1^＃14000m³/ h制氧机组循环冷却水系统

不停车清洗、预膜总结

刘智灵

一    背景（前题）

1^＃14000 m³/ h制氧机组入夏以来，空压机排气量及排气压力大幅度减少和降低。在气温为23－25℃时，排气量仅为72500m³/ h左右，压力为0、51Mpa左右，三级排气温度在112℃以上，四级排气温度在104℃以上，二级排气温度也远高于设计温度。在水温基本相同的情况下，与2^＃14000制氧机相比空气量相差5000m³/ h以上。气量严重不足，既影响空分设备的发挥和工艺的调整，也直接影响着氧气的供求，使系统氧气压力上不去，满足不了炼钢生产的需求。二   原因分析及方案的提出　

针对以上问题，厂组织有关科室和车间认真进行了分析，认为主要原因有：

1　大气温度较高，影响空气量，这是自然现象，目前无能为力

2　空气湿度大，二、三级有水析出，灰尘积聚在叶轮上，影响流通面积，使空气量减少，但从振动情况分析，一是认为振动情况不错，比较平稳，二是认为叶轮对空气量的影响不会太大，同时，目前情况下，钢材生产形势异常火，也不可能停车进行检查，而且，在整个机组运行都很平衡的情况下，大家也不愿意停车检修。（实际结论不对或有待一步证明）

3　空压机气侧积灰太多，导致换热效果差国。但进空压机的气体是经过过滤的，灰尘应有现，同时，在不停车的情况下也不能处理。

4　1^＃14000m³/ h制氧机循环水冷却系统原设计流量为1782m³/ h，现在实际运行仪表指示流量为1250－1300m³/ h之间，压力在0、42 Mpa，与本身比，压力比原来高，与2^＃14000m³/ h比，压力也偏高，流量明显不足，在增开一台小泵（额定流量480 m³/ h）试验时，水流量增加仅50m³/ h左右，而压力到0、4 6Mpa 以上。说明系统管道阻力大，有结圬或淤泥沉积现象，导致冷却器换热效果不好，空压机各级排气温度较高，直接影响着空气量。且自96年8月投产以来，该系统仅进行过局部清洗，没有进行过系统清洗。因此，分析认为，水系统问题是影响空气量的主要原因之一。所以决定由武汉水处理剂厂来对该系统进行不停车清洗、预膜。

三       处理过程

1  　首先由武汉水处理剂厂拿出清洗、预膜方案。方案大体分为三步，一是杀菌剥离，二是清洗，三是预膜。于6月12号上午经技术科牵头召集有关人员对方案进行讨论认定。并于当日开始进行。

2  　杀菌剥离即方案的第一步。

①  目的　清除系统内所有过水面上的生物粘泥和藻类。

②  方法　加杀菌灭藻剂，浓度300 mg/L。

③  监测参数　水的浊度。

④  标准　浊度上升到稳定，不再发生变化（变化量不大）。

⑤  要求　控制水量及水位。

⑥  注意事项　严禁泡沫产生。

⑦  用约量　这一过程的SM1药剂用量计算公式为

SM1药剂用量=300×V÷1000（Kg）   

式中300－投药浓度，mg/L。  V－系统总贮水量，2090 m³　1000－换算系数　　　按这一计算公式SM1用药量为627Kg。

W－消泡剂总用量＝50×V÷1000（Kg）　（包括清洗用量）

式中　 50－投药浓度，mg/L。其它同前。

按这一计算公式－消泡剂总用量为209Kg。

⑧过程　12号上午10：20分关闭补水及排污伐，并关闭过滤系统，水位在4、4米，10：40分开始加液体消泡剂20 Kg，固体消泡剂（既有消泡作用有剥离作用）100Kg，12：40分加液体消泡剂2Kg，固体消泡剂50 Kg。系统循环，让消泡剂与水充分混合，在这一过程中，水的浊度已开始增加，从水池加药口和可以看到水池里的水明显变混。16：00加SM1杀菌灭藻剂14桶（350Kg），17：00加SM1杀菌灭藻剂11桶(275Kg)，共计加药625Kg，加液体洗涤剂2Kg，两一次性加阻圬缓蚀剂W－5173两桶，加入搅拌槽W－5173两桶，然后系统循环，监测水的变化，在循环结束时，从空压机看，在相同的条件下，空气量增加了1000m³/ h以上。水的变化参数如下

