空分预冷系统注意事项及问题分析

浅述空分预冷系统注意事项及问题分析

【摘要】介绍空分预冷系统工艺流程、试车及安装注意事项以及对可能出现的问题进行分析。

【关键词】空分预冷系统；空气冷却塔；水冷却塔

this cooling system and matters needing attention

wang jun qｉｎ tai-ling zhao an-bao

（shandong yankuang guohong chemical ＆ industrial co.，ltd.,zoucheng shandong，273512）

【abstract】this article introduces cooling system and the installation process, commissioning and matters needing attention for possible problems are analyzed.

【key words】air cooling system；air cooling tower；cooling tower

兖矿国宏化工有限责任公司两套30000nm3/h空分装置由四川空分设备（集团）有限责任公司成套设计、制造及安装。本装置采用全低压分子筛流程、增压机透平膨胀机制冷、全精馏无氢提氩、空气循环的氧气内压缩流程。以流程先进、技术成熟、运行可靠、操作方便、安全低耗为设计原则。

1 预冷系统简介

从空气压缩机来的热空气进入空冷塔下部，由下而上穿过空冷塔的下段、上段填料，依次与中部入塔的冷却水和顶部入塔的冷冻水

进行微分式逆流接触而传热传质换热，达到冷却空气的目的，并保证出空冷塔空气温度控制在17.5℃以下。冷却水由界外供水车间统一供给，冷冻水由水冷塔塔底供应。来自冷箱的污氮进入水冷塔的底部，自下而上同冷却水在填料表面进行微分逆流接触换热，污氮升温增湿后排入大气，由上而下的冷却水降温得到冷冻水，底部排出进空冷塔冷却空气。

2 安装及试车要求

本系统的平面布置、管道系统配置、管路和基础设计等由工程设计考虑，并应注意以下要点：

2.1 空气冷却塔、水冷却塔安装过程中，严禁在塔体上进行动火；

2.2 空气冷却塔、水冷却塔在安装过程中，垂直度应符合

jb4710-2005的规范要求；

2.3 空气预冷系统安装就绪后，应作检漏试验；

2.4 空气冷却塔的冷段和水冷却塔的冷段、空气出空气冷却塔管道和污氮气进水冷却塔管道以及冷水管道均应有保温措施，液位测点应有防冻设施，以免冻结，使液位控制失灵；

2.5 在安装空气冷却塔及水冷却塔的内部零件与填料时，应注意人身安全，填料必须尽量装满，防止在运行时，填料在塔内跳动；

2.6 本系统的液位是自动调节的，并设有空气出塔温度压力报警联锁，空气冷却塔、水冷却塔液面高位报警联锁和低位报警联锁

等，当自动调节系统失灵时，可采用手动控制，但应尽快修复；2.7 冷却水泵和冷冻水泵每组两台，均为一用一备；

2.8 检修水冷却塔前，应先用足够的空气进行置换，彻底驱除塔内及管路中的残余氮气，进塔前半小时内还应对设备内的气体进行取样分析，含氧量大于20%时才能进人进行检修，以确保检修人员的人身安全。

3 运行过程中存在的问题分析和处理方法

3.1 低温水垢形成

在ph值为8.8的条件下，冷却水中将有大于10%的hco3－转化为co32－。在这种情况下，冷却水中的co32－含量将大于25mg/l，超过水质控制指标（5mg/l）的5倍，致使水中的caco3含量在0℃至40℃范围内，远远超过其溶解度，而以介稳状态存在于水中，这时水质和外界条件的微小变化将导致caco3的结晶析出。因此，长期使用的水冷却塔塔内壁、塔内件表面以及附属管道中将附着大量的低温水垢，阻塞冷却水通道，影响水冷却塔的换热效果。

处理方法：①正常情况下水质稳定剂是通过对钙、镁离子、离子组合物作用和对碳酸钙的微晶核的分散作用，扩大了碳酸钙的介稳区，而保持运转条件下的水质稳定。由于阻垢剂均为水溶性高分子化合物，基钙、镁离子组合物，在水温降低时溶解度均下降，有关实验早已证明有机磷型药剂在高钙低温冷却水中，会发生药剂沉淀。因此廖水处理药剂在低温条件下，其钙镁纵使物发生沉淀。另

外，碳酸钙在0℃时溶解度为20℃的两倍，碳酸钙的低温溶解，提高了低温水的钙离子含量，进一步强化了水处理药剂的沉淀作用②采用离子静电水处理器。通过分析进出水冷却塔的水中的钙离子含量，调整静电处理器电流大小，在静电场的作用下，在结垢系统中能破坏分子之间的结合，改变晶体结构、促使硬垢疏松，增加水的偶极距，提高了水垢的溶解速率，使已经生成的水垢逐渐剥离、脱落、达到除垢的目的。

3.2 水冷却塔出水温度高

空分在正常运行一段时间之后，据车间操作工反映，原空气冷却塔空气出口温度应为17.5℃左右，而实际空气出口温度在22.5℃左右。同时他们发现去空气冷却塔上部冷冻水进口温度为22℃，而冷却水进水冷却塔温度为28.5℃，因此判断出水冷却塔制冷效果差。但根据水冷却塔的冷却水量、污氮量等实测数据分析，水冷却塔出口冷冻水水温不应该如此高。后车间技术人员梳理、分析操作流程，发现水冷却塔旁路阀（v9135）开度较大，一部份冷却水未经过水冷却塔直接进入冷冻水泵，导致水冷却塔出水与这股水混合后，水温度远高于设定值。后操作人员调整该旁通阀开度，逐步将各处温度调整到了设计值范围。

4 结束语

兖矿国宏化工有限责任公司空分车间两套30000nm3/h空分装置自投产运行至今，工况稳定、可靠，单套最高达到了32000nm3/h

的氧量，预冷系统稳定运行功不可没。但是在设备运行时，操作技术人员应时刻保持高度的责任心，提高对运行参数变化的敏感性，经常翻看工艺运行指标趋势图，学会从趋势图上发现问题、分析问题、解决问题。只有这样，才能不断提高对空分设备的操作水平。［责任编辑：汤静］