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摘要：通過研究分析，對真空制鹽循環冷卻水系統工作原理、節能降耗綜合改造作了客觀的描述，并對改造成效進行了介紹。
關鍵詞：真空制鹽；循環冷卻水系統；節能降耗；技術改造
1概述
根椐我公司真空制鹽生產工藝、設備的實際情況，通過研究分析，我們認為循環冷卻水系統有降耗的潛力可挖，確定對循環冷卻水系統進行節能降耗綜合改造。經過多番論證，考慮到現場的施工條件和改造成本，最終采用提高制鹽混合冷凝器、蒸噴、水噴安裝高度，使混合冷凝器冷卻水利用高位差自流進入冷卻塔，取消3臺熱水泵，作為節能技術改造的首選。
2循環冷卻系統工作原理
真空蒸發制鹽是根據鹵水沸點隨壓力減低而下降的規律，多次利用二次蒸汽作為次效的熱源，在壓力遞減的多效蒸發罐組中沸騰、蒸發、析鹽的過程。提高蒸發強度最有效的措施就是提高系統總溫差，而提高總溫差的最有效的途徑就是提高大氣混合冷凝器內的真空度。當未效二次蒸汽流量一定時，真空度的高低主要取決于二次蒸汽與冷卻水接觸的瞬間冷凝的速度和與水接觸的充分程度，也就是二次蒸汽的迅速冷凝和不凝氣的及時排放。冷卻水的溫度直接影響著二次蒸汽在大氣混合冷凝器中冷凝速度。在真空制鹽的實踐中，二次蒸汽的迅速冷凝是依靠循環冷卻水來實現的。從循環水場送來的冷卻水進入大氣混合冷凝器，與未效二次蒸汽接觸使二次蒸汽迅速冷凝，下水排入具有水封作用的熱水池內，由熱水泵輸至冷卻塔冷卻。冷卻塔是利用水和空氣的接觸，通過蒸發作用來散去水中廢熱降低水溫的一種設備。熱水泵將進入熱水池的循環水輸至冷卻塔頂部通過播水管上的噴頭將水均勻地播灑在填料上面，低晗值的空氣在風機的作用下由底部入進入塔內，熱水流經填料表面時形成水膜和空氣進行熱交換，高濕度高晗值的熱風從頂部抽出排空，冷卻水滴下落入底部冷水池。水和空氣之間明顯存在著水分子的濃度差和動能壓力差，當風機運行時，在塔內靜壓的作用下，水分子不斷地向空氣中蒸發，成為水蒸氣分子，剩余的水分子的平均動能便會降低，從而使循環水的溫度下降。一般制鹽冷卻塔設計溫差為10~12℃。冷卻后的循環水經過循環水冷水泵增壓后，輸送到制鹽大氣式混合冷凝器，使末效二次蒸汽迅速冷凝，提高制鹽末效的真空度。中鹽榆林真空制鹽循環水系統配置熱水池一座，貯水量3000m3；冷卻涼水塔2臺，總冷卻能力為7000m3/h，單臺的處理量為3500m3/h，風機的配套電機為132kW；熱水泵配套電機355kW，3臺熱水泵正常使用是兩開一備；冷水泵配套電機515kW，3臺冷水泵正常使用是兩開一備。循環水下水，匯集到熱水池散去一部分熱量后，由兩臺熱水泵加壓，泵入兩座涼水塔，涼水塔采用填料冷卻方式，填料的作用是增加散熱量，延長冷卻水停留時間，增大換熱面積，均勻布水。冷卻后的冷凝水由兩臺冷水泵增壓后，輸送到制鹽大氣式混合冷凝器，冷凝后產生的熱水進入循環水冷卻系統冷卻，周而復始。
3循環冷卻系統節能降耗改造
根椐中鹽榆林真空制鹽循環冷卻水系統的現狀，我們制定出提高大氣混合冷凝器、蒸噴、水噴系統高度，從16米平層整體提高到25米安裝，取消原有熱水池、熱水泵，將混合冷凝器下水管進熱水池的管口與原熱水泵出口管道直接接通，使混合冷凝器循環水下水利用混合冷凝器與涼水塔之間的高差自流、從設置在冷卻塔填料上方的幾個噴淋頭進入冷卻塔，使循環熱水冷卻的節能降耗改造方案。我們考慮到，取消熱水泵管道直連后，失去了熱水池的散熱功能；同時壓頭降低，涼水塔噴淋效果會有一定程度的減弱，必然會影響冷卻效果，但這種影響應當是輕微的。通過合理的改造，可以盡量確保出塔水溫等于或接近原來的出塔水溫，以確保制鹽裝置未效真空度相當于改造前的真空度，從而達到節能降耗的目的。
4節能效果
我公司從2017年提出改造方案，2018年月五月開始技術改造，2018年6月下旬投入運行。改造后上下水溫度都比之前略有降低，真空度略有降低，但對產能沒有任何影響。循環水系統原來正常運行需開2臺冷水泵、2臺熱水泵和2臺冷卻風機。通過改造，只需開2臺冷水泵和2臺冷卻風機，原熱水泵完全停運。
5項目投資預算
5.1工程概算
設計研發費用：23萬元；主材、輔材費用：95萬元；防腐費用：24萬元制鹽工房梁、柱加強，新增加高設備安裝平臺，安裝材料及安裝費用：216萬元；總計：358萬元。
5.2效益計算
每年節電金額：0.50元/度×553.8萬度=276.9萬元改造經費全部由中鹽榆林公司自籌，用一年多的時間就收回了全部投資。
6結論
本技改提高了制鹽混合冷凝器、蒸噴、水噴安裝高度，使制鹽混合冷凝器循環水下水利用水位高差自流進冷卻塔，取消3臺熱水泵，節約了能源消耗，每年可以節省電耗553.8萬kW，折合節約276.9萬元。涼水塔溫差保持在10~12℃之間，大氣式混合冷凝器運行平穩可靠，未效真空度雖略有降低，但產能沒有受到任何影響，系統節能降耗改造是成功的。本節能技改項目的成功，可以對同類礦山企業起到一定的示范與借鑒作用，對我國真空制鹽轉變生產模式，提高制鹽工藝節能降耗水平，保持可持續發展起到較大的推動作用。
參考文獻
[1]孔秀琴，周小健，楊廷文，張婷.工業循環水冷卻塔改造效果的測試與評價[J].給水排水,2004年01月07日.
作者:霍保民 單位:中鹽榆林鹽化有限公司
