雾化水改造系统（精选7篇）
雾化水改造系统 篇1
1 现消防水系统概况
我司新建合成氨项目专设了一套消防水系统。消防装置只包括高压电动消防泵、柴油消防泵及稳压消防泵,即只有消防管道供水系统(消防水站)。技术协议说明:稳压消防泵用于稳定消防主管网管道内的水压,保证水压在0.55～0.8MPa,低于0.55MPa自启动稳压泵,高于0.8MPa自动停止;当停电后,自启动柴油消防泵;高压电动消防泵只能手动启/停控制,且没有火灾报警系统,监测、监视系统。
消防装置之间没有联锁,仅靠2台5.5kW的稳压泵交互自启动来维持厂区的消防主管网的压力,如果有火灾发生急需用水,稳压泵的供水能力远远达不到要求。
2 消防水系统基本要求
在厂区内发生火灾灾情时,一个标准的消防水系统应快速灭火,尽快消除灾情,避免或减少损失,这是对一个消防系统最基本的要求。消防水系统基本要求示意图如图1所示。
3 消防水系统各功能装置介绍
根据消防水系统的基本要求,一个完整的消防水系统应包括以下几个装置。
(1)消防水池系统。该系统是保证消防水系统水源的装置,主要由消防水池、水位检测仪(浮球开关)及水池供水电动泵组成;当水池水位低于浮球开关设定值时,自启动水池供水泵,高于浮球开关设定值时,自动停止。
(2)消防管道供水系统(消防水站)。该系统是消防栓灭火的供水系统,自动向全厂所有的消防管道网供水,并保证管网水压,确保发生火灾时能及时灭火。它是整个消防水系统的核心,主要由稳压消防泵、高压电动消防泵、柴油消防泵三大部分组成。
(3)消防报警系统。该系统主要负责监测厂区主要工作区域和容易发生火灾的区域,一旦监测到有灾情或有灾情发生的可能,立即向现场操作室和综控室发出报警信号。它主要包括感温、感烟等监测,视频监视,现场报警紧急按钮及声光报警器。
(4)消防栓及现场灭火装置。该执行系统主要包括现场消火栓装置,配套现场感温、感烟等探测器所安装的自动干粉、泡沫、CO2及水灭火装置。
4 技术改造方案
4.1 方案提出
根据消防水系统的基本要求,首先需要增加消防水池系统、消防报警系统和自动消防灭火装置(自动喷水、自动喷泡沫、CO2的灭火装置)。将各联锁信号接入综控室DCS系统进行集散控制,由DCS系统监测灾情发生点、消防主管网水压、启/停消防各大小泵。该方案是现代化消防水系统的主流,具有控制方便,监测准确,发现、消除灾情及时等优点。
4.2 方案实施
4.2.1 消防水池系统
该项目地靠近长江,取水容易,将监测水位的浮球开关安装在消防水池中,调节好浮球开关。当水位低于设定值时,启动消防水池供水泵,即将此触点(常开)引出,并入供水泵的启动回路中;当水位过低时,常开触点闭合,启动供水泵向水池供水,保证消防水源充足。再将浮球开关高设定值的常开触点接入供水泵停止回路中,当水池内的水位达到高设定值时,停止供水泵。同时将水池水位计引出线和供水泵的启/停控制线接入DCS系统柜,由DCS远程监控。
4.2.2 消防管道供水系统
消防管道供水系统是整个消防水系统的核心,该项目的稳压消防泵、高压电动消防泵、柴油消防泵各装置需重新结合起来集中控制。
稳压消防泵的联锁:由隔膜气囊式气压水罐(简称隔膜罐)、电接点压力表、2台5.5kW的稳压消防泵及控制柜组成。隔膜罐和2台稳压消防泵与消防主管网相连,即隔膜罐内的压力等于主管网内的压力,电接点压力表监测隔膜罐内的压力。电接点压力表有2个输出触点,即低压力和高压力,将低压力点的常开触点接入稳压消防泵的启动回路中,将高压力点的常开触点接入稳压消防泵的停止回路中,再根据要求设定低压力和高压力值,我司设定低压力为0.55MPa,高压力为0.8MPa。当主管网内压力低于0.55MPa时,常开触点闭合,启动稳压消防泵向主管网内补充压力;当主管网内压力达到0.8MPa时,停止稳压消防泵。这样就可以将主管网内的水压控制在0.55～0.8MPa,达到稳压的目的。2台稳压消防泵交替启/停,避免单台频繁启动而过热。
