对汽轮机循环冷却水系统工艺的优化分析

史剑新

摘 要：在工业发展的过程中，汽轮机组是发展经济的主要机组，这一环节的循环水冷却系统是关键的环节，将冷却水系统进行进一步的优化，有助于促进经济效益的提高，同时在社会发展的今天，我国大力发展节能减排的理念，改善当前现有的冷却水系统具有更加积极的意义，为此，本文中主要从几个环节进行改造的，其一是对旁滤系统进行进一步的改进，其二是重新调整循环水的过滤配方，使其达到进一步优化的效果，并且严格对水质的质量监控，相信在这几项优化措施的指导下，水循环系统一定可以得到进一步的优化。

关键词：循环水；旁滤；水质稳定

中图分类号：TK262 文献标识码：A

某炼铁厂在实行节能减排的过程中，采用废水回收系统对生产过程中所产生的废水进行处理，以达到节约能源的目的，这一系统的应用不仅响应了国家号召，有效的节约了能源，同时提高了炼铁厂的经济效益，该厂现有的设备中，并不具备相应的除盐设施，因此为污水回用系统造成了一定的困扰，如果长时间得不到有效的处理，那么就会影响到该厂的实际收益，为此，对循环冷却水系统进行进一步的处理，以满足系统的顺利使用。

1 概述

某钢炼铁厂响应公司号召实行节能减排、降能降耗，为此新增加了废水回收系统，日处理量达3～4万吨，处理后的水同陡河水混合再补充到各循环水系统中去，实现了厂区内污水“零”排放，减少了外购水量，创造了可观的经济效益。但是随着污水回用工程的运行，由于现有设备没有除盐设施，所以整个厂区的生产新水盐份不断浓缩，水中各种盐类离子比较复杂，而恰恰正是这些盐分，如果长时间在系统中循环，一方面会造成管道的腐蚀和结垢；另一方面使各系统的水质不断恶化，水中缓蚀阻垢药剂很难得到很好的保证，因此系统中的悬浮物、藻类、粘泥、盐分都比较高。如果长期在这种水质环境下运行，那么汽机的冷却设备内就会不断有沉积物出现，甚至结垢，降低冷却设备的换热效果，影响正常的生产。因此，为确保该厂关键设备五台汽轮机冷凝器的安全正常经济运行，优化系统工艺、降低循环水浓缩倍数、调整药剂配方等就成了当前的首要任务。

2 现状分析

该厂现有的净环水系统中，针对当前的水质情况进行实时监测与分析，可以发现水质较为混浊，已经不能达到净化的要求，并且在整个水系统中，其中还包含了大量的悬浮物质，浊度的变化也存在极不稳定的状况，长此以往，不仅不能达到净化的作用，该厂的经济效益还会受到一定程度的影响，为社会的发展带来不良影响，因此急需对现有的状况进行改进，将循环水的冷却技术进行进一步的优化发展，在今后的发展过程中，促进该厂汽轮机组顺利的进行生产。

3 技改措施

3.1 旁滤系统改造

通过对现有的水质情况进行系统分析，得出目前主要存在的问题，并且在此基础上得到进一步的改良，为了改善水质情况，首先应该进行旁滤系统的改造。在对旁滤系统进行改造的过程中，主要是基于当前现有的水质无法达到标准而决定进行改进的，现有的水质过于混浊，如果经常换水不仅浪费了大量的资源，同时也不能满足节能减排的目的，在此基础上，要想实现水质的改善，就要从循环水系统中的过滤器入手，该炼铁厂现有的循环水系统中，主要包括4台过滤器，类型为机械快速过滤器，以及6台另一种类型的过滤器，为重力无阀过滤器，通过对水质的检验中发现，现存的过滤器不能满足粒径过小的要求，因此水质才会出现混浊的现象，如果过滤器需要经常进行清洗，那么就会浪费大量的时间以及人力，因此针对现存的问题，最终决定以改造过滤器为基本方法，首先是对机械过滤器进行改造，在这一设备中增加可以过滤粒径较小的设施，采用石英砂以及无烟煤为主要的有效粒径。同时，重力过滤器的改造方式主要采用取出滤水冒的方法，将圆孔的直径扩展到32mm以上，这样滤水面积就能得到明显的提高，在孔板上还要增加两层不锈钢网，使用螺丝将表面固定住，确保其不会出现位移的情况，将滤料加以进一步的改进，增设三层滤料，可以使水质过滤的效果更加令人满意，主要使用的滤料为石英砂，但是每层石英砂的粒径都不相同，这样逐层过滤就可以确保水质的最终效果。

