渭河化肥厂大型循环冷却水处理论文 5页

'　　渭河化肥厂大型循环冷却水处理论文.freelm/a。1循环水系统特点1.1循环水系统组成渭化循环水系统有效容积为15000m3，循环水量为40760m3/h，经3台循环水泵(2大1小，大泵16000m3/h，小泵7000～9000m3/h)，分供于全厂的换热设备，其流量分配见表1。表1循环水系统流量分配m3.h-1用户合成空分发电机尿素动力空压站最大流量11319138601500780016550正常流量102901260070507350150581.2系统特点1.2.1水质变化大循环水系统的补水原设计为尤河水（地表水）和白杨水（地下水）按1:1比例混合。水质情况见表2。表2尤河水和白杨水及两者1：1混合水质项目pH值电导率/（μs.cm-1)碱度/（mg.L-1)硬度/（mg.L-1)Ca2+/(mg.L-1)Mg2+/(mg.L-1)Cl-/(mg.L-1)SO42-/(mg.L-1)SiO2 /(mg.L-1)尤河：白杨（1：1）8.121114.02235.25213.4048.7513.3657.6874.717.91白杨水7.811730.70363.50268.8063.1122.8298.37109.9712.63尤河水8.42497.33140.00140.0034.394.1216.5939.442.98注：本文中的碱度、硬度、钙硬均以CaCO3计。由于近年来地表水水源充足，自1995年9月以来，循环水系统的补水一直用尤河（尤河水为弱腐蚀性水，原水IR值为7.19），该水源水质又随季节而变，其水质变化数据见表3。表3尤河丰水季和枯水季平均水质项目pH值电导率/（μs.cm-1)碱度/（mg.L-1)硬度/（mg.L-1)钙硬/(mg.L-1)Cl-/(mg.L-1)SO42-/(mg.L-1)SiO2/(mg.L-1)1996.18.26408.99136.45163.15116.6311.4960.095.771996.68.19364.08100.19116.7551.4211.8243.222.101997.18.22411.36137.63160.08116.6211.0160.116.021997.68.16397.70102.62120.9071.9011.1745.502.231.2.2有效容积大，流程长系统有效容积15000m3，且为一单独系统，这就增加了系统适应配方的难度。流程长主要是因为该工艺在开车过程中循环水要历经动力高锅、空分、气化、合成氨、尿素等系统，前系统已进入正常热态而后系统还处于冷态（正常开车时间为一周），这就加大了开停车过程中水质处理的困难。1.2.3换热器类型数量多，材质多样化 循环水系统主要换热器共有82台，其中水走壳程的17台，还有3台板式换热器。材质有碳钢、黄铜、不锈钢，且钢材占有相当大的比例。这些特点决定了渭化循环冷却水水质稳定处理的复杂性。2国外药剂应用阶段2.1国外药剂S-1050的组成及特点KURITAS-1050是日本栗田公司开发研制的适用于高硬、高碱、高pH值、高含盐量的全有机配方，主要成份是水溶性磺酸共聚物，有机膦酸盐，铜缓蚀剂及一些助剂为主的复合缓蚀阻垢剂。其中水溶性共聚物的同一分子链上含有弱酸基团(-COOH等)，强酸基团(-SO3H)和非离子基团(-COOR)等。因此，对不同的粒子、离子、晶体等产生不同的吸附和分散作用，控制其生长速度，分散微晶，阻止CaCO3、Ca3(PO4)2、Zn(OH)2等成垢。2.2应用效果循环水系统的原始开车时间为1995年9月16日，根据处理方案依次完成了系统的化学清洗和化学预膜后转入正常运行，在这一阶段系统采用了日本栗田公司提供的水处理方案与药剂，至1996年3月11日运行6个月，其运行控制方案和监测结果见表4。表4 运行方案、水质及监测结果时间方案循环水试管腐蚀率/（mm.a-1)粘附速率/（m.c.m）试片腐蚀率（20#）/（mm.a-1)Ca2++M碱/（mg.L-1)浓缩倍数结果级别平均最高最低平均最高最低结果级别结果级别结果级别1995.9.17-10.30S1050:(NaPO3)6:ZnSO4.7H2O=3.6:1:1.1168.4197.21148.911.62.21.20.041很好0.58很好0.012很好1995.10.30-96.4.30S1050:(NaPO3)6=3.6:1278.4342.0162.22.63.11.80.013很好0.85很好0.016很好在每一个阶段运行控制中，主要指标合格率均在93％以上。在国外药剂应用阶段，监测挂片与试管的腐蚀率、粘附速率均达到中石化规定的优良级。2.3运行费用自1995年9月19日循环水系统转入维护运行，至1996年3月11日药剂国产化，其间共耗药剂KURITAS-105033.6t(每吨KURITAS-1050合人民币约4.8万元)，杀菌剂KURITAF-49005.2t(每吨合人民币约5.6万元)，共耗费用约190.4万元。3国产化药剂替代进口药剂3.1S碱/（mg.L-1)浓缩倍数结果级别平均最高最低平均最高最低结果级别结果级别结果级别1996.5.13-97.5.17Sm设计偏小，造成基础处理过程溢塔问题。对此，根据计算增加4根Φ800mm回水旁路管，满足了回水流量的要求。② 壳程换热器存在严重垢下腐蚀。根据经验在该换热器进口处增加氮气扰动管线和反向回流旁路，定期进行操作，防止由于低流速而产生的沉积、腐蚀，应用效果良好。③E－61、E－07在运行过程中结垢严重。E－61、E－07是空分系统两台冷换器（即氨／水冷却器和空气／水冷却器），其中E－07用于冷却和洗涤压缩空气，而E－61是用液氮来冷却用于E－07的循环水，该股循环水在进入E－61之前又经过E－60污氮冷却塔的蒸发和气提，使该股循环水（100m3／h，）在原高硬、高碱、高pH的基础上进一步浓缩，再加E－61氨／水冷却器低壁温影响，在水侧形成大量CaCO3·５H2O2结晶。对此，将用于该系统苛刻条件下的循环水改为一次水，同时在E－61入口加装一台静电除垢仪。经过１年半的运行，E－61、E－07水侧基本无沉积盐析出，效果良好。④尿素U－EA401A/B高压吸收冷却器由于其特殊的工艺条件（该换热器应用二次循环水，设计条件进水38℃，出水83.3℃、通常在90℃左右）。在高热负荷条件下出现结垢问题。该换热器入口端加装一台静电除垢仪，经1年的实际运行，打开检查效果良好。'