磷酸冷却塔改造技术方案.docx

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云南三环中化化肥有限公司

磷酸浓缩循环水冷却塔

改造技术方案

编制：昆明尔康科技有限公司

2021年7月

改造目的

目前，三环中化磷酸循环水冷水塔存在飘逸量大，导致循环水损失过多、浪费水资源，同时造成循环水池周边地面湿滑、作业环境差；另外，冷却塔由于部分喷头损坏，存在布水均，造成循环冷却效果变差等。为解决上述问题，需对磷酸凉水塔进行技术改造,以达到环境保护、改善作业条件、降本增效等目的：

①降低漂水损失，改善周边环境；

②提高冷却塔的运行周期，同时降低动力消耗；

③提高冷却塔的冷却效率，加大温差，提高产量，以满足磷酸生产工艺的要求。

改造说明

2.1改造原则

以稳定运行为前提，采用可靠的冷却塔设计工艺和技术；

采用成熟的新技术、新材料、新工艺及新设备，做到安全可靠、技术先进、经济合理；

严格遵循环保、消防、安全卫生的有关法律法规，确保安全生产。

2.2设计说明

采用我公司具有的《一种高效雾化蒸发式节能冷却塔》的专利技术（专利号：ZL201520621782.0)将填料冷却塔改造为无填料喷雾冷却塔，所涉及冷却塔的改造为技术性改造。

针对喷雾冷却塔的设计特点，塔体设计和风机特性相协调，风机风量大而静压偏低的特点，采用逆流式风筒冷却塔（原风筒），尽量降低塔阻，维持风量在273×104m3/h。

为适应悬浮物及水量的波动，本冷却塔采用管式配水，塔水量的波动在500～700吨/小时，采用无堵塞雾化喷淋技术，使悬浮物的波动适应在许可范围内的增大。

为减少气水损失及水气飘滴影响环境，喷淋层到收水层之间的层高应保证在3.0～3.5米的层高，同时采用折板式专用收水器，使飘水损失控制在循环水总量的0.010%。

本冷却塔风机、电机、减速机、风筒及原有设施采用原配置。

本次只对冷却塔填料冷却层、收水层进行改造。

2.3设计特点

我公司研发的新型无填料喷雾冷却塔，不需要填料散热，采用先进的分散冷却理论，与冷空气接触的水的比表面积较填料分散成膜状的水的比表面积增大5～10%。其原理就是由水泵或利用循环水回水压力将需冷却的热水，经配水分布管送到喷管的雾化器喷嘴，当热水流经喷嘴时，产生内旋流，热水成雾状向上喷出，与冷空气进行顺流—逆流两个过程的热交换，冷水落入冷水池，热空气经收水器除水后由塔顶风筒排入大气。冷却塔形成空塔后，降低了塔内通风阻力，减少了风机动力消耗，同时，使用专用收水器除水可降低漂水损失。

2.3.1无填料喷淋冷却雾化的可行性

①因无填料喷雾冷却塔不用填料，所以传统冷却塔中因使用填料而产生的诸如钙、镁、硅胶等无机盐及微生物的粘附、填料的老化碎裂、堵塞等问题便不复存在，省去了频繁更换填料的费用，降低了运行成本。特别针对磷酸循环水水质差、含固量高、易结垢的特点，比填料塔的冷却效果和运行周期更好、更长。

②因无填料降低了通风阻力，增大了进塔空气量。在传统的填料塔中，填料的阻力约占全塔总阻力的40～50%。不使用填料，从而使全塔总阻力下降40～50%，风量将沿风机运行曲线增大。气水比可增大20%，提高了冷却效率。

③增大了热水的散热面积。热水从喷嘴中以直径0.5～1.0mm的雾状均匀喷出，水雾直径愈小，则水的比表面积愈大。实践证明，喷雾冷却比填料冷却水的比表面积约增大20％，在同样冷却条件下，蒸发散热与接触散热加快，冷却效果提高。

④延长了热水与空气的热交换时间。填料冷却时，热水只有从填料上部向下部流淌的一个冷却过程（即逆流过程），而喷雾冷却时，热水有顺流和逆流两个冷却过程，使热水冷却更充分，同时，部分水雾将在塔中悬浮，延长了热水与空气的热交换时间。

⑤采用折流板式收水器（专利号：ZL201320525306.X）代替传统的收水器，降低冷却塔漂水。

2.3.2无填料冷却塔与填料冷却塔的性能比较

1）性能方面（相同冷却水量）：无填料冷却塔采用向上喷淋雾化的方式，具备了顺流—逆流两个过程，延长了热交换时间，使得冷却温差较填料塔大2℃～3.5℃；冷却水量同比大15%～25%，冷却面积（与空气换热面积）同比增加20%，冷幅t2-τ≤3.5℃，较填料塔小。

2）运行方面：无填料冷却塔彻底克服了填料老化、变形、脆列、堵塞、沟流现象、及填料碎片对工艺系统设备和管道的堵塞；塔内布水均匀，喷淋喷雾冷却装置运行可靠，克服了填料塔因后期填料层堵塞、沟流、布水不均造成的冷却塔冷却效率下降的问题。

3）维护检修方面：在塔内设置栅格板，方便检修，不但提高了入塔人员的安全性，同时可节约检修时间、加快检修进度、减少人工成本。塔内喷淋雾化冷却层分布管与喷淋管之间、喷头与喷淋管之间的连接均采用法兰连接，方便检修或更换。

2.4本项目的基本条件

1）操作条件（业主提供）

循环水量：3334m3/h/单塔

风量273×104m3/h；

设计进塔