高压电动消防泵的联锁:由1台10kV/220kW的电动泵、现场操作柱、压力控制器A(这是改造增加的)、电动机高压开关柜4个部分组成。它的自动联锁是将压力控制器安装在主管网上,监测主管网内水的压力,将其低压力点的一组常开触点引出,接入高压电动泵的启动回路中。当主管网内的水压低于设定值(0.47MPa)时,压力控制器的常开触点闭合,启动高压电动泵向主管网内供水。高压电动泵不设自动停止,其主管网上有一个倒回水池的自动泄压阀,当灾情发生时不允许停泵。因此,DCS系统可远程停泵或手动停泵。
柴油消防泵的联锁:由1台220kW的柴油泵、压力控制器B、柴油泵控制柜3个部分组成。柴油泵上的水温、油温、水压、油压都有传感器监测,将传感信号传入柴油控制柜上的PLC并可在控制柜上的显示屏查看。当水温、油温、水压、油压超过或低于设定值,皆要报警(不是火灾报警)。它的自动联锁电路图如图2所示。
同样,将所有的压力,泵启动信号及监测接入DCS系统柜,并在其自启动故障时,可通过DCS远程启/停。
4.2.3 消防报警系统
消防报警系统主要分监视和报警2个部分。报警由现场紧急按钮、声光报警器组成,在一些容易发生火灾的地方安装火灾报警紧急按钮,在综控室和现场操作室安装声光报警器,根据火灾轻重情况判断是否启动消防泵,以达到报警的目的。
4.2.4 消防栓及现场灭火装置
消防栓及现场灭火装置是整个消防水系统灭火的直接执行系统,包括现场消火栓装置,配套现场感温、感烟等探测器所安装的自动干粉、泡沫、CO2及水灭火装置。对一些特殊装置,比如配电室,电缆夹层室,不能采用水灭火的地方,要根据实际情况安装相应的灭火装置,比如干粉、泡沫灭火;一些容易发生火灾灾情的地方,应进行多方面的监测与控制,避免或减少灾情带来的损失。
雾化水改造系统 篇2
关键词：改造；污水处理；水质；能耗
1 概况
钟市油田是江汉油区的主力油田之一，于1973年开始滚动开发。开发单元动用地质储量845×104t，累计产油353.42×104t。现有生产油井98口，水井60口；日产油140t，综合含水82.5%。储层物性较好，平均孔隙度23%，平均渗透率302×10-3μm2；原油性质较好，密度 0.862g/cm3、粘度9-67.2mPa.s、含硫1.34%、凝固点26.3℃。
钟市注、污水处理站，主要担负着钟市油田原油开采伴生污水的处理和回注任务。拥有机泵、过滤器等大小设备30余台套，设计污水处理回注量1600m3/d。钟寺污水站目前日处理水量在1600m3左右，污水来源于压气站、监测队、本队系统水、站内地面污水及站外洗井污水，截止到2013年二季度水质达标率66.67%。
污水站2013年8月以前实际处理水量为1290m3/d。处理流程为：除油器→除油罐→一级缓冲罐→沉降罐→二级缓冲罐→TCLW过滤器
当时除油器、过滤器、钢罐等设施老化，腐蚀穿孔严重，处理后的水质不达标，无法满足地质注水要求。
注水站2013年8月以前实际注水量1315m3/d。注水流程为：
注水罐→离心注水泵→东、西注水干线→注水、回灌井
2 存在问题及原因分析
钟市注水系统由于水处理不彻底，水质难达标，使注入地层的水造成地层伤害；地层渗透率下降，注水井注水压力上升，注水困难：
2.1 污水来源复杂
2.1.1 部分作业井、洗井水、溢流井水的排放。该水又黑又臭，含有大量的机械杂质，且措施井偏酸性，这些不合格水进入污水池后对系统水质造成了很大影响。
2.1.2 污水池容量过小，有效容量只有30m3，站内罐排污、过滤器反洗水及进站污水沉降时间过短，在没有充分沉降的情况下又进入系统造成恶性循环，反复污染。
2.2 污水处理系统时间停留短
2.2.1 2012年二季度清罐时发现除油罐和沉降罐罐内结垢，一级提升泵进出口管线结垢，由于施工周期长，简化流程注水，相应降低了污水的沉降时间。
2.2.2 沉降时间不够：除油罐有效停留3.4小时，沉降罐有效停留3.17小时，共计有效停留时间6.57小时。
2.3 污水站现场设备存在问题多
2.3.1 抗冲击能力差；
2.3.2 设备腐蚀，工作不正常；
2.3.3 加药系统不完善；
2.3.4 排泥及污泥处理系统不完善：甚至各罐均无排泥装置；
2.3.5 自动化程度低。
2.4 注水站存在问题多
2.4.1 注水泵设备老化，故障频繁，系统能效低；
2.4.2 注水罐内壁、注水管线腐蚀严重；