   注：　由于化验设备局限，浊度是稀释后扩大倍率后的结果

根据化验结果，6月13号上午8：30分，历时约22小时，浊度基本变化不大，实际加药量为625Kg，符合要求。第一步杀生剥离结束。8：55分开始换水。

3         换水　

这一过程要求尽可能短的时间内完成，因为置换水的过程中不加药，即水经没有经过处理，在循环过程中易结圬，但在实际操作中还要照顾二炼的生产，所以在置换过程中不能按理想状况去操作。8：55分开补水及排污伐，将送二炼的水伐适当关小，进行置换。历时约24小时，6月14号上午8：00取水样分析，浊度基本达到要求（12、5 mg/L），PH值8、27。8：40分关闭补水及排污伐。开始下一步的工作任务。

4　清洗即方案的第二步

①  目的　清除系统内所有过水面上的生物软泥及水垢

②  方法　加W－201清洗剂，浓度600 mg/L；加酸，PH值在5、5内。

③监测参数　水的浊度；PH值；挂片腐蚀率。

④  标准　浊度上升到稳定，不再发生变化（变化量不大）；PH值基本稳定。

⑤  要求　控制水量及水位；在清洗期间挂入试片。

⑥  注意事项　严禁泡沫产生；严格控制PH值。

⑦  用药量　本过程的用药量计算公式为

W－201用量＝600×V×η÷1000（Kg）　

式中　 600－投药浓度，mg/L。  V－系统贮水量，　2090 m³　

1000－换算系数　　η－药剂衰变系数，2、1

根据这个公式，W－201用量为2633、4 Kg

酸量根据PH值情况而定

⑧  过程　14号上午8：40关闭补水及排污伐，水位在4、1米，在水循环的情况下分别于45分从搅拌槽下加药口加W－201（缓蚀）清洗剂14桶，向搅拌槽加H₂SO₄一桶，从加药口加W－201（缓蚀）清洗剂30桶，消泡剂约11Kg，H₂SO₄二桶。10：20分加W－201（缓蚀）清洗剂26桶，H₂SO₄两桶。13：30分向加药槽加H₂SO₄一桶。14：00向药槽下加药口挂入碳钢挂片一片（2070）向冷却塔内挂入挂片两片，一片碳钢（1033），一片铜（341）。17：30分向加药槽加H₂SO₄一桶，加W－201（缓蚀）清洗剂35桶（从两个地方加）。6月15号2：00加H₂SO₄一桶，4：30分加H₂SO₄一桶。10：30分加H₂SO₄一桶。17：00取出试片。称重结果为

2070^＃　21、435g　　失重　0、009g　　腐蚀率　　0、119g/m².h　   

1033^＃　20、148g　　失重　0、005g　　腐蚀率　　0、066g/m².h　   

341^＃　 23、164g　　失重　0、001g　　腐蚀率　　0、013g/m².h　   

于17：40分本阶段达到要求，清洗结束。历时约33小时。开始下一步的工作。

在这一过程中，水流量有较大波动，从1246－1435 m³/ h之间。而从空压机情况看，排气温度变化较大。相同的条件下，二、三级排气降低10℃以上，四级排气降低13℃以上，空气量增加2500 m³/ h以上。不同时间的化验结果如下：　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　续表

5换水　17：40分开补水及排污伐开始换水，到6月17号上午8：30水质合格，换水完毕，加大排污量，调水位至3、9m 。9：00补水及排污伐关闭。历时约41小时。期间向药槽断续加W－5173缓蚀剂12桶。

