提高濃縮倍數降低新鮮水消耗
科學論壇
作者：林朋 齊誌茹 程顯萍
[摘 要]本文主要闡述了乙烯廠循環冷卻水係統在提高濃縮倍數方麵存在的問題，通過分析，有針對性地采取有效措施，主要從技術改造和加強管理入手，使係統濃縮倍數穩步上升，達到節水的目的。
[關鍵詞]循環冷卻水 濃縮倍數 V/R值 蒸發水量
中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）34-0361-01
高碳醇廠供排水依托乙烯廠供排水車間，供排水車間是全廠新鮮水消耗的大戶，占廠總耗水量的50%以上，因此降低循環水場補水量對工廠節水工作有重大的意義。工廠是老廠，受工藝條件的製約，致使循環水的濃縮倍數較低，因此提高循環水濃縮倍數是工廠節水的有效途徑，濃縮倍數由2提高到4，每小時可減少補水100餘噸。為此，從2011年起我們從提高循環水濃縮倍數入手，全麵抓好各項節水工作，取得了顯著的效果。
1.石油二廠供排水車間循環水場概況
吉林石化公司乙烯廠有三座循環水場，循環水量在2.5萬噸/時，供全廠和臨廠6套生產裝置生產用循環水。
2.製約循環水濃縮倍數提高的原因
循環冷卻水的濃縮倍數是該循環冷卻水的含鹽量與其補充水的含鹽量之比。濃縮倍數能否在合理的範圍內運行，一方麵取決於係統條件，另一方麵取決於管理水平。
2.1 係統容積/循環水量（V/R）值過高
工業循環冷卻水處理設計規範規定循環冷卻水係統容積與循環水量之比小於1/3，先進的設計值為≤1/5。係統到達一定濃縮倍數所需的時間與係統容積成反比，各循環水場的實際V/R值遠遠大於設計值，也就是說係統容積過大，這就增加了提高濃縮倍數的難度。
2.2 蒸發水量過小
濃縮倍數N與冷卻塔蒸發水量E的關係：N=E/B+1（其中B為排汙量），可見濃縮倍數與蒸發量成正比，與排汙量成反比。
冷卻塔蒸發量E=R*△t/r（其中r為水在一定溫度下的蒸發潛熱，△t為冷熱水溫差）。由上式可知，在循環水量一定的係統，濃縮倍數與冷熱水溫差△t成正比，也就是說△t大的係統，濃縮倍數相應會高。
工廠各循環水係統在實際運行中，△t要比設計值低很多。主要是循環水係統設計時，對每台水冷器的分水溫度、流量等參數了解不夠精確，依據偏高，造成冷卻塔富裕量太大，沒有有效的調節措施造成。
2.3 係統泄漏頻繁，持續時間長
水冷器由於各種原因，使換熱介質漏入循環水中，造成循環水的汙染，水質惡化，為了減緩對係統的負麵影響，最常用的處理辦法是對循環水進行置換處理，將汙染物質排出係統外，以達到改善水質的目的，這樣必然使濃縮倍數大幅下降。
2.4 係統密閉性差，係統失水量大
實際生產運行中存在冷卻塔排汙閥全部關死，濃縮倍數仍無法進一步提高的情況，主要原因如下：
循環水係統老化，滲漏嚴重，塔池及吸水井滲漏嚴重。
工藝裝置使用循環水沒有反回係統，排入下水，如機泵冷卻水等。
冷卻塔收水器技術落後，損壞、效率低，風吹損失水量大。
工藝裝置為保證生產設有循環水與新鮮水連通，連通閥不嚴，造成新鮮水串入循環水係統中。如循環水場供水裝置為北蒸餾車間，北蒸餾車間循環水線與新鮮水有連通，該連通閥不嚴，新鮮水串入循環水中，即使六循環水場不補水，水位依舊居高不下，處於溢流狀態。
2.5 化學處理藥劑的製約
循環水係統的濃縮倍數提高後，循環水中結垢性和腐蝕性離子濃度成倍增加，同時藥劑在係統內的滯留時間增加，將引起藥劑性能衰減、汙垢沉積速率增長等水質問題，這樣就對水處理藥劑的緩蝕性、阻垢性、穩定性提出了更高的要求。濃縮倍數由2提高到4，在用的藥劑性能無法滿足水質的要求。
3.方案的製定和實施
針對製約循環水濃縮倍數提高的主要因素，工廠一方麵利用有限的資金進行技術改造，另一方麵從管理入手，強化循環水場和生產裝置的用水管理，製定行之有效的管理措施，為濃縮倍數的提高奠定了基礎。