时间：2023-01-21 16:37:50
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一、循环冷却水的概念
1、循环冷却水的概念
以水作为冷却介质，并循环使用的一种水系统称为循环冷却水系统。循环冷却水通过换热器交换热量或直接接触换热方式来交换介质热量并经冷却塔凉水后，循环使用，以节约水资源。一般情况下，循环水是中性和弱碱性的，ph值控制在7-9.5之间；在与介质直接接触的循环冷却水的有酸性或碱性（ph值大于10.0）的情况一般较少。
2、循环水的降温原理
2.1蒸发散热
水在冷却设备中形成大大小小的水滴或极薄的水膜，扩大其与空气的接触面积和延长接触时间加强水的蒸发，使水汽从水中带走气化所需的热量从而使水冷却。
2.2接触散热
水与较低温度的空气接触，由于温差使热水中的热量传到空气中，水温得到降低。
2.3辐射散热
不需要传热介质的作用，而是由一种电磁波的形式来传播热能的现象。这3种散热过程在谁冷却中所起的作用，随空气的物理性质不同而异。春、夏、秋三季，室外气温较高，表面蒸发起主要作用，最炎热夏季的蒸发热量可达总散热量的90%以上，故水的蒸发损失量最大，需要的补充水量也最多。在冬季，由于气温降低，接触散热的作用增大，从夏季的10%-20%增加到40%-50%，严寒天气甚至可增加到70%左右，故在寒秋季节水的蒸发损失量减少，补充水量也就随之降低。
二、循环冷却水处理存在的问题
冷却水在系统中不断循环重复使用，由于各种无机离子、有机物质、水不溶物等，不断随补充水及冷却塔洗涤进入，随水温的升高（冷却），水份不断蒸发浓缩，以及设备结构和材料等多种因素的综合作用，使循环水系统在短时间内会出现：严重的沉积物（水垢）附着、设备腐蚀（锈垢）和微生物的大量滋生（生物粘泥、软垢附着），以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等问题。它们会威胁和破坏工厂设备长周期地安全生产，甚至造成较大的经济损失。其直观表现如下：
1、主要水冷换热器传热效率快速降低（换热管壁结水垢）
多数换热器用碳钢或不锈钢、铜制成，碳钢的导热系数为46.4～52.2W/(m・k)，但碳酸垢的导热系数为0.464～0.697W/(m・k)，只有碳钢的1%左右，由此可见，水垢或其他沉积物的导热系数比金属低得的多，因此当水垢或其他沉积物有少量覆盖在换热器的换热管表面时，就会大大降低换热器的传热效率。
2、换热管内循环水流量减少（甚至逐渐堵塞换热管），换热效果降低
沉积物或微生物粘泥覆盖在换热器的换热管壁甚至堵塞换热管，使得循环水通道的截面积和通量变小，从而使换热效率进一步降低。
3、设备加速腐蚀（主要表现为垢下腐蚀）
沉积物和微生物的产生，促使了浓差腐蚀电池的形成及垢下腐蚀的产生，从而使金属的腐蚀速度加剧。
4、设备的使用寿命成倍缩短
一方面，沉积物和微生物粘泥等覆盖在换热管表面，阻止设备的有效换热，使换热表面（介质侧）的金属长期处于高温热负荷状态，导致金属疲劳；另一方面，腐蚀严重导致换热管管壁加速变薄，尤其是垢下腐蚀和浓差腐蚀还会导致设备穿孔泄漏。这些情况的发生，使得设备的使用寿命被成倍缩短，且严重影响生产的正常进行。
5、增加生产运行成本
为使设备保持足够的换热效率，必须采取增加循环量（启动备用泵）、大幅加补新鲜水等措施，使运行费用成倍增加，但效果却很差；致使单位时间负荷下降、产量降低，而成本上升；还有维修费用也会增加，等等增大产品的生产成本。
以上循环水冷却水系统存在问题是可以通过水质稳定处理很好解决的。对循环水系统进行科学的、稳定的水处理和管理是很必要的，能实现较小投入带来极大产出。
三、循环冷却水处理措施
1、提高水质处理药剂浓缩倍数
循环水系统的补水量等于系统中各种蒸发、风吹、渗漏和排污损失之和，提高系统运行的浓缩倍数可以减少排污量，即减少系统的补水量，达到节水的目的。但是过高的提高浓缩倍数，会使循环冷却水的硬度、碱度、氯离子等的浓度过高，使水的结垢倾向、腐蚀性大大增加，就需要相应的提高循环水的水质稳定处理效果。这就需要有效的水质处理方法，在考虑环保的同时，采用高效的水处理药剂来提高浓缩倍数。以下几种水质稳定处理药剂已经在一些工业项目中的循环水系统应用,并且取得了明显的效益。
1.1硫酸―阻垢剂处理
是指在水体中先加入硫酸使补充水碱度降到一定程度后再加入阻垢剂如聚磷酸盐、有机阻垢剂等。从而达到阻垢和保证循环水稳定运行的目的。该法占地小、技术简单。但是需注意SO24-浓度过高会侵蚀混凝土，同时用有机磷处理循环冷却水势必加强水生物的繁殖，加重腐蚀程度，所以药剂处理要同时考虑阻垢、缓蚀及杀菌等多方面的效果，一般可以考虑采用复合型阻垢剂。
1.2弱酸树脂交换处理
可降低水中的碳酸盐硬度及相应的碱度，再投加缓蚀剂可防止循环水系统的腐蚀，既可提高循环水浓缩倍率，又不会增加水中硫酸根离子。该法适用于处理碳酸盐硬度比例高的水，优点是系统简单、运行条件好、交换容量大、易再生、酸耗较低，从根本上解决了结垢问题。缺点是运行费用高、占地面积大、废水排放量大。
1.3石灰软化―加酸
补充水在预处理时就投加适当的石灰，除去水中的Ca2+、Mg2+，原水钙含量高而补水量又较大的循环冷却水系统常采用这种方法。经石灰处理的水，虽然碳酸盐碱度可以降低，但却有可能出现CaCO3沉淀，为消除这种不稳定性，可添加少量H2SO4。此法优点是处理能力大，运行费用较低。缺点是投资大、对石灰粉纯度要求高、对环境影响大。
1.4反渗透脱盐处理技术
采用反渗透对循环冷却水进行软化、除盐处理。其脱盐率常在98%左右。该处理法操作方便，易于实现自动化，并且脱盐效果好，有利于提高循环水水质。缺点是投资大、膜污染严重、清洗频繁。
2、管道减阻节能剂
减阻节能剂是用于降低流体流动阻力实现节能的化学添加剂。近年来国际环保节能机构启动了减阻节能专项研究项目，丹麦、荷兰、加拿大、美国等国家对表面活性减阻技术进行了大量的研究工作，取得了很大成效，管道摩擦阻力最高可减少70%以上，某些减阻节能剂品种已进入实用阶段。国内也开展了管道减阻节能的基础研究，并进行了减阻节能剂的应用研究，已开发了阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂和非离子表面活性剂为主剂的三类减阻节能剂配方。减阻节能剂应用于循环水系统中，不仅能够降低管网投资造价，而且能降低循环水泵日常运行的电耗。在循环水系统中加入管道减阻节能剂是简便易行的节能方法，现有循环水系统改造无需新增大笔设备投资，具有广阔的发展前景，经济和社会效益巨大。但是目前国内对减阻节能剂的应用研究滞后，企业参与度还不高。