6预膜即方案的第三步

① 目的　在清洗设备的表面形成一层防腐保护膜，使冷却水与系统表面隔离，达到缓蚀的目的。

② 方法　先加W－402阻垢分散剂，浓度200mg/L，然后加W301A预膜剂700mg/L与W－301B预膜剂375mg/L进行预膜。

③ 监测物　试片。

④ 标准　试片表面有一层蓝色彩晕

⑤ 要求　控制水量及水位：PH值在6、0－7、0。

⑥注意事项　严禁泡沫产生；控制PH值。

⑦用药量  本过程的用量计算公式为：

W－402阻垢分散剂用量＝200×V÷1000（Kg）

式中　200－投药浓度，mg/L。　其它同前。

根据这个公式计算，W－402的用量为418 Kg。

W－301A预膜剂用量＝700×V÷1000（Kg）

式中　700－投药浓度，mg/L。　其它同前。

根据这个公式计算，W－301A的用量为1463 Kg。

W－301B预膜剂用量＝375×V÷1000（Kg）

式中　375－投药浓度，mg/L。　其它同前。

根据这个公式计算，W－301B的用量为738、5 Kg。

⑧过程　17号上午9：00分别加W－402分散剂8桶；W－301A预膜剂30桶；W－301B预膜剂15桶；消泡剂25 Kg；H₂SO₄两桶；向药槽加H₂SO₄两桶。10：00加W－402分散剂9桶；W－301A预膜剂29桶；W－301B预膜剂17桶.11：00加H₂SO₄一桶；12：00向药槽加H₂SO₄一桶。16：30分别在加药槽下吸水口和冷却塔内各挂入一片碳钢试片。18：00向药槽加H₂SO₄一桶。21：30分取挂片。符合要求（表面有一层蓝色彩晕）。24：00开始换水，至此，历时约14小时，预膜结束。本过程中取样测PH值均在规定范围内，结果如下：

7换水　17号24：00将水位设定到正常水位，开补水及排污伐开始换水，向正常生产过渡。在这个过程中，要检测无机磷的含量，当含量小于10mg/L为合格。同时，加阻垢缓蚀剂，化验药剂含量达到正常生产要求。到19号15：30分，历时39个半小时，水质达到正常生产要求，总无机磷的含量8、41mg/L。总无机磷监测结果如下：

至此，本次水系统清洗、预膜全部结束。               

四  效果及分析

1  经过七天多时间的工作，水流量从1300m³/ h左右增加到1350m³/ h左右，空压机三、四级进、排气温度有明显变化，参数如下：

从表上可以看出，在进气温度基本相同的情况下，空压机冷却效果有较大改善。与2^＃14000m³/ h空压机四级排气温度基本相同。本次水系统清洗、预膜达到预期效果。

2不足  ①对部分药剂的成分及特性了解的不够，如：同样是消泡剂，但液体和固体有多大差别；两种预膜剂的不同点等，这涉及到商业机密问题，不能强求。②试片的材质与我们所用的管道的材质可能不一样，那样在清洗和预膜过程中对管道的腐蚀和预膜的真实情况不好确定。③换水时间太长，对清洗和预膜的效果不利。④水浪费比较严重。⑤空气量不是很理想。

3分析 虽然空压机排气温度比较理想，但空气量却没有改善，反而从表上看，有下降的情况，这是因为①  空气湿度在发生变化，影响空气量。在清洗期间，空气量上升到7、6万m³/ h，说明排气温度的变化确实能影响空气量的变化。②这段时间内气温变化较大，温差在10℃以上，有时有水析出，特别是在冷却效果好转时，析出水更多，这样可能有部分灰尘积聚在叶轮上，影响空压机的工作效率。③在大气温度变化平缓和变化较快两种情况下，气温虽然相同，但空气流量的可比性可能也存在差别。

五 结论

1  对水循环系统应定期清洗、预膜。取好在停车期间进行，这样既节约水和药，效果也更好。

2  大气温度对空压机的排气量影响取大。叶轮的工作效率对空压机的排气量也有很在影响。其次，才是温度和冷却效果。

备注：1 本总结参考武汉水处理剂厂的“安阳钢铁股份有限公司制氧厂1#1、4万m³/ h制氧机组循环冷却水系统不停车清洗、预膜方案”

3  文中有些分析仅为个人观点，起抛砖引玉的作用，不当之生处，需继续探讨。

                                            2003-07-16