电解铝厂残极冷却水系统维护细则

电解铝厂残极冷却水系统维护细则一、系统构成与运行原理残极冷却水系统是电解铝生产中控制残极温度、保障设备安全的关键辅助系统，主要由循环水泵组、冷却塔、过滤装置、水质处理单元、管道网络及温度/压力监测仪表构成。系统通过软化水（电导率≤50μS/cm）在密闭管道内循环，吸收残极压脱机、磷铁环压脱机等设备的热量，经冷却塔降温后重新投入使用，实现工业水重复利用率≥95%的行业标准。（一）核心设备功能循环水泵：采用卧式离心泵，单台流量≥200m³/h，扬程≥50m，配备变频调速装置以适应负荷波动。冷却塔：逆流式机械通风冷却塔，设计温差8-10℃，风机叶片采用防腐铝合金材质，填料为PVC斜波片结构。过滤系统：设置两级过滤，前置Y型过滤器（精度100目）拦截大颗粒杂质，后置自清洗过滤器（精度50μm）去除胶体及悬浮颗粒。水质稳定装置：包含全自动软水器（树脂交换容量≥1000mmol/L）、缓蚀阻垢剂加药系统（PBTCA浓度维持在5-8mg/L）及在线ORP监测仪（控制范围200-300mV）。（二）工艺控制指标参数类别控制范围监测频率超标处置措施供水温度32-38℃实时监测启动备用冷却塔/调节风机频率回水温度≤45℃实时监测检查设备热交换效率/清理换热器系统压力0.4-0.6MPa每小时记录启停备用泵/排查泄漏点水质硬度≤0.03mmol/L每日检测再生软水器/补充新水置换浊度≤5NTU每周检测切换过滤器/增加反洗频次二、日常维护规范（一）设备巡检与保养水泵机组每日检查泵体振动值（≤4.5mm/s）、轴承温度（≤75℃）及密封泄漏量（≤10滴/min），每周加注3#锂基脂（加油量为轴承腔容积的1/3-1/2）。每月进行出口阀门开度校准，确保与变频电流反馈值偏差≤±5%；每季度做性能曲线测试，效率下降超过10%时进行叶轮清理。冷却塔维护每周清理集水盘杂物，检查补水阀灵敏度（响应时间≤3秒）；每月冲洗填料表面积尘，采用0.5%柠檬酸溶液浸泡去除水垢。每半年对风机进行动平衡校正，皮带张紧度以按压挠度15-20mm为宜；冬季停运前需排空管路存水，填充氮气（压力0.05MPa）防止冻裂。管道系统每日巡检法兰连接处、阀门填料函等部位，采用红外测温仪检测管道外壁温度差（≤3℃/10m），发现结垢点及时标记。每季度对DN200以上管道进行壁厚检测（最小允许厚度≥6mm），对弯头、三通等应力集中部位增加测厚频次至每月一次。（二）水质管理细则定期检测项目每日：pH值（8.0-9.0）、电导率、溶解氧（≤5mg/L）每周：钙镁离子浓度、总磷含量（3-5mg/L）每月：微生物总数（≤100CFU/mL）、腐蚀速率（碳钢试片≤0.075mm/a）水处理操作软水器再生：当出水硬度＞0.03mmol/L时，自动启动再生程序，先以8-10%NaCl溶液逆流冲洗40分钟，再用软化水置换30分钟。加药控制：采用PLC联动加药，当ORP值＞300mV时启动还原剂投加（亚硫酸钠浓度0.1-0.3mg/L），阻垢剂按补水量的2-3ppm连续投加。三、故障诊断与应急处置（一）常见故障排除系统压力骤降排查步骤：①检查水泵出口压力是否正常；②关闭末端阀门测试静压；③采用超声波流量计检测管道是否存在暗漏。修复方案：若发现管道泄漏，立即启用备用回路，采用带压堵漏技术（注剂压力≥系统工作压力1.5倍）临时封堵，停机时更换受损管段。换热效率下降特征判断：回水温度与供水温度差＜5℃，设备表面温度超过60℃。处置措施：①反洗过滤器（压差≥0.1MPa时）；②检测水质硬度，若超标则进行系统整体酸洗（采用10%盐酸+0.5%缓蚀剂，循环6-8小时）；③内窥镜检查换热器管束结垢情况，必要时进行机械疏通。（二）突发事故应急停电处理立即启动柴油发电机（响应时间≤15秒），保障应急水泵运行（流量不低于正常工况的60%）；同时打开高位水箱应急供水阀，维持系统静压≥0.2MPa。停电超过30分钟时，关闭所有设备进出口阀门，防止水温升高导致管道汽化。水质恶化应急当检测到水质硬度＞0.1mmol/L或浊度＞20NTU时，立即切换至备用循环水系统，对原系统进行排水置换（排水至液位1/3时，注入新水至满量程，循环30分钟后再次排水，重复3次）。若发生微生物超标（＞500CFU/mL），投加非氧化性杀菌剂（异噻唑啉酮浓度15-20mg/L），持续循环4小时后置换1/2水量。四、安全操作与防护要求（一）作业安全规范进入受限空间进入冷却塔集水盘、管道检修井等区域前，必须办理《受限空间作业许可证》，强制通风30分钟以上，检测氧含量（19.5-23.5%）及有害气体（CO＜24ppm，H₂S＜10ppm）。作业时设置双监护人，采用36V安全电压照明，随身携带四合一气体检测仪（报警值：氧含量＜19.5%或＞23.5%，可燃气体＞10%LEL）。高压作业防护进行水泵电机检修时，执行“上锁挂牌”程序（LOTO），断开电源后验电（使用2500V兆欧表，绝缘电阻≥0.5MΩ），并在配电柜悬挂“禁止合闸”标识。管道带压作业时，必须使用防爆工具，作业人员佩戴防冲击面罩及耐高温手套，压力管道严禁敲击、焊接（需降压至0.1MPa以下并隔离）。（二）个人防护装备基础防护：安全帽（抗冲击能量≥50J）、防化服（耐酸碱渗透时间＞480分钟）、防砸安全鞋（钢包头抗15kN冲击力）。特殊防护：进入酸碱加药间需佩戴正压式呼吸器（气瓶压力≥25MPa），接触高温管道时使用隔热面罩（反射率＞85%）及耐高温手套（耐温≥300℃）。五、维护记录与档案管理（一）记录要求运行日志：每小时记录供水温度、压力、流量及关键设备电流，异常数据需标注原因及处置措施，日志保存期限≥3年。检修记录：详细记录设备解体、更换部件型号及调整参数，例如水泵叶轮更换需记录动平衡测试值（≤0.02g·mm）、轴承游隙（0.03-0.05mm）。（二）定期评估月度分析：统计系统能耗（kWh/m³水）、药剂消耗及故障停机时间，与上月数据对比偏差率≤±5%。年度审计：委托第三方机构进行能效评估，包括水泵效率测试（GB/T18149标准）、冷却塔热力性能测试（CTI标准），形成优化报告并制定改造计划。六、技术升级与优化方向智能化改造加装物联网传感器（温度、压力、流量实时传输至MES系统），建立预测性维护模型（基于机器学习算法，提前72小时预警故障风险）。采用磁悬浮变频水泵替代传统离心泵，预计可降低能耗20-30%，同时减少振动噪声（≤85dB）。环保提升冷却塔排水经膜过滤（孔径0.1μm）处理后回用，实现零排放；缓蚀阻垢剂替换为可生物降解型（BOD5/CODcr＞0.3）