独山子炼油厂循环水系统-炼油厂循环水浓缩倍数提高的一些影响因素-上海龙亚水泵厂推荐
吕 慧
（独山子石化公司研究院，新疆独山子 833600）
[摘要] 针对独山子炼油厂循环水系统浓缩倍数持续升高，但始终难以达到5～6高标准的现状，从系统设计、化学水处理药剂和物料泄漏等方面分析了影响浓缩倍数提高的因素，同时对炼油厂浓缩倍数提高提出了一些建议。
[关键词] 循环水；浓缩倍数；因素分析；改进措施
1 炼油厂循环水浓缩倍数现状
表1 循环水系统浓缩倍数统计表
1999年
2000年
2001年
2002年
2003年
2004年
北线
2.01
2.61
3.81
3.87
3.86
4.69
南线
2.33
3.12
4.17
4.57
4.57
5.12
二循
2.16
2.32
3.78
3.62
3.59
4.28
清洁
2.09
1.78
2.32
2.44
2.45
2.50
图1 循环水系统浓缩倍数趋势图
独山子炼油厂共有四套循环水系统，南线、北线、二循和清洁系统，供全厂十八套装置245台水冷器使用。近年来这四套系统浓缩倍数持续升高，但始终难以达到5～6的高标准，由表1和图1可知。
2 影响浓缩倍数提高的因素及建议
浓缩倍数N的含义是指循环水中某物质的浓度CR与补充水中此物质的浓度CM之比（通常以N＋计），即N＝CR/CM。进一步推导可得出：N＝CR/CM＝M/（B＋D＋F）＝1＋E/（B＋D＋F） （1）
式中，M为补充水量，m3/h；E为蒸发水量，m3/h；B为排污量，m3/h；D为风吹损失，m3/h；F为渗漏损失，m3/h。对式蒸发水量E作进一步推导可得出：E＝a（R－D）＝e（t1-t2）（R－B）＝eΔt（R－B） （2）
式中，a为蒸发损失率，%；R为循环水量m3/h；Δt为进出口温差，℃；e为损失系数。
因为在（2）中的损失系数e随环境温度不同而变化，在一定温度下可视为常数；同时在一般情况下，循环水量R远大于排污量B，有R－B » R，因此（2）式可简化为：E＝eΔtR （3）
将（3）式代入（1）式中可得：N＝1＋eΔtR /（B＋D＋F） （4）
从（1）式可知浓缩倍数与蒸发水量成正比，从（4）式可知浓缩倍数与排污量成反比。
2.1 蒸发水量偏低，使得实际运行时的Δt过低，浓缩倍数难以提高
在冷却水系统设计时，热负荷估计过高，使得设计Δt大于实际运行时的Δt。主要体现在循环水系统在实际运行时，热负荷不足，造成蒸发水量E过小，往往温差只有4～6℃左右，浓缩倍数难以提高。如炼油厂二循和清洁就存在设计时热负荷估算过高，，造成循环水量设计过大，实际运行温差只有4～6℃左右，加上系统渗漏和风吹损失的存在，使得浓缩倍数较难提高。针对我厂具体的实际情况，我们建议进行以下的改进措施：
⑴ 重新核定全厂水冷器的热负荷状况，对热负荷较小的水冷器酌情减少循环水流量，在热负荷不变的情况，通过R的减少使Δt增加，从而提高循环水的浓缩倍数。但需在减少循环水流量时，循环水流速不可过低，最好不应小于0.75m/s。
防腐蚀液下泵,化工液下泵
上海龙亚防腐蚀泵制造有限公司（上海防腐蚀泵厂）生产的上海龙亚牌FYS型防腐蚀液下泵系立式单级单吸离心泵。用于输送不含固体颗粒 及不易结晶的腐蚀性液体。主要解决强腐蚀介质输运问题。本泵特点是立式结构,泵体、叶轮部份浸没在液体中,故占用较小面积,轴封无泄漏现象,因而适用于输送腐蚀性液体。本泵可按防爆区域和非防爆区域选用, 凡在防爆区域使用配置防焊型电机,这类电机分三种组级型号,当使用条件含各种爆炸性混合时,应选用最高组级。型号有：,40FYS-20防腐蚀液下泵,50FYS-2防腐蚀液下泵,50FYS-50防腐蚀液下泵,65FYS-20防腐蚀液下泵,65FYS-32防腐蚀液下泵,65FYS-50防腐蚀液下化工泵,80FYS-20防腐蚀液下化工泵,50FYS-50防酸碱液下泵,65FYS-20防腐蚀液下泵,65FYS-32防酸碱液下泵,65FYS-50防腐蚀液下泵25FYS-6防腐蚀液下泵,80FYS-32液下防腐蚀泵,80FYS-50防腐蚀液下化工泵,100FYS-20防腐蚀化工液下泵,防腐蚀化工液下泵,100FYS-32防腐蚀化工液下泵,100FYS-50防腐蚀化工液下泵,125FYS-50防腐蚀化工液下泵,25FYS-16防腐蚀液下泵,32FYS-20防腐蚀液下泵,80FYS-20液下防腐蚀化工泵,150FYS-20化工防腐蚀液下泵,200FYS-20化工防腐蚀液下泵等。
销售热线：021-33510l77,l3564228488 传真：021-39l60355
更多请参考：http://www.shlongya.com/ArticleShow.asp?ArticleID=102
⑵ 如果循环水流速过低，可通过换热器的串联来提高Δt，即将热负荷较小的水冷器两两串联，即满足了流速的要求又使温差增大。
2.2 排污水量偏大是制约浓缩倍数提高重要因素