3、循环冷却水系统的杀菌灭藻处理
循环冷却水在经过化学处理过程中，会滋生比较丰富的营养藻，因为在通过冷却塔冷却过程中，水中溶解有一定数量的溶解氧，加之循环水温等因素，都为水中微生物的生长繁殖提供了适宜的环境，特别是在炎热的夏天，它的滋生尤其明显，为了抑制菌藻生成生长，通过加入杀菌灭藻剂来实现。在炎热的季节，视菌藻生成的情况，可以不定期往循环水系统中按50-100mg/L的浓度来投加杀菌灭藻剂，加入后，尽量维持不排污、不补水，以尽量维持较高的药剂浓度，待被杀死的菌藻尸体和换热设备上剥离掉的粘泥沉积到沉降排污池后，及时将其排放，达到循环水水质符合管理标准的目的。
四、循环水系统技术管理中的要点
1、循环水中pH值范围的控制
企业应根据使用的循环水缓蚀阻垢剂的不同，正确控制水的pH值范围，各种循环水缓蚀阻垢剂都有其适用的pH值，当循环水的pH值低于这一范围时，水的腐蚀性将加剧，造成设备的腐蚀；当循环水的pH值高于这一范围时，则水的结垢趋势增大，容易引起换热器结垢，因而pH值的控制，应采用连续在线控制，在没有外界因素影响的条件下，应严格控制pH值范围，充分发挥缓蚀阻垢剂的最大效果，提高换热设备的运行质量。
2、循环水中有关指标的特殊控制
循环水控制的分析项目主要有pH、浊度、总硬度、Ca2+、Mg2+、有机磷、正磷、余氯、CI-、异养菌、粘泥、平均腐蚀率等，对用于特定的换热设备、介质的循环水，在分析项目和指标控制要求中，还要另加重视，如不锈钢换热器中的循环水在上述指标中，应严控CI-浓度，当该浓度高时，对设备产生晶间腐蚀，轻者造成经济损失，严重者将会发生安全事故；在热电厂的循环水质指标中，还要增加NH3浓度分析，当水中NH3浓度达到一定值时，发电系统的紫铜冷凝器，将因NH3浓度超标而发生腐蚀，使其产生泄漏，影响发电机组的运行。
结束语
循环冷却水系统的节能措施有很多，不同的工业项目应根据项目规模、实际的运行工况、建设地的条件等各方面情况，综合考虑采用合适的节能措施，更好的实现节能减排的目的。
参考文献
[1]罗登红,孙志勇,赵薇.小氮肥循环冷却水系统不停车清洗及预膜[J].内蒙古石油化工,2014,02:82-83.
【关键词】水动风机冷却塔；水轮机；循环冷却水
0 引言
在钢铁行业中，为了保证炼铁、炼钢、轧钢各种设备的正常运行，工业循环冷却水系统中的供水温度就需有效的控制，其中各种形式冷却塔是通常采用的冷却设备之一。通常冷却塔的冷却效果主要由气水比来决定，同等质量流量的热水用同等质量流量的空气进行热交换实现冷却塔的降温目的，一般常用电机驱动风机获取空气。但随着钢铁行业节能降耗需求的日益突出及环保要求，冷却塔的技术改造就慢慢凸现出来，如果冷却塔改用水轮机来驱动，那么水轮机的轴功率与电机功率相同即可实现。水动风机冷却塔是利用水轮机代替传统风机电机作为冷却塔风机的动力源，使风机由电力驱动变为水力驱动，达到节能环保的目的，而水动风机冷却塔的结构、外形、尺寸、冷却原理基本都不需改变。
1 水动风机冷却塔工作原理
通常普遍使用的电机驱动风机冷却塔原理是：用电动机通过联轴器、传动轴、减速器来驱动冷却塔的风机，风机的抽风使进入冷却塔的水流快速散热冷却，然后又由水泵加压将水流输送到需要用水冷却的设备使用后再引入冷却塔冷却，达到冷却水循环使用。而水动风机冷却塔是需要用水冷却的设备使用后先引入水轮机，水轮机驱动冷却塔的风机抽风使循环冷却水快速散热，水轮机利用冷却塔上塔水流的富余的综合能量进行工作。通常工业循环冷却水在热交换设备和冷却塔之间的循环是通过水泵来驱动的，各循环水系统中的工艺需求水量很难被精确的计算出来，在计算系统水流量时，考虑安全生产及各个方面的因素，都会在满足系统需求水量的基础上增加10%-20%的余量来确定水泵的流量；同时在整个循环水系统中，每段管道、弯头都有一定的阻力，冷却塔的位置高低、换热部件的阻力及压力都会在系统中产生阻力，这些阻力也不能很精确的计算出来，一般计算的阻力值只是一个大概的数据，根据这个数值在选择水泵的扬程时，就在克服所计算出的阻力数值的基础上一般增加10%-20%的余量来选型。因此，整个工业循环冷却水系统中水泵的水量、扬程是富裕的。水动风机冷却塔水轮机就是充分利用这些富余的综合能量来驱动风机的转动。
2 水动风机冷却塔结构
2.1 水动风机冷却塔大体结构
水动风机冷却塔与传统的电机驱动风机冷却塔相比，两者冷却塔结构大体相似，水动风机冷却塔上部为风筒下部为塔体玻璃钢挡水板，内部结构从下到上依次是：填料、布水管、收水器、水轮机基座、水轮机进出水管、水轮机、风机等。
2.2 水轮机的结构及特点
水轮机是由蜗壳、座环、转轮、轴、轴承、尾水管、注油管路、刹车装置、监控装置等构成。蜗壳形如蜗牛的外壳，具有减缩的断面，可以保证水流均匀地进入水轮机，座环除了支撑水轮机的有关部件外还起到调节水流方向的作用，水轮机的转轮是水能转变为旋转机械能的主要部件，做功后的水流经尾水管进入布水器。水轮机具有以下的特点：（1）刹车装置（1000T以上选配用）。水动风机冷却塔在停运时，外界空气密度高而塔内湿热空气密度低，塔内、塔外产生压力差，使风机叶片在压力差作用下继续旋转给进塔检修带来安全隐患，故设计有叶片停转的刹车装置。（2）独特的注油装置。具有两个独立的轴承室和独立的注油管路保证水轮机的稳定运行。（3）全方位的监控装置（选配用）。具有叶片转速监控、震动监控、水温监控及压力监控保证循环水系统的工艺需求。（4）独有的尾水管设计。保证水轮机发挥最大效率。
3 工业循环冷却水系统水动风机冷却塔应用改造
3.1 改造工程概况
新疆八钢冷轧彩涂循环冷却水系统冷却塔为方型逆流式冷却塔，公司本着节能降耗、降低生产成本的原则，拟对原有的彩涂净环水冷却塔进行节电改造，原先彩涂净环水系统设施参数：
3.1.1 冷却塔部分（表1）
3.1.2 水泵部分（表2）
彩涂净循环冷却水系统冷却塔风机可进行改造，经研究决定在原来基础上用水轮机替代电机和减速机，只需在原有管路上引出一条旁路接到水轮机，再将水轮机的尾水管连接布水器的原有管路即可，无需改动填料和布水系统，改造工作量较小（图1），易实施。
图1 冷却塔改造前后对比图
3.2 改造后水动风机冷却塔的运行情况