3.2 药剂配方及加药方式调整

改善药剂配方的方式可以满足循环水系统的应用，因为在原有药物配方中，经常使用会造成管壁周围出现腐蚀的状况，这样一来管道的使用寿命就会受到严重的影响，阻碍汽轮机组正常的运行，对此，在实际处理的过程中，要事先对系统管道的内侧进行严格的处理，为了防止受到腐蚀的影响，可以内侧进行钝化膜的处理，平时在维护的过程中，时常对钝化膜进行处理就可以达到延长管道使用寿命的效果，在维护的过程中，在药剂配方中增加缓蚀阻垢剂，其中的一些成分具有防止腐蚀性的作用。其中缓蚀阻垢剂中包含的成分也十分豐富，例如其中所含有的新型铜缓蚀剂，其工作原理是将铜离子更加便于结合，在设备的表面由此形成一层保护膜，防止汽轮机设备受到腐蚀性的影响。综合各种缓蚀剂的成分以及实际应用的情况，根据效果最优的原则，最终选择了型号为TMG-84的配方。

在加药的过程中，为了确保其剂量具有稳定性的效果，所以要适当的对加药的方式进行一定程度的调整，在24小时内，连续进行加药的处理，原有加药罐在这种情况下也得到了有效的恢复，既保证了药剂的稳定性，同时还对旧物得到了更加充分的利用。在具体的环节中，要先向加药罐中加入适量的药剂，然后添入适量的新水，直到加药罐中的水量填满为止。罐体下方通常会设有一个出水阀门，这一阀门的主要作用是用来调节流量的，在重力的作用下，水流就会自动流到系统中，这种加药的方式既能够满足环保的要求，具有经济实用的效果。

3.3 优化系统日常监测指标

通过对药剂配方以及对相关工艺的进一步调整，可以进一步优化对日常系统的检测，针对我国当前炼铁厂对循环冷却水状况的分析，原有的指标对于生产状况而言已经无法适应了，因此必须要改善原有的状况，从而实现进一步的调整，运用全新的标准指导生产活动。新标准的建立是基于传统标准基础上而开展的，其中在系统控制方面进行了很大的改革，例如对有机磷的含量问题做出了进一步的修订，以适应环境发展的要求，但是无论相应的指标是如何进行调整的，都是为了进一步降低循环水排出的频率，防止系统管道出现腐蚀的现象，这样水质会有很大程度的提升。在过去的工作中经常需要检修汽轮机的冷凝器，而现在通过对其进行相应的处理，检修频率得到了大大的降低。

通过对系统进行有效的改造，无论是在浊度还是在有机磷曲线方面都出现了明显的改观，与此同时，通过对浅色有机磷含量进行检测，其含量存在持续上升的趋势，这就进一步证明了日常监测指标的有效性，水中所含有的泥沙以及胶体等物质含量也得到了明显的降低，水质呈现出稳定的势态，要想将其继续保持下去，就应该不断强化日常监测的相关工作，使其得到进一步的优化发展，这样才能获得更加显著的效果，从目前的形势来看，依然是任重而道远。但是自从药方进行改良以来，企业在成本上得到了降低，过去在材料上花费的费用也得到了明显的改善，这可以说是重要的创新性举措。企业的经济效益得到进一步的提升。因此在今后的工作中，应该重点加强对日常监测系统的管理与维护，重视起药剂配方的管理，将其应用在水循环系统中，这样才能获得更加完善的效果。

4 取得效果

无论是哪个系统自改造以来，浊度和有机磷曲线都有了极大的改观，深色浊度线明显下降，浅色有机磷含量明显上升，曲线波动越来越小，这就说明水中的泥沙、藻类、粘泥、胶体等已大量减少了，系统的水质情况越来越稳定，效果比较明显。

效益计算：水创造的经济效益，三个泵站全年总节省水量：Q=786240（t），补水为75%生产新水、25%软水，生产新水单价为1.5元/t、软水单价为4元/t，年节省水费=78.624×75%×1.5+ 78.624×25%×4=167（万元），改造用工程、材料费共计36万元。年创效益=年节省水费-工程材料费=167-36=131（万元）。改进药剂配方创造的经济效益，每年损失药剂量：4680×12=56160kg，药剂单价11038元/t，每年节省费用：56.16×11038=61.98（万元），净环共3个开路水系统，则共计年创效益：61.98×3=185.94万元，另外。研制药剂配方花费24万元，则年创效为：185.94-24=161.94（万元）。以上两项年创效为：131+161.94=292.94（万元）。

结语

综上所述，在我国当前汽轮机循环水系统工艺中，仍然还有许多值得进一步推敲与优化的内容，相关研究人员应该进行更进一步的研究，这样才能實现汽轮机工作效率的进一步提升，为我国钢铁工业的发展建设作出重要的贡献，希望本文的论述能够为相关人员提供一定的借鉴。

参考文献

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