔中排出。水位低于设定的水位值时，自动补水。冷却池分为冷水池和热水池两个区域。热水池的水经过冷却塔冷却后再回到冷水池，供生产使用。冷却池上方检修口上加盖板，防止杂物进入水池中。冷却水通过水塔喷淋冷却后通过回水池进入炉内循环水路，故选用100m3/h无填料喷雾式冷却塔，实际冷却总量可调至120m3/h。冷却水进塔压力在0.08～0.15MPa。冷却塔湿球温度在28℃时，进水温度t1≥45℃，出水温度 t2≤35℃，冷却温差≥10℃。 2.2水泵 循环冷却系统共有4台泵。进水泵两台，一用一备；回水泵一台；应急柴油泵1台。考虑到车间场地及嘈音等因素，在室外修建泵房，所有泵均安装在泵房内，方便管理和维护。在熔炼过程中，如果泵出现故障或是突然断电等原因导致冷却水中断，无法对感应线圈、扩散泵及中频电源等重要部件进行冷却，会对设备造成严重的损害并可能发生安全事故，所以，循环水泵设计为一用两备，两台自吸式水泵和一台柴油泵。两台自吸式水泵可以随时切换，柴油泵则作为应急装置一并纳入循环系统中。根据设备的冷却水需求量，循环水泵流量设计为100m3/h。考虑到管损等因素，泵的扬程选择为32m。冷却水池在地平面以下，循环水泵选择自吸泵，并增加底阀，作为双重保险。 熔炼过程中，如果突然断水，熔炼必须中止，应急水的主要作用是对感应线圈、扩散泵和中频电源等重要部件进行冷却，使其尽快冷却以保护设备，以细水长流为冷却原则。故柴油泵流量设计为30m3/h，扬程30m。在断电后，柴油泵获取断电信号，马上自动启动，进行供水。柴油泵需严格按要求进行日常的维护保养，保证在出现特殊情况时柴油泵能正常工作。从真空炉出来的冷却水为无压力回水，故需要在管路中设置1台泵，用于将回水泵入冷却塔中。 2.3管路设计 布置一根主进水管道DN150，统一分配给4台设置。车间以运行300kg真空炉为主，且300kg真空炉用水量最大。当大、小设备同时运行时，为避免300kg真空炉回水倒流进其他小设备，在室内布置2根回水管道，其中一根DN150的回水管专用于300kg真空炉的回水，另一根DN150的回水管用于另外3台设备的回水，留有足够的坡度，使回水顺畅，并在回冷却塔之前汇总。进、回水管道刷不同颜色的油漆以示区别，方便检修。4台设备同时运行的机率不大，故冷却水实际总需求量＜100m3/h。炉内冷却水的流速一般保证在1～1.5m/s：水速过快，会使感应线圈表面温度过低，形成凝露，导致圈内短路；水速过慢，水温过高，会加速水中无机物的沉淀，使铜管内部结垢。所以在泵的出水管及设备的总进水管处均设置了调节阀及压力表，便于调节流量及进水压力，使冷却水保持一个适中的流速。每台设备均设计了单独的水箱，水箱中有多路进水管道和回水管道，将冷却水分送至所需的各个冷却点位，再分不同的管道回到水箱，进入回水管道。由于是重力回水，操作人员可以很直观地通过观察回水流量，触摸回水温度等方法来判断设备内部的冷却水路是否畅通。尤其是真空炉的中频电源柜中有很多小管径的冷却管道，容易堵塞，造成某些部件的烧损，从而影响设备的正常运行，故在中频电源的外部也设置这样的水箱，并入总循环管路中。 图1 2、保证水质的相关措施 冷却水太硬，会加速设备内部冷却管道的结垢，使铜管被腐蚀并短路；冷却水中含有杂质，会使管道堵塞，达不到冷却效果而导致电气元件被烧毁。系统中采用了以下措施来保证冷却水质。 2.1软水器的使用。厂区所用的自来水，除硬度超标，其他指标均能满足冷却水质要求。系统中选择了一台全自动软水器对自来水进行处理。当含有硬度离子的原水通过交换器树脂层时，水中的钙、镁离子与树脂内的钠离子发生置换，树脂吸附了钙、镁离子而钠离子进入