通过对八钢冷轧彩涂循环冷却水系统冷却塔改造后的运行状况来看，改造后的水动风机冷却塔经过与原先传统冷却塔对比基本原先进水管是在上升至布水器高度后与布水器接通实现布水的，而改造后进水管将上升至原电机所处高度位置经风筒进入冷却塔与水轮机接通，此与布水器将有2～4m的落差距离，其势能所形成的压力将进一步增强了布水器喷头布水的效果，使彩涂循环冷却水降温效果提高；改造后的风机的转速是随着循环水量的变化而变化的，减少了因水量减小而风量过大造成的飘水损失，极大的减少了工业新水的补水量；根据新疆的气候情况，冬天的冷却塔风机有时是需要停转的，依靠寒冷的空气实现自然温降，如果风机开，则会产生很严重的结冰现象，改造后的水动风机冷却塔，通过上水管路所设的旁路及控制阀门的开度来调整实现防冻保温：（1）水轮机不供水，水轮机依靠风机旋转的惯性完全可以把水轮机内的水分排干，通过旁路直接供水到布水器布水；（2）水轮机供一点水，维持风机能够旋转即可，主要通过旁路供水到布水器，冬季防冻保温措施简单便捷，节约了较多的保温防冻材料。
4 结语
水动风机冷却塔的应用前景较好，在节能降耗、降低生产成本的大环境下，不论是改造也好，新建工程也好，冷却塔节电改造的优势在于：（1）节能节水：无电机和电控设备，节电显著；飘水损失大为降低，减少补水；（2）环保：无电机和减速箱，大大降低冷却塔震动和噪声，减少对环境的污染；（3）经济：取消电机、减速箱、传动装置及配电装置等，免除日常维护保养费用；（4）安全稳定：无任何电气设备，杜绝了漏电现象，事故源减少，故障率大为降低；（5）冷效：风量随水量增减，保持冷却塔的气水比在最佳状态，冷却效果好；（6）通用：凡是使用传统冷却塔的场合，均可采用水轮机冷却塔，进行节电改造。
【参考文献】
[1]张飞狂.冷却塔水轮机[P].中国专利：专利ZL02216-112.X，2003-01-08.
[2]赵振国.冷却塔[M].北京：中国水利水电出版社，2001.
关键词：铸钢车间；净循环系统；浊循环系统
1工程概况
本项目位于四川德阳，铸钢车间设计熔炼能力：1万吨/年，最大件熔炼能力为：100吨，其铸造工段部分工艺设备需要冷却水，循环冷却水水量、温度、水质等参数见下表：
注：真空泵为水蒸气喷射真空泵，浊循环水中主要含废烟气、少量油污、金属氧化皮等。
2系统介绍
由于上表①中真空泵循环水水质与其余设备循环水系统水质不同，本工程循环水系统按两套设计：⑴浊循环冷却水系统，供设备①使用，补充水采用普通自来水；⑵净循环冷却水系统，供其余设备使用，补充水为软化水。软化水由182/480D2-1500×2400全自动软水器制备，产水量：35m3/h ，双床流量控制一用一备。
2.1浊循环冷却水系统，系统流程如下：
按德阳地区湿球温度26℃设计，选用FGBL-900高温型冷却塔（N=18.5×2＝37 kW）一台，置于循环泵房外冷水池1上，冷水池1有效容积：115m3，热水池1有效容积：81m3。FGBL-900高温型冷却塔冷却水量：900 m3/h，制品重：17.8t，运转重量：29.4t。
热水泵选用KQSN300-M13/348双吸泵二台（一用一备），单台Q=474 m3/h ~790 m3/h ~948 m3/h，H=40m~34m~28m，N=90kW，冷水泵选用KQSN300-M6/482双吸泵二台（一用一备），单台Q= 431 m3/h ~719 m3/h ~863 m3/h，H=82m~78m~71m，N=250kW，冷却塔前过滤器选用LZGSL－4型高速过滤器二台，单台最大滤水量：500m3/h，冷、热水泵均设在循环泵房内，高速过滤器设置在循环泵房北侧室外地坪上。
2.2净循环冷却水系统，系统流程如下：
按德阳地区湿球温度26℃设计，选用FGBL-700高温型冷却塔（N=15×2=30kW）二台，置于循环泵房外冷水池2上，冷水池2有效容积：210m3，热水池2有效容积：135m3。FGBL-700高温型冷却塔冷却水量：700 m3/h，单台制品重：15.5t，运转重量：24.6t。
由于用水设备较多，从系统运行灵活性及节能方面的考虑，热水泵选用KQSN300-M13/313双吸泵三台（二用一备，单台Q=427 m3/h ~711 m3/h ~853 m3/h，H=32m~27m~22m，N=75kW）及KQSN250-N9/316双吸泵一台（单台Q=212 m3/h ~354 m3/h ~447 m3/h，H=33m~29m~25m，N=45kW），冷水泵选用KQSN300-N9/418双吸泵三台（二用一备，单台Q=378 m3/h ~630 m3/h ~775 m3/h，H=58m~52m~56m，N=132kW）、KQSN250-M6/383双吸泵一台（单台Q= 247 m3/h ~412 m3/h ~520 m3/h，H=55m~49m~42m，N=90kW）及KQL80/235-18.5/2离心泵二台（一用一备，单台Q= 32.5 m3/h ~46.7 m3/h ~56 m3/h，H=73m~70m~63m，N=18.5kW， 60t炉水冷氧枪冷却水供水压力与其余净循环系统设备冷却水供水压力不同，故60t炉水冷氧枪冷却循环水泵单独配置），冷、热水泵均设在循环泵房内。
浊循环水系统、净循环水系统共用一套水质稳定剂加药装置及杀菌剂加药装置，阻垢剂及杀菌剂一般配成5%~10%的水溶液，通过计量泵投加到冷水池1、2中。
2.3循环水旁流水处理系统：
为了提高循环冷却水水质及提高设计浓缩倍数，浊循环冷却水系统、净循环冷却水系统各设置一套旁流水处理系统。
浊循环旁流水处理流程详见浊循环冷却水系统流程，旁流水处理器采用SCⅡ-0800F型、多介质过滤器采用SG-DG-1000型（过滤水量：20m3/h）。
净循环旁流水处理流程详见净循环冷却水系统流程，旁流水处理器采用SCⅡ-0900F型、多介质过滤器采用SG-DG-1200型（过滤水量：40m3/h）。
SCⅡ型旁流水处理器采用叠加脉冲的低压电场原理，根据水质自动调整处理信号，具有杀菌灭藻除垢处理并去除水中悬浮物的作用。
3 结语
循环冷却水系统是铸钢车间铸造工段中的重要一环，冷却水的水质、水温对铸钢设备及产品都有较大影响，本文简单介绍了某铸钢车间循环冷却水系统设计方案，旨在抛砖引玉，希望各位读者同仁多提宝贵意见。
参考文献
[1]《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007。
【关键词】循环；冷却水；系统；设计；探究
1.前言
