2.3.经济优势
按常规设计,某循环水站规模为20000m3/h,采用闭式空冷循环冷却水系统,其设计规模、装置投资、消耗数据等与开式循环水系统及常规闭式循环水系统相比,均具有明显的优势,见下表。
注*:运行费用=药剂费+电费+水费,其中以药剂10元/kg、电费0.5元/千瓦时、水费12元/m3(内蒙某企业)计算。
闭式空冷循环水系统相对传统开式循环水系统每年可节省运行费用1513万元,2-3年即可收回投资。
3.公司的研究成果
多年来,湖北中圣股份不断坚持创新,在设计和研发人员的共同努力下,闭式空冷循环冷却水系统也得到不断改进,取得了如下技术成果。
(1)采用联合空冷,节水达到最优(ZL200910062950.6)
根据我国冬冷夏热的气候特点,为达到最佳的节水效果,通过采用湖北中圣股份的专利产品联合空冷器,降低喷淋水消耗,即夏季的时候开启喷淋水,干空冷和湿空冷联合运行,冬季关闭喷淋水,干空冷运行,春季和秋季则根据需要不开或少开喷淋水,并调整风量和角度。
项目产品的实际运行经验表明,该系统的耗水率仅为0.9%,而同等规模的传统工业冷却水系统的耗水率平均为2.5%。系统产品可比传统的工业冷却水系统节约用水30%-70%。
目前,该项创新已在我国西北和东北地区应用成功,在中煤陕西榆林和山西凯嘉煤层气发电项目,湖北中圣股份的闭式循环冷却水系统均可以达到0℃停水,即将开始的内蒙古中天合创鄂尔多斯煤炭深加工示范项目,湖北中圣股份将率先实行15℃以下停水的新技术。
(2)喷淋系统的流量调节(ZL201420522388.7)
现有蒸发空冷器喷淋系统的喷淋管采用主管+支管的配水形式,并且在支管上安装有喷头。喷淋水管系安装的位置位于蒸发空冷器管束的上部,风与水在管束的外部呈逆流状态。在上部管束,水与管束接触均匀,换热效果好。在最下部管束,因为水流的原因,水与管束的接触不均匀,由于空气的不饱和度和风量大的原因,水在管束下部产生分布不均并出现干点。且水从上部管束到下部管束,因吸收热量,温度越来越高,结垢的可能性越来越大,实际运行中也可见下部管束结垢严重。
湖北中圣股份通过在原有的基础上在管束下部增加喷淋管系,对下部换热管进行直接喷淋,防止下部换热管束外壁出现干点,也使得下部管束的结垢得到有效的缓解,下喷淋管系的流量可通过流量调节阀进行调节;在喷淋水泵出口处增加稳压罐,稳定喷淋系统的压力,使得上下喷淋管因流量调节导致的系统压力波动得到有效缓解。
(3)引入填料,提高换热效率(ZL201420522389.1)
闭式冷却塔主要以空气作为热交换源,难以将冷却介质的温度降低至环境温度以下。针对这一问题,湖北中圣股份设计将冷却塔填料引入闭式冷却塔,通过降低喷淋水的温度来增加热交换效率。采用该方法可将冷却介质温度在普通闭式空冷循环冷却水系统的基础上降低2-3℃,达到和开式循环冷却水系统同样的冷却效果。目前湖北中圣股份在山西潞安高硫煤清洁利用项目中采用的就是该系统。