玻璃鋼吸收塔的挖潛改造
老塔改造不能停留在塔內配件損壞的更新上,改造的含義應著重于挖潛。
上世紀60~70年代前后建造的吸收塔大部分至今仍還在運行,但其冷卻效率多數不盡人意,如塔的面積為8m×8m,處理水量為360m3/h~400m3/h,配椎4.75m風機,裝機容量為47kW。
20世紀90年代中期建成的若干冷吸收塔卻效率已有大幅度的提升,如l994年在濰坊某化工工廠建成的3500~4000m3/h的逆流式吸收塔平面尺寸l7m×l7m,兩面進風,風機椎92m,配用電機180kW,經權威單位鑒定認為,當匹配電機功率為200kW,進一步提高風機風量(氣水比達到0.705時),該塔的性能可以滿足設計要求。由此可見,該塔的淋水密度己提升至13.8m3/h,冷卻塔效率大大提高了,只是功耗與國外同類型的冷卻塔相比高出近50kW。可想而知,目前正在運行的老的冷卻塔,挖潛改造潛力巨大。
近幾年來冷卻技術有了很大發展,新材料、新工藝等不斷出現,高效的吸收塔發展日新月異,對老塔挖潛改造客觀條件已具備。
老塔的改造也許比新塔設計更復雜一些,因為要利用原有的主體結構,而且要盡可能地保留原有風機及其傳動機構,這與理想的改造設計方案相比會有差異,因此必須對改造塔現狀調查分析,因地制宣地進行老塔的改造設計,使吸收塔的新技術、新配件在老塔改造中發揮更大的作用。
吸收塔的高效低耗能是冷卻塔技術發展中永恒不變的目標。吸收塔與節能有兩種含義:一是強調冷卻塔的研究,優化冷卻塔配件(如填料、配水、收水器等),改善和完善冷卻塔的設計方法(如流場的分析、配水配風的均勻性、冷卻塔精確的氣動計算等),從而提高效率,降低能耗。二是對目前正在運行的數量龐大的冷卻塔開展挖潛改造,提高效率,降低能耗。我們認為通過以下途徑可以實現冷卻塔的節能。
降低吸收塔的供水揚程。冷卻塔的能耗除電機外,還有熱水送上配水系統的水泵功耗,其耗電量遠大于風機,以4000m3/h循環水為例,風機軸功率耗電為l37kW·h,而把4000m3/h的水提升至10m揚程的水泵所耗電能為167.8kW·h,比風機耗電多了22.4%,若能降低2.0m的揚程,可節約電耗33kW·h,這是個不小的數值。眾所周知,降低進風口高度、減少供水管的阻力和采用低壓噴嘴都可以降低水泵的揚程。
為了實現上述目標,我們分別進行進風口型式(包括不同的百葉及導流檐等)和低壓噴頭的配水均勻度的試驗。試驗證明,當風量不變時,隨著進風口降低,進風流速提高,進風口阻力增加。煙氣試驗發現進風口上沿的尖端效應也越顯著,這說明《機械通風吸收塔塔工藝設計規范》對吸收塔的進風口面積比要有一定的限制,但從冷卻塔設計的總體而言,在進風口上沿增加導流板,可以大大改善進入填料氣流上的均勻性,使填料的熱力特性得到充分挖掘。判斷氣均勻分布與否,可以通過某特性斷面(如氣室處的某斷面)的靜壓與進風口的動壓之比(又稱壓力比)來決定。當壓力比大于5~8時,可認為氣流是均勻的。