如前所述，N随B的减少而增高。循环水系统设计时B值一般是这样确定的：根据R、Δt算出E，再依据N的目标值算出冷却塔应保持的排污水量B。由于风吹损失水中所含盐类浓度与B一样。故一般把风吹损失水量D并入B，D是经验确定数据，一般为（0.07%～0.1%）R。但在实际生产运行中即使存在冷却塔排污阀全部关死（即B＝0），浓缩倍数仍达不到设计值的情况。如2001年10月北线循环水系统，即使排污水量B＝0，浓缩倍数N为2～3之间（设计值为4～6之间），后经调查发现，有车间外排循环水，排放总量已大大超过了N＝3时的排放水量B。炼油厂其它循环水系统也有类似情况。这是造成浓缩倍数偏低的重要因素。
出现排污水量偏大的原因有：
⑴ 机泵冷却水选用循环水而又不返回系统，特别是机泵小而多的装置，因水回收困难而直排，积少成多，使系统外排水量十分可观。
⑵ 循环水系统本身的跑水，如循环水地下管线漏水，管线和设备跑冒滴漏等。
⑶ 冷却塔疏水器技术落后、质量差、效果差、损坏等原因使D值增加。
针对以上具体情况，我们建议采取以下改进措施：
⑴ 对回收较困难的循环水，增加了集水池，先将冷却用循环水收集，然后增设加压水泵将循环水带压回收；
⑵ 对循环水本身的跑水，严格循环水车间的管理制度，及时解决设备和管线跑冒滴漏现象。
2.3 系统容积/循环水量（V/R）之比过大，增加提高浓缩倍数的难度
有理论推导可知，当B值一定时，V/R值越小，系统到达一定浓缩倍数所需的时间越短，因此，V/R值越小，系统受外排水的影响越小，越易提高浓缩倍数。
由表2可知，炼油厂四套循环水系统V/R平均值为0.61，最高达到0.92，最低为0.50，这与工业循环水设计规范中要求V/R在1/5～1/3之间相差甚远，这就增加了提高炼油厂浓缩倍数难度。
表2 炼油厂四套循环水系统V/R统计表
南线
北线
二循
清洁
系统容积V
1800
1300
2500
2500
循环水量R
3500
2500
5000
2700
V/R值
0.51
0.52
0.50
0.92
V/R平均值
0.61
针对具体情况，我们建议采取改进措施：对于已投建的循环水场，设计的系统容积/循环水量（V/R）之比已定，改造难度大，费用高，经过多方讨论，最终我们采取了低液位操作来减少系统容积。具体来讲就是在保证水泵不抽空的情况下，尽量降低冷水池的液位来减少系统容积，达到降低系统容积/循环水量（V/R）之比，较快提高浓缩倍数的目的。
2.4 化学水处理药剂是提高浓缩倍数的有利保障
循环水系统的浓缩倍数提高后，随着水的浓缩，水中的结垢性和腐蚀性离子成倍的增加，并且水在系统中的停留时间也增长，因此对化学处理药剂的缓蚀性、阻垢性、稳定性提出了更高的要求。为了保证在高浓缩倍数运行中取得良好的处理效果，必须根据本系统的实际，如水质、水冷器的材质、传热强度、药剂的停留时间等选择良好的化学处理药剂。否则，虽然浓缩倍数提高了，但却最终导致水冷器寿命的缩短和传热效率的下降而影响工艺装置的正常生产就因小失大、得不偿失。
2.5 系统泄漏频繁，严重影响浓缩倍数的提高
水冷器由于各种原因，使换热介质漏入循环水中，造成循环水的污染，产生大量无机、有机、微生物等污泥使水冷器传热效率大大降低，甚至堵塞，工艺装置被迫减产，甚至停产的事故，在炼油厂屡有发生。炼油厂为了生产经营的需要，不允许停产检修时，为了最大限度的改善水质，减少污泥，最常用的办法是降低系统的浓缩倍数，即加大补充水量和排污水量。加强杀菌剥离后，大水量排污置换，也必然使浓缩倍数下降。所以要使循环水系统维持在高浓缩倍数运行应避免泄漏事故的发生。
水冷器发生泄漏常见的原因及建议有：
⑴ 水冷器制造和检修质量差，刚一投用就有泄漏。针对这种状况，建议炼油厂供排水车间制定严格的检修程序，把好水冷器的制造和检修关，严格按照总公司规定的标准验收，这也是防止水冷器泄漏最重要的措施。
⑵ 热介质腐蚀性强使工艺侧腐蚀穿孔造成泄漏。建议对全厂水冷器进行了普查，对热介质腐蚀性强的水冷器提出了相应的防腐措施，如改变水冷器的材质或采用防腐涂层等防腐措施。
⑶ 水冷器更新不及时造成腐蚀泄漏。尽管循环水采用了化学处理，减缓了水对金属的腐蚀，但并不等于无腐蚀，水冷器就可以无限期的使用。对于某种材质的水冷器总有一个使用年限，如不及时更新，泄漏是难以避免的。据说国内有这样的规定：水冷器必须堵管10%以上才能报废更新。难以想象在水冷器堵管累累的条件下运行，如何保证在两年一修或三年一修的生产周期中不发生泄漏事故。炼油厂水冷器有些已使用了十年以上，已有一部分水冷器泄漏堵管，仍在坚持使用，造成泄漏事故不断的困境。为了长周期运行，必须采取固定年限更换制度，即无论水冷器是否泄漏，到了一定的使用年限就更换，综合得失，经济上未必不合算。
3 结束语
提高浓缩倍数决不是循环水系统单方面的努力所实现，它涉及到设计、设备、药剂、操作、管理等许多方面，是一个需要有关各方共同努力的系统工程，只有各方面的水平都提高了，才能真正提高浓缩倍数的整体水平。
来自：www.watering.cn
40FYS-20,防腐蚀液下泵,50FYS
