[实用新型]一种循环水逐级利用冷却装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种循环水冷却装置，尤其是一种适用于石油化工企业的循环水逐级利用冷却装置。

背景技术

石油化工企业生产过程每小时要使用几万吨到十几万吨的循环水，循环水能耗主要是循环水泵的电耗，其次是凉水塔风机电耗。每万吨循环水的电耗约为1600-1800kw，中大型炼厂循环水的常规电耗约为20000-30000kw/h。循环水的功能是用于生产厂冷却器内油品、泛汽等介质的冷却。从凉水塔流出的循环水温度较低，经循环水泵增压后经母管和多条总管分别送到各个生产车间，在生产车间（或装置）内从总管上分出多条支管，分别进入每个并联的冷却器使用。在生产车间（或装置）内，冷却器之间的流程是并联的，生产车间（或装置）之间的流程也是并联的。在冷却器内，油品和蒸汽等介质被冷却，其热量传给了循环水使水温度升高，因此出冷却器的循环水的温度要比进入冷却器的循环水的温度要高出5-10℃，此温度差被称做循环水的使用温差。温差的大小是循环水冷却功能发挥好坏的标志：温差大，表明循环水的冷却功能发挥充分，循环水的运行工艺是节能的；反之，温差小，表明循环水的冷却功能发挥不好，存在功能浪费，即循环水系统的电能的浪费。例如：温差操作指标要求为8-10℃的循环水冷却功能（从介质中取走的热量）为0.8-1公斤标油/吨循环水。当循环水温差低至5℃时，其冷却功能只有0.5公斤标油/吨循环水，仅仅为操作指标的50%。为完成等量的冷却任务（从介质中取走1公斤标油的热量），循环水还需要再循环一次（经过循环增压和凉水塔冷却一次），造成一倍的电能浪费。目前，循环水的运行工艺落后，仍旧停留在上世纪末的水平，工艺的多个环节存在能耗浪费，具有一定的节能潜力，如循环水温差方面：

1、炼厂循环水的使用温差普遍较小，运行工艺是不节能的。第一、循环水的使用温差小与季节有关：夏季仅仅是生产车间内一部分冷却器的循环水温差较小；到了冬季，不仅仅是生产车间内，而是炼厂大部生产车间循环水的使用温差小。第二、温差小还直接与被冷却介质有关。炼厂有几百至上千台冷却器，根据被冷却介质的不同，炼厂冷却器可划分为两类：第一类为低温冷却器。被冷却介质为石油气、液化气和汽油以及凝汽式汽轮机复水器内的泛汽。该类介质的冷却温度较低，要求小于40℃，故该类冷却器被称为低温冷却器。另一类为高温冷却器。其被冷却介质为柴油、蜡油、渣油和润滑油等。该类介质的冷却温度较高，从130℃冷却到60-95℃，故该类冷却器被称为高温冷却器。炼厂冷却器的进水温度平均为25-30℃，对于低温冷却器，因传热温差小（夏季小于10℃），故循环水使用温差小。而对于高温冷却器，介质的冷却温度较高，因传热温差大，故循环水使用温差大。另外，正是高温冷却器传热温差大，造成冷却器泄漏，同时，又因夏季低温冷却器传热温差小，产品冷不下来，降低了产品收率，给日常生产带来不少的麻烦。

2、生产厂循环水温差操作参考指标要求较低，存在较大的节能潜力。当前，循环水温差操作参考指标为8-10⁰c是按照夏季最炎热的工况来制定的。夏季因空气温度湿度高，凉水塔的冷却能力最低，如超过8-10⁰c指标，进入凉水塔的循环水就可能冷不下来。进入秋、冬、春季就不同了，由于气温降低，凉水塔的冷却能力大大提高。经研究，此季节如凉水塔的风机全开，循环水的温差可提高到15-20℃时，循环水的冷却功能可增大到1.5-2公斤标油/吨，一吨循环水能够顶1.5-2吨循环水使用。此时循环水的流量可下降30-50%，即循环水泵可节电30-50%。当前，进入秋、冬、春季后，生产厂凉水塔的风机逐渐变为全停，靠自然通风冷却循环水。这种方法从表面上看，是节能了，实质上是节能潜力没有充分发挥出来。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种设计合理的循环水逐级利用冷却装置，能够改进现有工艺，增大循环水的温差，使循环水的冷却功能得到充分发挥，不仅能减少了循环水泵的电耗，达到较大的节电效果，而且能提高产品收率，减少日常生产过程中冷却器的泄漏。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种循环水逐级利用冷却装置，包括循环水进冷却器的进水总管和循环水出冷却器返回凉水塔的回水总管，其特征在于：分为生产车间内部和生产车间之间二种工况，其中生产车间内部工况下，循环水逐级利用冷却装置包括生产装置内的低温冷却器和高温冷却器，低温冷却器和高温冷却器呈串联连接，循环水经低温冷却器使用后，返回高温冷却器再次使用，最终经回水总管返回供水车间的凉水塔中；