循环冷却水系统是常见的冷却系统，以水作为冷却的介质，主要特征是可以循环使用。目前此系统已经在多个行业领域广泛应用。通常情况下，循环冷却水系统主要包括以下几个部分，冷却设备、水泵以及管道。其中冷却设备是最为重要的组成部分，主要包括换热设备、换热器、冷凝器以及反应器等。循环冷却水工作的原理简单。在凝汽器中，循环水将汽轮机排汽冷凝下来，蒸汽在气化过程中产生的热量被带走，并且在凝汽器中形成高度真空，这是降低汽轮机的排汽压力的关键所在，是其正常运转不可缺少的。这个过程是保证汽轮机理想焓降增大的过程，可以起到明显的增加功率的作用。另外，如何合理的设计冷却水系统也是至关重要的。通常情况下，冷却水系统在设计过程中应该充分考虑是否能够保证汽轮机在其它条件相同下具有最大的出力。只有这样，在整个系统运转的过程中，汽轮机才可以实现其功能的高效发挥，才能够保证使用的安全性与经济性。
2.冷却塔在循环冷却水系统中的应用
冷却塔是循环水冷却系统中常见的设备。在我国南方，水分充足并且河流较多，通常情况下会选择直流系统。但是，北方地区由于气候干燥，水分稀少便不适合采用这种设置。为了节约用水，北方冷却水系统中通常设置冷却塔，以此达到使升温后的水经过冷却塔降温后再进入凝汽器和辅机的作用，进而实现循环利用。在我国的北方地区，大中型电厂中自然通风双曲线型冷却塔成为电能产生过程中必不可少的设备，甚至成为我国北方地区电厂的标志性设备。
尽管能够循环的冷却塔具有一定的优势，较好的实现了节约水资源的目标，但是仍然需要使用一定的水资源。伴随着社会的发展以及技术的进步，这一方式也难以满足社会发展的需求。因此，机械通风直接空气冷却系统已经成为新形势下的选择。
但是，我们应该充分认识到直接空冷凝汽器在使用过程中的局限性。这一装置的安装较为复杂，通常安装在汽机间外的高架平台上，其它附属设备及轴承冷却仍然采用循环冷却水系统。通常情况下冷却塔的布置有厂区地面布置和厂房运煤层布置两种方式。但是，具体情况应该根据冷却水量的大小进行确定。
3.冷却循环水系统的相关技术以及可靠性分析
构成循环冷却水系统的装置较为复杂，每个系统之间通过密切的协调配合才能维持整个系统的正常运转。各系统之间存在工作原理、系统控制方法、设备制造工艺及安装方式之间的差异，这也就引起了每个装置能量流失方式的不同。因此，在对能力转移、流失以转换效率进行分析的基础上，我们可以选择不同的节能技术。在目前的技术水平下，对电源装置本身的优化是最简单和最高效的节能方式。另外，变频调速、高效水泵及水动能也是实现节能的有效手段。每种节能手段的侧重点不同，其中变频调速控制是从系统控制优化角度进行节能优化； 而水泵节能较为复杂，需要通过改造设备与改善设计效果实现节能。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[1]。
循环冷却水系统的可靠性是关系其能否正常运转的重要因素。但是，其可靠性高低与多种因素密切相关。通常情况下，组成系统的各个设备的可靠性是极为重要影响因素。另外，不可忽视的是各个系统之间的连接方式也会影响到整个系统的可靠性。而提高设备可靠性的手段主要包括保证制造厂的机加工水平、设计水平、材料性质等。另外，为了提高系统的可靠性，一般均要进行可靠性设计。尤其应该对循环水泵的配置及连接等关键环节进行检查，一般设置两台或三台循环水泵，其中一台备用，连接采用冗余方式并联连接，实践证明这是可靠性较高的方式。在对设备连接可靠性理论深入研究的基础上，我们认为并联连接方式的可靠性与并联设备的个数、并联设备的可靠性以及转换开关的可靠性有关。并联设备的个数越多，并联设备的可靠性越高，整个并联系统的可靠性就越高[2]。
4. 做好循环冷却水系统的设计的策略
第一，循环冷却系统存在的一个显著问题是冷却塔进水量大于出水量。这一现象给溢流的出现以及水流失埋下了巨大隐患。在实际运行中，更难以把握的是这一现象难以被及时发现，无法做到及时发现问题和处理问题。即使当发现问题时，控制起来难度仍然较大。通常玻璃钢冷却塔的接水盘较浅，只有进水管和出水管的接口，这成为是溢水现象出现的重要原因。如果冷却塔进水量大于出水量，溢流是通过接水盘边流出。如果在冷却塔接水盘的外圈地面砌挡水槛则可以较好的避免溢水现象的出现。通常情况下挡水槛的高度设置为200- 300mm较合适。挡水槛内设地漏，溢流水通过地漏管道流到循环水池，避免了水的流失。另外，还可以采取以下措施避免这一情况的发生。有经验的运行人员在零米层可以观察到有无溢流发生，并且根据工作经验结合实际情况根据溢流水量的大小，用水泵出水阀门调节，使冷却塔的进出水流量平衡。
第二，保证空气的顺畅排出。排水管道排气原理在实际应用中具有较好价值，实际操作中需要在立管的底部和中间部位接排气管，这一位置排气管可以较好的实现气和水在不同管道中流动，保证整个系统的稳定。另外，使排气管出口高出冷却塔接水盘约500mm左右也是一种较为可行的方法。
第三，合理设置冷却塔的进出水管道。通常情况下，进出水管道在运煤层，需要做好预防冷却塔结冰的工作。因此，如何正确设置连通管及阀门，通过阀门调节使循环水不进塔是避免冷却塔结冰的关键所在。另外，这种设置也保证了冷却塔检修的充足时间，是提高设备使用效率、延长使用寿命的重要途径。通常情况下，我们认为只要循环水温经室内管道自然散热后，能满足冷却设备进水温度要求，就可采用循环水室内循环散热方案[3]。但是，在应用中需要具体问题具体分析。
冷却水循环系统的工作方式以及稳定性对冷却水温度有较大的影响。目前的冷却水系统组成结构复杂并且一般采用闭式循环方式。机力通风塔、自然通风塔以及喷水冷却池等成为冷却水循环系统正常运转必不可少的组成设备，保证这些设备的可靠性是提高系统运行质量的重要因素。
5.结语
循环冷却水系统越来越广泛用于各行业中，在工程设计中应根据实际需要，充分考虑循环冷却水系统节水节能的特点，做好系统设置、管道设置等方面的工作，以降低水资源的消耗、减少不必要的能量消耗为基本原则，做好循环水冷却系统的设置。
第一，保证系统运行的经济性和节约性。凝汽器中采用适当的强化传热措施是提高经济性较为可行的办法。改膜状凝结为珠状凝结是较为常见并且效率较高的方法，换热系数可提高数十倍。
第二，冷却水进口时尽量保持其处于低温状态。这是实现节能与高效的重要环节。冷却设备从很大程度上关系到冷却效果，因此在保证冷却水进口温度的同时还要科学的选择设备。
第三，进行科学的可靠性评价。从各个环接出发，采取可行措施，通过保证软件的容错功能实现可靠性的提高。
参考文献：
[1]赖雪怡. 密闭式工业循环冷却水系统设计[J]. 工业用水与废水， 2011，42（3）. .
