鍋爐循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)優(yōu)化

丁海峰，王傳順

(黑龍江常江化工有限公司，安達(dá) 151400)

0 引 言

黑龍江常江化工有限公司鍋爐循環(huán)水系統(tǒng)主要向公司設(shè)備提供合格的循環(huán)冷卻水。屬敞開式鍋爐循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，其循環(huán)水量：400～500 m3/h，保有水量：80～120 m3/h，補(bǔ)充水量：8～12 m3/h，旁濾水量：10～20 m3/h。

2020年公司鍋爐循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)懸浮物全年皆大大高于國內(nèi)工業(yè)冷卻水設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定的Ⅱ級水標(biāo)準(zhǔn)(參見表1)。它們大大降低了換熱器的換熱效果。與此同時(shí)，垢下腐蝕降低了換熱器的使用壽命。

表1 2020年循環(huán)水系統(tǒng)懸浮物、腐蝕率統(tǒng)計(jì)表

1 循環(huán)水系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)化的必要性

1.1 安全生產(chǎn)、穩(wěn)定運(yùn)行需要

鍋爐循環(huán)水的生產(chǎn)基本原理是鍋爐循環(huán)冷卻水經(jīng)水泵加壓送到鍋爐換熱器與被換熱介質(zhì)逆流接觸換熱后，吸收熱量后溫度升高，為了滿足工藝要求，溫度升高后的水回到?jīng)鏊M(jìn)行冷卻降溫。由于鍋爐循環(huán)水系統(tǒng)懸浮物經(jīng)常超標(biāo)，導(dǎo)致鍋爐裝置內(nèi)的換熱器經(jīng)常堵塞，降低了換熱器的換熱效果。從而直接影響到了鍋爐裝置的整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的安全生產(chǎn)、穩(wěn)定運(yùn)行。

1.2 節(jié)能降耗、提高經(jīng)濟(jì)效益的需要

換熱器經(jīng)常泄漏導(dǎo)致鍋爐裝置停車檢修次數(shù)增多；通過改善循環(huán)水水質(zhì)，既降低了消耗，又節(jié)約了大量的生產(chǎn)成本。

2 技術(shù)優(yōu)化的目標(biāo)

根據(jù)生產(chǎn)需要，將鍋爐循環(huán)水水質(zhì)全部達(dá)到高水質(zhì)，低懸浮物，低腐蝕性。

具體目標(biāo)如下：懸浮物達(dá)到Ⅱ級水要求(≤20 mg/l)，腐蝕率達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)(碳鋼≤0.125 mm/a)，循環(huán)水系統(tǒng)處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。

3 技術(shù)優(yōu)化采取的措施

3.1 增設(shè)溢流槽

對斜管沉淀池進(jìn)行技術(shù)改造，在斜管沉淀池上增設(shè)了溢流槽，及時(shí)排除換熱器泄漏出的油類物質(zhì)，減少了殺菌滅藻劑投加量，降低了水體中污垢含量。

3.2 加強(qiáng)旁濾池處理效果

旁濾池是凈化系統(tǒng)水質(zhì)的關(guān)鍵設(shè)備。2020年，我們對旁濾池進(jìn)行了十余次換砂補(bǔ)砂，加強(qiáng)了旁濾池的過濾效果，并先后進(jìn)行了旁濾池加蓋板以增加回水處理量，為防止反洗強(qiáng)度過大時(shí)濾層沖塌，用L65 mm角鋼加固了箅子板。以上措施保證了系統(tǒng)旁濾池長周期正常、穩(wěn)定運(yùn)行。

