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循環(huán)水冷卻塔防冰新技術
發(fā)布時間：2024-12-27
冷卻塔結冰是目前國內冷卻塔冬季運行中存在的一大難題。地處寒冷地區(qū)，無論是引進的國外冷卻塔，還是國內自行設計施工的冷卻塔，均在冬季運行中存在嚴重結冰現(xiàn)象，至今還沒有提出一套解決的方法。
日本石川島播磨重30000m3/h橫流干濕式冷卻塔是七十年代末隨大慶乙烯聯(lián)合化工裝置引進我國的。大慶地區(qū)位于北緯45°5′～47°，年平均氣溫3.3℃，冰凍期5個多月，嚴酷的氣候條件給冷卻塔冬季運行帶來困難。雖然石川島播磨重冷卻塔設計時考慮了防冰問題，但是運行實踐證明結冰問題仍然存在。中國化學工程總公司滄州化工冷卻塔填料廠根據冷卻塔的現(xiàn)狀，結合該廠多年積累的老塔改造經驗和防冰技術，提出了冷卻塔防冰新技術改造方案，實施后經過2003～2005年度冬季運行，防冰效果明顯。
1、冷卻塔現(xiàn)狀
大慶石化公司水氣廠循環(huán)水冷卻塔為限霧型橫流干濕式冷卻塔，分兩座，一座五間共十間。平面尺寸為：64.05m×20.13m，塔高14.662m（不包括水槽上緣風筒高度），塔體為木框架結構，作CCA防腐處理。淋水填料采用填料混裝技術，配裝高效薄膜填料及拱點滴填料，配裝原理如下：在靠近百葉窗的邊層布置垂直波框架式薄膜組合填料，單測薄膜填料徑深為0.915m，其余徑深配拱形填料，收水器采用多波雙功能收水器，將收水效率高、風阻稍大的密型收水器布置在塔體上部，風阻較小的疏型收水器布置在塔體下部，中型收水器布置在塔體中部，并在收水器下配置玻璃鋼導水盤，防止形成二次飄水。
2、改造技術方案
循環(huán)水場涼水塔是干濕橫流式木冷卻塔，進入冬季，冷卻塔結冰嚴重，使塔體結構、百葉窗、邊層填料損壞嚴重。每年需投入大量資金、人力維修和維護，其主要維護措施就是一直采用強制風機反轉的方式來解決涼水塔冬季結冰的問題，化冰效果雖好，但也付出了風機部件加速損壞的代價。
為了解決冬季冷卻塔結冰嚴重的問題，經過各有關部門的研究和公司科技處的審批，于2003年8月24日開始在一循6＃-10＃塔1-6層百葉窗頂端分別安裝∮60×3.5UPVC塑料噴淋管，噴淋管上每50mm間距加工一個∮7mm出水孔，從而形成大面積熱水幕來化掉冬季形成的冰塊。
3、改造施工及運行情況
設計施工任務全部由滄州化工冷卻塔填料廠完成。從2003年8月24日開始施工，于2003年11月23日結束全部化冰管安裝任務。由于資金問題，沒有對上面8層安裝化冰管。截止到2004年2月末累計運行2352小時，整塔工藝參數(shù)均滿足設計要求，并取得如下結果。
安裝化冰管后，循環(huán)水平均溫差增大，今年供水平均溫差為8.35℃，與去年同期相比平均升高4.63℃，這表明空氣流通，冷卻效率顯著提高，增強了對循環(huán)水溫度的宏觀調控能力。從涼水塔的外觀看，冬季涼水塔的結冰狀況得到了，百葉窗基本未結冰，達到化冰管設計要求。
安裝化冰管后，由于百葉窗基本未結冰，因此東塔風機風機冬季未反轉，節(jié)約了電能，符合立項要求，與2002年同期相比，可節(jié)約電量為：180KW×10h×100天×5臺×85%＝765000 KW·h，折合人民幣近26.78萬元。（注：節(jié)約電量＝一臺風機功率×2002年度同期反轉天數(shù)×風機總數(shù)×功率因數(shù)＝3600 KW·h）
由于冬季風機未反轉，減少了反轉對風機部件的負面影響，使風機薄片環(huán)、齒輪等部件的損壞頻率降低，延長了風機部件使用周期，根據以前風機反轉所產生的故障平均數(shù)統(tǒng)計，化冰管投用可避免CT-001塔風機薄片環(huán)損壞2起/年，齒輪故障1起/年，與2002年相比，可節(jié)約檢維修費用2×1600 1×40000=4.32萬元。
冬季風機反轉，由于蒸汽壓力增大，是濕熱蒸汽夾帶循環(huán)水加速向外漂移，化冰管投用后，減少了漂移量，控制了漂移水量對涼水塔周圍環(huán)境的影響，減少了塔外結冰程度和對室外設備的侵蝕；同時由于塔結冰量減少，使涼水塔整體外貌大為改觀，為今年的現(xiàn)場環(huán)境整治工作奠定了基礎。
化冰管的投用，使冬季涼水塔上形成的較大冰塊對人員和生產造成的安全隱患基本消除，提高了涼水塔運行的安全系數(shù)，使涼水塔運行和員工巡檢更加安全可靠，間接效益十分明顯。
4、結論
綜上所述，化冰管的效果是比較明顯的。它的投用，基本解決了北方冬季的涼水塔嚴重結冰的情況，提高了涼水塔自身運行的可靠性，改善了涼水塔運行工況，降低了風機部件的損耗，延長了風機使用壽命，使涼水塔運行更加安全平穩(wěn)。