[2]宋丽萍. 空压站循环冷却水系统设计优劣分析[J].鄂钢科技，2011 ，30（1）.
[3]张琳. 循环冷却水系统节能方案设计实践[J].有色冶金节能，2013 ，4（1）.
关键词：循环冷却水系统 清洗预膜
1．0 前言
为保证公司合成氨及尿素两套循环冷却水系统年度大修开车后的长周期稳定运行，常州精科霞峰精细化工有限公司对该两套系统进行了清洗预膜工作。合成氨系统循环水量2500t/h，保有水量1000-1300t，主要供合成氨及复合肥生产冷却用水，用水设备以碳钢为主。尿素系统循环水量1500t/h，保有水量750t左右，主要供尿素生产冷却用水，用水设备以不锈钢为主。
在公司总站、中化室、合成氨及尿素循环水泵房的大力支持与配合下，顺利地完成了此次清洗、预膜工作，在此，对提供帮助的各部门深表感谢！对清洗、预膜的过程、实施情况报告如下：
2．0 清洗过程
2．1 水冲洗
在化学清洗前，于9月18日8：00开始先对两套系统进行水冲洗，循环水打通后，浊度显著上升，下午13：00开始第一次排水置换，清池，等水池注满开泵开始进行化学清洗。
2．2 除油清洗
合成氨及尿素两套系统同步运行，于9月18日18：00开始投加JC-164除油清洗剂，当水池产生大量泡沫时投加JC-863消泡剂。投药后合成氨系统浊度从34.02mg/L升至53.24mg/L，尿素系统从31.06 mg/L升至72.47mg/L。
2．3 粘泥剥离清洗
两套系统于9月18日21：30开始投加XF-950杀菌灭藻剂，半小时后投加XF-990杀菌灭藻剂，当水池产生大量泡沫时投加JC-863消泡剂。投药后合成氨系统浊度最高升至78.39mg/L，尿素系统浊度未见显著上升。运行24小时，当两系统浊度不再明显上升时，开始第二次排水置换，排空系统和水池水，清池。水池补满水后开泵循环并边排边补至浊度基本合格，于9月20日9：45和8：50分别于合成及尿素系统投加JC-961剥离剂，投药后水池表面产生大量泡沫。由于分析浊度大都从泵上取样，而水中大量粘泥状脏物都被泡沫携带至表面，因此测得浊度都是不升反降，但从合成系统冷却塔水池表面取样消泡后分析，浊度高达106mg/L。整个剥离期间，从水质分析及清池时直观观察，剥离效果明显，达到预期目的。
2．4 除锈垢、水垢清洗
由于泵送出水浊度合格，因此没有进行大量换水，只对合成系统补水至溢流3小时，于9月21日14：00开始投加JC-161除锈除垢清洗剂，并于15：00挂入检测挂片。清洗期间用JC-161调节PH在2-4之间，运行15小时以后，再投加JC-162螯合清洗剂，继续运行6小时后进行第三次排水置换，排空系统和水池水，清池。
清洗过程中，合成系统总铁由0.58mg/L最高上升至123.7mg/L，Ca2+分析由于干扰大，不同人员每次分析误差较大，可取中间值，即由27.73mg/L最高上升至281.5mg/L。以保有水量1100t计，约清洗下Fe2O3铁锈387kg，CaCO3水垢279kg。
清洗过程中，合成系统总铁由0.58mg/L最高上升至123.7mg/L，Ca2+分析由于干扰大，各人每次分析误差较大，可取中间值，即由27.73mg/L最高上升至281.5mg/L。以保有水量1100t计，约清洗下Fe2O3铁锈387kg，CaCO3水垢279kg。
清洗过程中，尿素系统总铁由0.38mg/L最高上升至22.79mg/L，Ca2+由36.21mg/L最高上升至413.4mg/L。以保有水量750t计，约清洗下Fe2O3铁锈48kg，CaCO3水垢283kg。
从清洗时Ca2+、总铁、浊度的前后变化情况可看出。此次清洗效果明显。
关键词：合成循环冷却水系统 技术管理 优化运行
1 存在的问题
我公司合成循环水系统主要向合成冰机、高压机、合成塔、铜洗、甲醇塔等设备提供合格的循环冷却水。属敞开式循环冷却水系统，其循环水量：5000～6000 m3/h，保有水量：1000～1500 m3/h，补充水量：80～120 m3/h，旁滤水量：100～200 m3/h。
为降低消耗，提高经济效益，合成循环冷却水系统必须实现优化运行，即通过规范操作，提高运行人员的技术水平，合理利用和改造现有的水处理设施，使系统处理效率最高。同时，腐蚀率达到国家标准（碳钢≤0.125mm/a），浊度达到Ⅱ级水要求（≤20mg/l），循环水系统处于良好的运行状态。由于系统存在以下因素的影响，阻碍了装置的优化运行。
由于冷却系统中各换热器、设备运行时间较长，均不同程度存在密封和腐蚀问题，导致工艺介质外泄，使合成循环水中富含NH3、H2S、CO2等细菌生长、繁殖的营养源（循环水中NH3含量最高时达到17 mg/l），使水中细菌大量生长，加上油污流入循环水体（油含量最高时达到89mg/l），油污与悬浮物结合成污垢，为微生物提供营养，都会使细菌快速生长，生物粘泥迅速繁殖，从而导致了水体浊度上升，水质恶化，合成循环冷却水系统水质浊度全年皆大大高于国内工业冷却水设计规范中规定的Ⅱ级水标准（参见表1）。它们大大降低了换热器的换热效果。与此同时，垢下腐蚀降低了换热器的使用寿命。
我公司合成循环水系统紧挨各化工分厂，处在原煤煤库和造气分厂之间，冷却塔西边不足10m为我公司主运输煤道，空气中含有大量粉尘，加上循环水系统为敞开式，循环水在冷却塔内反复与大量工业大气接触，把大量工业粉尘洗涤下来带入循环水中，使悬浮物含量增高。水中悬浮物带入冷却系统，会因流速改变而沉积在换热设备和管道中影响热交换效果。
合成循环水冷却塔由于使用时间长，填料老化，填料碎片进入水体中，堵塞换热器管道。同时系统中生物粘泥生长迅速，引起垢下腐蚀、锈瘤和生物粘泥，使管道过流断面减小，循环水流量减少从而降低换热器的冷却效果。
合成循环水系统和尿素循环水系统共用一个斜管沉淀池，尿素泄漏的NH3类物质和合成泄漏的NH3、H2、CO2、H2S及油污等混合，使水质更加复杂，水体中生物粘泥在丰富的营养源和适宜的水温下生长十分迅速。冷却塔配水板上沉积的生物粘泥有3～5mm厚。
