电解铝厂烟气净化系统设备冷却装置的优化讨论

丁佳楠

大连碧海环保设备有限公司 辽宁省大连市  

摘要：在电解铝厂烟气净化系统冷却装置设计过程中，必须加强对烟气净化系统冷却装置的优化设计要点的研究与分析，提高烟气净化系统设备冷却装置的节水效果，保证其在电解铝厂烟气净化系统中的应用效果。

关键词：电解铝厂；烟气净化系统；冷却装置；优化设计

1烟气净化系统设备冷却装置的应用意义

在电解铝厂生产过程中产生的污染物主要是以氟化物以及粉尘为主的污染烟气。这些污染烟气与在电解过程中阳极产生的二氧化碳气体统一被称为电解烟气。如果没有对电解烟气进行有效净化，净化效果没有达到排放标准，会对空气产生极大污染。在电解铝生产中需要更换残极，而残极以及电解质都会散发出含氟污染物。在这一生产过程中，会对工作人员的身体健康产生一定影响，如果工作人员过量摄入氟会导致其在人体中富集，严重危害人体健康。动物吸入被污染的空气、水以及饲料也会在动物体内摄入过量氟，会对其生长发育产生影响^[1]。而植物长期生长在含氟过量的环境中会导致其枯死，对农作物生长极为不利，甚至会出现减产的情况。因此，必须重视净化电解槽散发的烟气，同时要对电解车间的劳工作环境进行有效改善，加强电解烟气治理水平，充分回收处理电解槽产生的有害烟气，保证烟气达标后再排放。这个过程就是电解烟气净化过程，在电解烟气净化过程中，烟气净化系统设备是其中的主要部件。在烟气净化系统设备运行过程中，有的设备需要安装冷却装置。而冷却装置的运行效果会在一定程度上影响烟气净化系统的运行效益，为了保证电解铝厂烟气净化系统设备高效运行，需要重视对冷却装置进行优化设计，提高冷却装置的应用效果，保证电解铝厂烟气净化系统设备在运行过程中的稳定性以及安全性。

2设备冷却新装置优化要点

在对电解铝厂烟气净化系统设备冷却装置进行优化设计时，将箱体分成两层，在上层设置冷却装置，在下层设置循环水泵以及过滤器^[2]。这样能够保证冷却降温装置的运行效果。在对冷却装置进行设计时，在冷却壳体内设置冷却盘管，在盘管的上方设置喷淋头，下方设置填料，在填料的下方设置喷淋水槽，将进风口以及风扇设置在冷却壳体的上部。冷水管以及过滤器通过管路要相互连接，并且要将净化系统的回水管以及过滤器相连。冷却盘管出水时，将其与循环水泵的一端进行连接，能够对冷却盘管中的出水进行循环利用，提高其节水效果。

在电解烟气净化系统设备冷却降温装置进行优化改进的过程中，主要是以水介质冷却电解烟气净化设备为主，其冷却效果比较好。并且在使用过程中可以循环使用冷却水，达到节约水资源的目的^[3]。再加上在该设备应用过程中并不需要进行土建工程安装，能够在极大程度上节省安装成本，有利于节约用地。优化后的烟气净化系统设备能够实现过滤、冷却、降温、防垢、除垢、杀菌、加压等功能，可以确保电解铝厂中烟气净化系统设备冷却用水的安全性以及稳定性。

2.1冷却方式选择

在对烟气净化系统设备的冷却降温装置进行设计时，需要对冷却方式进行合理选择。在电解烟气净化系统运行过程中，冷却水主要是在风机等设备中应用的。电解烟气净化系统冷却水供水方式主要包括以下两种：第一，直接给净化系统供应冷水，冷水升温后排掉冷水。这种冷却水的应用效果比较好，但是会导致严重的水资源浪费。第二，在冷却水供应过程中，以循环水的方式完成供水过程。水加热后将水送到泵房，在泵房设置冷却塔以及过滤器，对水进行降温以及过滤处理后，利用水泵将处理后的水供应到净化系统中。这种方式的冷却效果比较好，并且因为其循环用水能够降低水资源的消耗量^[4]。但是这种方式在应用过程中对现场施工的要求比较高，需要安装泵房以及水池，会占用土地空间，并且安装造价比较高，施工周期也相对较长，后期维护工作量也比较大，其经济投入较大。

为了尽可能提高冷却方式的节水效果，降低冷却装置的安装成本。在对烟气净化系统设备冷却方式进行优化时，可以直接在净化系统回水管和供水管上安装新冷却降温装置，循环水经过冷却降温装置后成为达到使用要求的冷却水，将处理后的循环回水送到净化系统可以直接应用。利用这种冷却降温装置能够形成冷却水闭路循环系统，并且可以直接在室外使用，安装方式比较简单方便，工程造价低，具有较高的节水能力以及经济效益。

2.2过滤器功能设计

在对烟气净化系统的过滤器功能进行设计的过程中，要保证过滤器的过滤效果。在烟气净化系统运行时，回水会先经过过滤器，这样能够对回水内的杂质颗粒进行有效去除。回水经过过滤器后会流到冷却盘管，然后喷淋水泵将喷淋水槽内的冷却水送到喷淋头直接喷淋在冷却盘管的表面^[5]。这样能够在冷却盘管表面形成连续水膜，利用风扇使其强烈蒸发，能够排出回水内大量潜热，并且可以降低冷却盘管内净化回水的温度，使净化回水的温度能够达到冷却水温度要求。而没有被蒸发的喷淋水，利用填料以及逆流向上的空气可以完成热交换过程，然后这些回水会进入到排淋水槽，实现重复使用目的。

2.3循环系统设计

在优化设计烟气净化系统的循环系统时，要将冷却盘管内经过过滤以及冷却后的冷却用水输送到循环水泵的吸水口，然后在水泵加压作用将其作为净化系统的冷却水进行供应。利用广谱感应线圈可以在水中形成感应电磁场，可以达到防垢、除垢以及杀菌功能。通过广谱线圈的供水管道会经过自控仪表，可以对供水管道内冷却水的压力、水温以及流量等进行检测，将其上传到控制网络中，对供水管道内的循环水进行检测达到冷却水的使用要求后，供水管道离开多功能装置，进入到净化系统中完成冷却水供给过程。

在此次电解铝厂烟气净化设备冷却降温装置优化设计过程中，使用广谱电磁感应线圈具有除垢、防垢以及杀菌功能^[6]。广谱电磁感应线圈在水中产生的频率以及强度变化具有一定规律，可以形成规律性的感应电磁场，而感应电磁场能够促使水中的成垢离子结成晶核，在电磁场的作用下，晶核会对成垢离子进行有效吸附形成晶体。晶体在水中以松散絮状悬浮，很容易被水冲走。通过过滤器时，可以将这些晶体排出净化系统。利用这种方式能够有效清除冷却水循环使用过程中的水垢。因为水沟容易产生大量细菌，清除水垢能够达到杀菌目的。除此之外，感应电磁场会对水中细菌的细胞壁造成破坏，提高其杀菌效果。

3 结语

综上，在对电解铝厂烟气净化系统设备冷却降温装置进行优化设计的过程中，需要了解冷却降温装置在烟气净化系统的作用，要对原有的冷却降温装置在运行过程中存在的问题进行分析。从冷却方式、过滤器设计以及循环系统等方面出发，保证冷却降温装置的优化效果。这样可以提升烟气净化系统设备的整体运行效益，防止在电解铝厂生产过程中排放不达标的电解烟气，促进电解铝厂的健康发展。

参考文献

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