循环冷却水系统水量自平衡模式的设计与应用.pdf

多 一 伽循环冷却水系统水量自平衡模式 的设计与应用 ． 北 京 有 色 冶 金 设 计 研 究 壮 L 午 自平衡礁式．采用水量自平 费，碱小水池容 耙 。简化操 关键词循环水 一一一‘ 1 概述 工业生产和民用建筑中 水设施，确保供水安全、节 行简单可靠是循环冷 趣水系 求，简化设备配置 、降低正 积是循环冷却水系统设计的发展方向。 水 量自平衡模式的建立和工程直甩，是 改进重力回水循环冷却水系统设计运行效果 的一项有益措 施。 2 水量 自平衡模式的建立 2 ． 1 常规重力回球循l环冷却水系统 试验中得知 ， 输送的灰渣浓度不宜大于d 5 ％。 因此，从理论上到王程设计中确定驰 的输 送浓度是正确的。 2 ． 3 3 临界流速 与管径选定合理 临界流速是确定营径的主要参数之一， 对于3 0 浓度的两相流为牛顿体，其均质与 非均质流的分界点为临界流速。阜新电厂灰 渣输送试验结果V临为1 ． 5 m／ s 左右 考虑到 电厂负荷及煤灰份变化，设计 中留有2 O 余 量 ， 即浓度为3 5 时 ， 选用管径 为 2 2 5 mm， V临 1 ．7 m ／ s ，这样总扬程较小，运行较 经 挤，其临界流速与管径关系见 图 3。 2 ． 3 ． 4 输送压力和流量符合实际 工程设计中考虑到生产时必有一定曲渡 囝1 常规重力回水循环冷却水系统 配置模式图 图 l 的基本特点为冷、热水泵设计流 量相同，实际运行中，热水泵经冷却塔至冷 水池部分管道及设备阻力基本不变，热水泵 流量一般比较稳定}但冷水池经冷却用水设 动，所 以留有2 O 左右的富裕能力，其输送 压力为4 ． 5 MP a ， 流量为2 4 0 m。 ／ h ， 浓度 3 0 ， 实际生产证明基本相符，设计与生产对 比见 表 2。 寝2 设计与生产参数比较 从上表看出，设计工作压力和浓度高于 生产实际，是留有一定的能力，是合理的， 马尔斯泵实际流量比其额定流量高一些，也 是降低输送浓度的原因之一。 一 3 8 一 有色 一i 9 9 7 格 拉 一． 一 始 ， ，兰 _ 水 一fL。 _1 一， 一 一 影 莲 巫 誊 一 苷 一 一 一 种 一 圳 L] 一 一蘸～ ≯ _ ， 懒 煳 一 敬 敞 戤 维普资讯 备至热水池部分，由于各用水点阀门开启度 调节等，系统阻力发生变化，或冷水泵工况 点漂移等使冷水泵流量波动．造成冷热水泵 流量差，这一差值的累积效应表现为水池的 抽空和溢流，影 响供水安全并造 成 水 量 浪 费 。 为避免水池抽空和溢流，设计常采用的 措施有加大水池容积以调蓄流量差值’设 置水池水位监测报警装置，操作人 员依水池 水位经常调整水泵阀门开启度以保持系统的 运行平衡 。加大水池和设置水位装置无疑会 增 加工程投资和占地，而且实际生产运行 中 还是经常出现抽空或溢流。 2 ． 2 水量 自平衡模式重力回水循环冷 却 水 系统 围2 水量 自平衡模式重力回水循环 冷却水系统配置模式图 图 2为重力回水循环冷却水系统水量 自 平衡配置模式，其基本特点为热水泵设计 流量大于冷水泵设计流量，冷热水池间存在 一 个变动的 自平衡溢流量，即q ≥0 ’冷水塔 损失水量 由热水池提供，在热水池设浮球阀 补水管。 水量 自平衡模式重力回水循环冷却水系 统设计时，由于自 平衡溢流量的调节作用， 冷热水池仅为水泵吸水用而省去 了 调 蓄 作 用，使水池容积大为减小，而且也不再需要 设置水位监测报警装置， 因而太大降低了工 程投资和 占地。 采用水量 自平衡模式所设计的重力回水 循环冷却水系统生产运行时，由于自平衡溢 流量的存在，冷水池一直处于充满状态，热 水池浮球阀依热水池水位自动补水并保持热 水池也一直处于充满状态，确保了供水的安 全可靠I在 系统阻力发生变化时，冷水泵 流 量波动，其造成的冷热水泵流量差由自平衡 溢流量的变化值 自动抵消，从根本上避免了 这一差值的累积效应，因而也就有效地避免 了由于溢流而造成的水 量浪费| 由于水量 自 平衡作用能自动保持系统处于稳定的运行状 态，无需操作工经常监视 水 位、调 节 阀 门 等，有效地简化了操作管理，降低了劳动强 度。 