为增加冷却效果，于2000年元月更换了合成循环水冷却塔的填料，采用改性PVC折板波纹型，该种填料抗破碎性和耐压性好，消除了填料碎片进入循环水中堵塞管道现象。
封堵了原有斜管沉淀池去尿素循环水管线，将合循、尿循两系统共用斜管沉淀池改为由合成循环水系统单用。消除了由于合循、尿循水体中介质泄漏互混形成的复杂水质，使单系统水质介质简化，降低了处理难度，使水体中生物粘泥的营养源减少，微生物得到有效控制。合成循环水系统填料运行3年多以来表面无粘泥附着，配水板粘泥沉积厚度控制在0.5～1mm，运行效果良好。
对斜管沉淀池进行技术改造，在斜管沉淀池上增设了溢流槽，及时排除合成泄漏出的油类物质，减少了杀菌灭藻剂投加量，降低了水体中污垢含量。
1999年9月增设了系统旁路试验管，通过对每月的挂片分析系统水质发展趋势，从而及时作出调整，使系统的腐蚀、结垢率控制在GB范围之内。
旁滤池是净化系统水质的关键设备。2000年至2002年，我们对旁滤池进行了十余次换砂补砂，加强了旁滤池的过滤效果，并先后进行了旁滤池加盖板以增加回水处理量，为防止反洗强度过大时滤层冲塌，用L65 mm角钢加固了箅子板。以上措施保证了系统旁滤池长周期正常、稳定运行。
为阻挡系统老化了的填料碎片进入系统，堵塞水冷器列管，在合循二楼集水槽进冷水池端安装了不锈钢筛网，彻底解决了填料碎片进入系统堵塞换热器管道的问题。
针对合成循环水系统垢下腐蚀严重及粘泥生长过快的情况。2000年元月系统进行了不停车化学清洗，之后大量排污置换。清洗后冰机卧式水冷器进水端花板上锈瘤及管道上粘附的生物粘泥全部剥落，露出金属色。表明系统设备管线已较干净。再进行36h预膜，用旁路试验管挂片监测，挂片上有明显的五彩光晕，表明管线、设备内表面覆盖有一层完整、致密的金属保护膜。
1999年10月，在合成循环水系统试用目前国内工艺较成熟的全有机磷复合配方，生物粘泥得到了有效控制，系统冷却设备腐蚀、结垢现象得到明显改善。同时为防止某一种杀菌剂的长期使用，使水体中细菌、生物粘泥的抗药性相对增强导致水中异养菌呈上升趋势，自2001年至今，先后调整更换杀菌剂配方5次，季胺盐类非氧化性杀生剂与活性溴、二氧化氯、固体活性溴、新洁尔灭等氧化性杀生剂交替使用达到了很好的杀菌效果，异养菌数量最高为1х105个/ml， 最低为0.2х105个/ml。
工艺介质泄漏是系统产生细菌的主要原因。合成的工艺介质（NH3 H2S CO2 H2）及油污进入循环冷却水，为细菌生长提供了丰富的营养，使水体内产生大量的生物粘泥，造成水质恶化。为防止工艺介质的泄漏或及时找出泄漏点。我们定时对循环冷却水进行油含量及NH3含量分析，了解各换热器是否有工艺泄漏。一旦发现有泄漏发生，立即通知合成氨分厂查找泄漏点，及时堵漏，保证工艺介质不进入循环冷却水。
“三分药剂，七分管理”，为规范员工操作，2000年开始订立了《循环水水质过程控制作业指导书》、《循环水水质过程报告单》和《循环水加药日程表》，进行了定岗、定点、定时、定量的合理化管理，同时加强了水质分析人员的力量，提高了分析频率，白班分析人员每天两次对系统循环冷却水进行全分析。提高分析人员本身素质，保证了分析结果具有及时性、准确性，更好地指导操作人员日常操作。同时设立了专门人员负责循环水的加药工作。负责检查、监督加药质量和数量，并根据分析结果及时调整加药量，使各工艺指标控制在厂控指标内。达到保证循环水水质平稳运行的目的。
自1999年8月运行至今，经过一系列整改，合成循环冷却水水质有了明显改善。系统运行稳定，水质波动小。合成循环水系统浊度及腐蚀率（参见表2、表3）比1999年有了大幅度下降，并从2000年至今保持水质平稳。
1999年4～9月，合成冰机水冷器平均每隔20天要清理1次，自2000年元月至今，仅清理5次，节省清理费用约20万元。同时冰机系统液氨总管高压出口压力由1.60～1.77Mpa下降到小于1.44Mpa，高压机各段出口气体温度合格率由1999年低于50%上升到100%，大大缓减了合成氨生产的压力，提高了产量，现实了合成循环冷却水系统的优化，达到了经济运行的效果。
参考文献
1. 周本省，《工业水处理技术》，化学工业出版社，1996年
关键词：钛冶炼炉循环冷却水 缓蚀阻垢 水稳药剂 处理分析
中图分类号：TF085
1 前言
攀钢钛业公司钛冶炼炉冶炼高钛渣，采用半除盐循环冷却水系统间接冷却电极柱的白钢保护套、底环、接触元件和液压站的液压站油箱。钛冶炼炉循环冷却水系统图如下。
试生产以来，水冷管道结垢严重，流量变小，局部温度过高造成系统报警频繁，严重影响了水冷系统的换热效果，产量达不到设计值（平均每月产量小于3000吨）。
2 原因分析
钛冶炼炉循环冷却水系统垢样结果如下。
可知系统老垢以钙垢为主。结合循环水水质指标计算饱和指数（L.S.I.）和稳定指数（R.S.I.）。
（1）饱和指数
L.S.I.=pH-pHs=9.20-6.34=2.86>0
（2）稳定指数
R.S.I.=2pHs- pH=3.48
由此可知，钛冶炼炉循环冷却水系统水质为结垢型水质，此为系统极易沉积污垢的一大因素，另有三个因素：
（1） 循环冷却水系统的pH值较高，导致循环水中的钙、镁离子易从水中析出形成水垢附着在管道壁上；
（2） 污垢的附着，导致冷却水流量变小，底环冷却水回水温度升高，钙、镁离子更易析出，如此恶性循环，使系统结垢更加严重，冷却水回水温度进一步升高，造成超温报警装置报警频繁；
（3） 微生物粘泥形成的污垢，造成管壁增厚，达不到换热冷却效果，严重时将导致设备烧坏并产生漏水，造成停产检修。
鉴于此，需对钛冶炼炉循环冷却水系统进行水质稳定研究，投加阻垢分散剂（内含污垢剥离成分），以保证不堵塞管道。
3 实验室药剂筛选及结果
3. 1 试验目的