3.3 加強(qiáng)旁濾池處理效果

針對鍋爐循環(huán)水系統(tǒng)垢下腐蝕嚴(yán)重及粘泥生長過快的情況。2021年1月系統(tǒng)進(jìn)行了不停車化學(xué)清洗，之后大量排污置換。清洗后臥式水冷器進(jìn)水端花板上銹瘤及管道上粘附的生物粘泥全部剝落，露出金屬色。表明系統(tǒng)設(shè)備管線已較干凈。再進(jìn)行36 h預(yù)膜，用旁路試驗(yàn)管掛片監(jiān)測，掛片上有明顯的五彩光暈，表明管線、設(shè)備內(nèi)表面覆蓋有一層完整、致密的金屬保護(hù)膜。

3.4 更換冷卻塔填料

為增加冷卻效果，于2020年1月更換了鍋爐循環(huán)水冷卻塔的填料，采用改性PVC折板波紋型，該種填料抗破碎性和耐壓性好，消除了填料碎片進(jìn)入循環(huán)水中堵塞管道現(xiàn)象。

4 技術(shù)優(yōu)化的鞏固措施

為了鞏固循環(huán)水系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)化的成果，采取以下措施：

(1)對本次技術(shù)優(yōu)化進(jìn)行總結(jié)，并制定了操作規(guī)程下發(fā)實(shí)施，崗位工人嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作；

(2)加強(qiáng)工藝指標(biāo)控制，確保壓力、溫度等在正常范圍內(nèi)；

(3)車間每天要對設(shè)備維護(hù)及工藝質(zhì)量進(jìn)行檢查；

(4)時(shí)常檢查水質(zhì)高度是否正常，鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行期間要適當(dāng)調(diào)整鼓風(fēng)量，增加投藥量防止管線堵塞，影響生產(chǎn)；

(5)每周要對鍋爐循環(huán)水水質(zhì)進(jìn)行檢測，保證去鍋爐系統(tǒng)的水質(zhì)合格；

運(yùn)行中要防止進(jìn)入水池的回水帶油，影響正常運(yùn)行；

(6)冬季要經(jīng)常檢查伴熱管線，注意防凍。

(7)增設(shè)系統(tǒng)旁路試驗(yàn)管，2020年9月增設(shè)了系統(tǒng)旁路試驗(yàn)管，通過對每月的掛片分析系統(tǒng)水質(zhì)發(fā)展趨勢，從而及時(shí)作出調(diào)整，使系統(tǒng)的腐蝕、結(jié)垢率控制在工藝指標(biāo)范圍之內(nèi)。

5 技術(shù)優(yōu)化的實(shí)施效果

2021年4月-2021年12月對循環(huán)水運(yùn)行進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，效果如下：

自2021年4月運(yùn)行至今，經(jīng)過一系列整改，循環(huán)水水質(zhì)有了明顯改善。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,水質(zhì)波動小。鍋爐循環(huán)水系統(tǒng)懸浮物及腐蝕率比2020年有了大幅度下降，并從2021年至今保持水質(zhì)平穩(wěn)(見表2)。

表2 2021年4月-12月懸浮物、腐蝕率統(tǒng)計(jì)表

6 技術(shù)優(yōu)化產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益

2020年4～9月，水冷器平均每隔20天要清理1次，自2021年1月至今，僅清理5次，節(jié)省清理費(fèi)用約20萬元。實(shí)現(xiàn)了鍋爐循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化，達(dá)到了經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的效果。減少停車次數(shù)共8次，每次停車按損失20萬元，共20×8=160萬，增加傳熱效果減少原料用量20萬元。

總計(jì)節(jié)約費(fèi)用20+20+160=200萬元/年。

7 結(jié)束語

針對公司鍋爐循環(huán)水系統(tǒng)存在的問題，通過增設(shè)溢流槽、加強(qiáng)旁濾池處理效果、加強(qiáng)旁濾池處理效果、更換冷卻塔填料等節(jié)能技術(shù)改造和工藝操作優(yōu)化措施，根本上改善了鍋爐循環(huán)水水質(zhì)的運(yùn)行狀況，達(dá)到了對鍋爐循環(huán)水充分利用和節(jié)能的目的，為公司節(jié)約了成本并且創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益。