3 水量 自平衡模式的设计应用 3 ． 1 水量 自平衡模式的设计要点 冷水泵流量按循环冷却水系统工艺用水 量Q设计，即冷水泵流量 Q。 热水泵 流量按循环冷却水系统工艺用水 量Q、系统自平衡溢流水量 q及 冷却塔损失 补充水量q 之 和 设 计， 即热 水 泵 流 量 Qqq 。 合理准确地确定 自平衡溢流水量是保证 水量自平衡模式设计成功的关键，若自平衡 溢流水量选用 过小，则系统不能具备完全 自 平衡作用，当系统水量波动耐，可能 出现 自 平衡溢流管断流进而累积造成水池抽空，影 响供水安全，若自平衡溢流水 量选用过大， 则使热水泵设计硫量增大，造成动力浪费并 增加设备投资。统计计算及经验表明当自 平衡溢流水量为系统设计流量的 4 ～ 5 时， 即t q4 ～5 Q， 水量 自平衡模式即 能发挥最佳效果，又具有较好的经济特性， 若冷却塔蒸发损失和排污水量按系统设计水 量的 3 ～ 5 计， 即l q 3 ％～5 Q， 则 热水泵设计流量约比冷水泵设 计 流量高7 ～如 ， 即热水泵流量 1 ． 0 7 ～1 ． 1 Q 。 冷却塔进水水温按比系统热水回水温度 降低 l℃设计，这是 由于水温较低的 自平衡 溢流水和系统补充水进入热水池，使 实际进 塔水温低 于系统热水 回水水温的原 因。 循环冷却永系兢水量的平衡模式的设计与应用陈茹 邮端】 0 0 0 3 8 I ． 一 3 9 维普资讯 计算中推理公式的应用及参数 北 京 有 色 冶 金 设 计 研 究 总 院 翌 【 l摘要j笔者 根据多年水文计算经 验， 详细孵明了 推理盐盏 I 睁 } 他条 件， 舟 析了臻 雨及汇流参 数n 、血- 值的物理概盘、使带范圈、验证方法 ． 澄请丁一些援糊概念，为公式应用电 造了条停． 关 塑哆 洪 水 计 算 塑 扛 ， 对小汇水面积洪峰流量的计算方法，多 年来各部门都在研究，方法很多，其中以水 利水 电科学研究豌简化推理公式应用比较方 便 ，比鞍普遍，其公式为， Q 垒 兰 一 D F 1 式 中 Q 一设计频率为p 时的洪峰流 量， m。 ／ s , s 孵 率为p 时的暴雨雨力， m m／ ,,h F I 坝自 以上的汇水 面歌 ，_k m。 } L 由坝址至分水岑 的 主 河 槽 长 度，k in； m汇流参数} J 主河槽的平均坡降’ 拟 产菰历时内流域平 均入 渗率， ram／ h ； f 2 ㈥ B 4一 n C 4一Ⅱ ． 一 ～ n “ “ ⋯⋯⋯Ⅲ⋯∞， ，Lm 3 ． 2 水量 自平衡模式的工程应用 巴基斯担山达克工程磨浮车问循环冷却 水系统，为水量 自平衡重力回水循环玲却永 系统，系统设计供水水量为Q7 6 m ／ h ， 设冷 、热水泵各三台，两 台工 作， 一 台 备 用。根据水量 自平衡模式设计要求，冷水泵 设计流量为Q ／ 2 ，li ]] 3 8 m h ；按工艺用水 水压要求及系统阻力损失计算结果，玲水 泵 设计扬程为3 2 m；选 用 I s 8 0 6 5 1 6 0型水 泵，工况点为流量3 8 m。／ h ，扬程3 4 m 。自平 衡溢流承量按 系统设计供回水水量的 ％ 计 ， 即I q 7 8 m 。 ／ h 5％4 m 。 ／ h ，冷 却塔 蒸 发损 失和排糟水量按系统设计供回水水量的 5 ％计，即q 7 6 m／ h 5 4 m h ，则热 水泵设计流量为。 Q q q ／ z ， 部 7 6 十4 4 ／ z 4 2 m Vh 按冷 却塔l厦置高 度、 配水水头及系统阻力损失计算结果，热水泵 设计扬程为邶 J选用8 D Y 一 1 5 型液下泵 ， 工 况点为流量蛇m ，扬程1 8 m。与采用常 规模式设计相讫t水池容积减小2 0 ％，省去 了冷 热水池水位监测设备，节约该项工程投 资的 1 0 ％，并减 小了泵 站面积，工程现 已建 成投产，系统运行稳定可靠。 此外，菏泽锯厂等工程循环冷却水系统 设计中也采用 水 量自平衡模式，均取得了 很好的技术经济效果。 宥 色矿山一I 9 7 够撕 尸的 维普资讯