循环冷却水处理是一个综合性治理的过程，不能片面地处理结垢或腐蚀或菌藻滋生的问题。因此针对钛冶炼炉结垢型水质，需筛选以阻垢分散为主，配以缓蚀基团为辅的缓蚀阻垢剂，并结合杀灭、剥离菌藻的杀菌灭藻剂共同保证水质稳定。
3. 2 试验内容
进行实验室静态阻垢试验、强化腐蚀试验、缓蚀阻垢剂与杀菌灭藻剂配伍性能试验、有热负荷的动态试验筛选针对性强的缓蚀阻垢配方，确定药剂投加量，并考核缓蚀阻垢剂和杀菌灭藻剂的配伍性能。
3. 3 静态阻垢试验结果
阻垢率随加药量变化曲线图：
3. 4 强化腐蚀试验及结果
缓蚀率随药剂投加量变化曲线图：
通过试验，筛选出配方C为缓蚀阻垢最佳配方。
3. 5 杀菌灭藻剂与缓蚀阻垢剂配伍性试验结果
杀菌灭藻剂与配方C配伍性能较好，杀菌率均保持在99.0%以上。
3. 6 动态模拟试验结果
将配方C不同浓度进行动态模拟试验，得出结果见表6：
配方C阻垢缓蚀性能满足需要，命名为PS-305。投加量在[20，30）mg/l时，对A3钢、黄铜、不锈钢均有较好的缓蚀效果，污垢附着率和腐蚀率均能够达到GB50050-07的要求。
4 现场调试及结果
4.1 调试技术路线
4.2 现场调试结果
调试后钛冶炼炉循环冷却水系统各项水质指标和管道腐蚀结垢率均达到GB50050-07要求，说明钛冶炼炉循环冷却水系统管道结垢情况得到了有效控制。
5 结论
5.1投加缓蚀阻垢剂PS-305，彻底解决了现场报警异象，说明钛冶炼炉循环冷却水系统所结老垢已彻底清离，管道管径已恢复。运行期间，水系统污垢附着率均低于GB50050-07（污垢附着率≤15m.c.m）的标准，确保了钛冶炼炉冶炼高钛渣的安全生产。
5.2 投加缓蚀阻垢剂PS-305，水系统腐蚀率均低于GB50050-07（碳钢≤0.075mm/a、铜≤0.005mm/a、不锈钢≤0.005mm/a）的标准，有效的减缓了钛冶炼炉循环冷却水系统设备的腐蚀速率，增加了设备的使用寿命。
关键词 循环冷却水系统；正磷；结垢；腐蚀
中图分类号TQ085 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）71-0096-02
0 引言
敞开式循环冷却水系统通常采用投加化学药剂的方法来控制系统的结垢、腐蚀等问题。工业循环水系统大多采用以有机磷、聚合磷为主要成分的磷系缓蚀阻垢剂，但其受水温、系统PH值等因素的影响，磷系缓蚀阻垢剂易发生水解。正磷过高既可能引起腐蚀也可能产生结垢现象。因此在投加磷系缓蚀阻垢剂时应考虑多方面的因素，如补水水质、系统水温和pH值等，在综合考虑这些因素后，合理地投加药剂以达到系统平稳运行的效果。
1 循环水系统中正磷的来源
正磷的来源主要有两个方面：一是水稳剂的水解，磷系配方的水稳剂易受多种因素的影响发生水解，水解速度会随这些影响因素的不同而有所不同。二是循环水的补水也有可能带入正磷。另外，循环水场的不断浓缩水质，各种离子浓度不断增大，也是正磷含量升高的另一个原因。
2 正磷含量对系统的影响
为了尽可能节约水资源，循环水系统通常是在高浓缩倍数的情况下运行的，浓缩倍数越大要求系统的稳定性就越高，稍微的腐蚀或是结垢倾向都会对循环水系统造成很大的影响。缓蚀阻垢剂水解产生的正磷酸盐易与水中的钙、锌离子产生磷酸盐垢，容易形成难以去除的硬垢，影响换热器的换热效果；生成的磷酸盐垢还会引起垢下腐蚀，使换热器穿孔而损坏。
正磷酸盐还是菌藻的营养物，大量的菌藻会吸附系统中的悬浮物及泥沙、尘土等，形成附着或堆积的软泥性沉积物。这些沉积物不仅会降低换热器的换热效果，引起设备的腐蚀、降低药剂的效能。
3 正磷含量对循环水系统影响实例
燕山石化水务管理中心五供水六循的补水以地下水为主，钙离子浓度为300mg/L左右，浓缩倍数长期在4左右运行，循环水钙离子浓度在1 200mg/L左右，属于高钙高硬循环水；下面以五供水六循2010的实际运行情况为例说明。
六循4月份～9月份水质及补水情况如下表所示：
从表中可以看出，5月～7月循环水中正磷和钙离子浓度均较高，系统粘附率一直居高不下，但系统腐蚀速率偏低。对表格中数据作如下分析：
1）药剂配方不合理。药剂配方中含有正磷加上水解产生的正磷，使循环水中正磷含量过高，产生了过多的磷酸盐沉淀，致使系统粘附速率偏高；2）锅炉冷凝水补水。冷凝水中正磷含量为3.0mg/L～4.0mg/L范围内，当将冷凝水补进循环系统后，系统正磷过高，产生磷酸盐沉淀，使系统粘附速率偏高，腐蚀速率偏低。
针对以上原因，采取以下方法来改善水质状况。
1）改变药剂配方
8月开始将药剂改为有机磷＋磺酸共聚物的配方，药剂中不含正磷，循环系统中有机磷的含量相对提高。总磷控制在7.0mg/L～8.0mg/L范围内，但从8月的实际运行效果看，系统的粘附速率与7月相比没有下降，分析原因为冷凝水的补水对循环系统正磷含量有一定的影响。
2）提高系统总磷含量
维持系统冷凝水补水量，将总磷提高到9.72mg/L运行，系统粘附速率从8月的18.8m.c.m降到了9月的12.9m.c.m，循环系统结垢趋势得到了缓解。
4 结论
通过长期的现场监测数据分析，水稳剂配方中正磷含量对循环水系统有较大影响。正磷含量偏高，则会使循环水系统偏结垢；正磷含量偏低，在循环水系统表面不能形成有效的保护膜，使循环水系统偏向腐蚀，设备得不到有效的保护。实际运行中需合理的选择药剂配方和药剂投加量，充分发挥正磷的积极作用，最大限度的减少其负面影响；
在实际生产过程中，根据每月的实时水质监测数据，分析循环水系统的结垢和腐蚀趋势，补水各种离子浓度的高低以及正磷含量的多少，及时的更改药剂的投加量，调整好总磷的控制指标，保证水体中的有机磷含量，使其能对系统起到良好的保护作用。另外，根据每种药剂配方的性质不同，及时调节循环水系统的pH值控制范围，避免缓释阻垢剂发生水解和变质，充分发挥药剂的缓释阻垢能力，可以避免大量的水耗药耗浪费，节省生产成本。
参考文献
[1]吴凯宁.循环水浊度、总铁、正磷高原因浅析[J].大氮肥，2002，23(5)：338-339.
关键词：冷却水、煤气化、换热、壳牌
1、前言
河南龙宇煤化工有限公司1期50万t/a甲醇项目是国内首套采用壳牌粉煤气化制甲醇的装置，该项目于2008年5月建成投产并顺利生产出合格甲醇产品。由于其气化装置包含的动设备和换热器非常多，所以整个装置配套有一个复杂的循环冷却水系统。循环冷却水系统是气化装置生产的重要组成部分，随着我公司生产负荷的进一步的提高，工艺物料对换热设备的腐蚀也随之加重，造成设备腐蚀穿孔，工艺物料进入循环水系统，导致循环水进水水质持续恶化，部分换热器管路产生腐蚀或堵塞，各种冷却器换热效果不好一直是阻扰气化装置长周期运行的主要问题，严重影响正常生产。
2、 循环冷却水系统存在的问题
2.1 工艺介质泄漏，导致水质污染严重
随着我公司循环冷却水系统长时间运行，各换热器和泵等设备均存在一定程度的密封和腐蚀问题。经常发生工艺介质外泄至冷却水中，而气化循环水系统和甲醇、空分等装置的循环水共用一个沉淀池。这样甲醇系统泄漏的NH3、H2S、CO2和气化泄漏的油污、灰水等混合，使水质非常复杂。循环水中细菌大量繁殖，生物粘泥迅速增加。粘泥附着在管壁除了引起腐蚀外，还会使冷却水流量减小，从而降低换热效率。严重时还会堵塞管道，妨碍正常生产。
2.2 设备管线腐蚀严重
气化循环冷却水系统中，其设备和管线几乎都是由金属材质制造的，长期使用循环冷却水会发生腐蚀穿孔，进而产生大量铁锈。产生腐蚀的因素很多，主要有：化学离子引起的腐蚀、微生物引起的生物腐蚀以及冷却水中溶解氧导致的电化学腐蚀等。腐蚀穿孔会引起冷却水和工艺介质之间的渗漏，污染冷却水水质。而铁锈等腐蚀产物沉积也影响冷却水流量。例如事故冷却水泵P-3202是给气化关键设备锅炉水泵P-1301专门提供事故冷却水的。然而由于泵入口管线由于位置低，常有大量铁锈堵塞在泵入口过滤器处，影响该泵的打量。进而导致P-1301泵的冷却水流量不足，影响生产安全。
2.3 管线堵塞，冷却水流量不能满足满负荷生产。
由于我公司循环冷却水系统为敞开式，而其冷却塔由位于动力车间和二期项目基建工地交汇处，空气中带有大量粉尘。循环水在冷却塔中于空气反复接触，把大量粉尘带入循环水中，在循环冷却水系统中形成重碳酸盐等。其浓度会随着蒸发浓缩而增加，当浓度达到饱和状态时，或在经过换热器传热表面水温升高时，会发生分解反应，生成碳酸钙沉淀。碳酸钙沉积在换热器表面，形成致密的碳酸钙水垢，其导热性能很差，从而大大降低换热器的传热效率，严重时，使换热器堵塞，系统阻力增大，使的管道通量大为减小。特别是在换热负荷大的压缩机、磨煤机的油换热器以及位置高、压头损失大的调和水泵P-1304处极易形成结垢堵塞，不能保证正常冷却水量。
3、 问题处理措施
3.1 改善水处理设施，严格控制系统入口水质
主要从三方面入手，首先将气化与其它装置循环水系统分离，改为各装置循环水单独使用沉降池。减少了气化循环水内泄漏的工艺介质种类，降低了其处理难度。并对沉淀池进行技术改造，在沉淀池上增设了溢流槽，及时排除气化泄漏出的油类物质，减少了杀菌灭藻剂投加量，降低了水体中污垢含量。其次加强了对系统水质的监测，定时对循环冷却水水质进行分析。如有介质泄漏入循环水中可做到及时发现，及时定位，及时处理，避免了大量工艺介质的进入污染。最后，通过大量试验，选择出最合适的水质稳定剂，并改善了杀菌剂的配方，使得系统中的重碳酸盐、生物粘泥得到了有效的控制。实施以上处理措施后，气化用循环冷却水水质大为改善，系统换热设备腐蚀、堵塞等现象得到有效控制。
3.2工艺改造部分
虽然在源头上对循环水水质进行了改善，但不可避免循环水中还会有些杂质产生，为此，我们对系统内部进行了些工艺改造。首先在循环冷却水系统入口总管处增加了个过滤器，将其水中可能存在的杂质过滤掉。并在过滤器底部接上排放导淋，安排人员进行定时排污。保证了其水质。其次针对像磨煤机、调和水泵等关键设备冷却水量不足问题，在其循环水进水管线上增加了管道泵，进行特供，保证了关键设备的冷却水用量。而冷却水泵P-3202我们也对其进行了改造，将其入口从循环水回水总管底部迁到了进水总管侧部，这样既避免了回水总管铁锈等杂物得带入，又防止空气的吸入。其入口过滤器也加了导淋，用来定时排污。自从改造后再也没有出现过过滤器堵塞的现象，锅炉水泵冷却水也得到了稳定的供给。
3.3 提高操作水平，合理分配循环冷却水
据统计气化装置循环水需要为27台泵，30个换热器提供冷却水，其供水管线分布复杂，管径也各不相同。经过我们对各个换热设备的循环水量实际测量，发现部分冷却器循环水量存在分配不平衡问题，例如气化框架5层的破渣机油换热器在冷却水管路末端，实测流量只有1.2 m3/h，远小于其理论需水量。而渣循环水换热器E-1401实测980m3/h，超过了实际需水量，因此在工艺上平衡调整各装置和换热器的冷却水量是保证换热效果的重要手段。通过调整各换热器的进出口阀的开度，使换热器的进口阀全开，出口阀调整至适当的开度，并随时根据设备实时的换热负荷变化而做出相应的调整。有效的冷却直接关系到气化装置的长周期稳定运行，为此我们加强了对工艺操作人员培训，保证合理分配冷却水量，确保送到各换热点的循环水压力、流量满足工艺需要。
4、 改造后的效果
2010年5月整改以来，气化循环冷却水水质有了明显改善。系统运行稳定,水质波动小。循环水系统浊度及腐蚀率也比前两年有了大幅度下降，设备腐蚀结垢问题得到了有效改善 。以前每隔一个多月就要请专业清洗公司清理换热器，现在半年才需要清理一次，一年光清理费用就节约了八万多元。同时也大大缓解了气化装置生产的压力,实现了气化循环冷却水系统的优化，保证了各个换热设备冷却水需求量，为我公司煤气化装置满负荷、长周期运行提供了重要保证。
参考文献：
[1]余经海，《工业水处理技术》，化学工业出版社，2010年
[2]朱月海，《循环冷却水》，建筑工业出版社，2008年
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