2.4.3 注水站水质达标率2013年二季度与2011年四季度相比下降16.66%，与计划72.0%相比低5.33%。
3 注水系统改造内容及效果
3.1 污水站处理改造及效果
3.1.1 流程更改：采用调储→重力除油→一级缓冲→混凝沉降→二级缓冲→双滤料过滤流程→精细过滤装置；
3.1.2 选用高效率的一、二级提升机泵；
3.1.3 投用一千方调储罐、充分利用各罐的高差，污水自流进入各级构筑物，节约了能耗；
3.1.4 投用双滤料过滤器装置、超精细过滤器装置、各罐增设全自动负压排泥装置、污水池收油、收污泥装置；提高注水水质；
3.1.5 加药系统采用流量比例投加方式，有效避免了对药剂、水等不必要的浪费。
3.1.6 沉降时间增加：除油罐有效停留5.8小时，沉降罐有效停留3.8小时，调储罐有效停留时间4.2小时，共计停留13.8小时，充分沉降污水的悬浮物；
3.1.7 选用耐腐蚀的玻璃钢管道和玻璃钢储罐；
3.1.8 液碱的投加由手动改为自动，加药量由来水流量和pH值控制；其他药剂投加量由来水流量控制，通过加药自控系统有效避免了对药剂、水等不必要的浪费。
3.2 注水站处理改造及效果
3.2.1 将低效的离心式注水泵更换为高效柱塞泵，并配备变频器，使注水站机组效率达到85%以上，耗电量也大大降低；
3.2.2 注水站水质监测指标。
钟市联合站2013年四季度水质监测达标率由三季度的66.67%下降至45.45%。
水质下降原因分析：
①由于站内工艺改造及管网进行清洗，部分容器未投入使用，如除油罐、沉降罐，从而造成水中含油量有所上升。
②污水处理站加药管线进行更换，部分药品（液碱、缓阻剂）从污水池进行投加，加药不连续，加药不匀均。
③外来水突然增加，如外输排水，井站有措施井等对水质及系统的影响。
④由于站内改造及部分水未经处理进入2#注水罐、且罐使时间长，罐内脏水质差。
到2014年二季度水质达标率达到了83.3%，除悬浮物不达标外，其他均符合指标。
4 结论
4.1 2013年8-12月注水站总耗电量为1027200度，平均月耗电量为205440度，对比改造前后月节电106565.5度；电价按0.65元/度计算，年电费节省831216元；
4.2 加药系统采用流量比例投加方式，有效避免了对药剂、水等不必要的浪费。
延迟焦化切焦系统水涡轮改造 篇3
1 设备故障原因分析
1.1 水涡轮摆线减速机销轴、针齿盘断裂原因分析
从每次造成水涡轮减速器故障的现象来看都是减速机的销轴和针齿盘被扭断, 而造成这一故障现象的原因, 一方面是由于销轴强度低, 另一方面是由于水涡轮旋转时产生的扭矩太大, 使摆线减速机的销轴针齿盘在切焦头卡死的情况下无法承受, 从而造成设备损坏。
1.2 水涡轮输出轴端介质泄漏原因分析
经进一步观察发现, 介质水均由机械密封面漏出。可见, 机械密封失效是引起水涡轮输出轴端介质泄漏的直接原因。
在将水涡轮解体后, 发现机封安装位置正确, 主要零部件, 包括动、静环、小弹簧等均在指定位置上。摩擦副机构完整, 动、静环表面没有裂纹、飞边, 但表面并不光洁、平整, 密封面间有大量焦炭粉, 密封环面上有明显的磨痕, 主要是由唱片状的较浅规则纹路组成, 伴随有一些不规则的较深纹路。
对该型机械密封的总体结构摩擦副材料辅助密封元件及弹性元件进行分析, 认为该型机械密封在水涡轮中使用时, 以上方面都是符合运行环境和介质的要求的。从故障现象来分析, 主要是由于摩擦副端面间磨损比较严重, 故分析故障原因为端面比压值较大, 使密封面磨损较大, 加上介质中含有焦粉颗粒, 加剧了密封面的磨损, 焦粉颗粒在密封面间留下了较深的磨痕。
机封端面比压的计算:
在动环和静环的接触面上, 单位面积所受到的作用力称为端面比压, 用pc表示, 单位是MPa。
正常工作的摩擦副端面所受的摩擦力由两部分组成。一部分是由处于端面间的液体压力的液体摩擦力;另一部分是由粗糙不平的接触面造成的摩擦力。前者与滑动速度有关, 后者与端面间的单位压力有关。因此, 决定摩擦工况和密封面材料适用范围的重要参数是两者的乘积pcv。
pcv的许用值[pcv]的大小取决于密封面材料、粗糙度、流体性质 (润滑性、液体粘度) 、接触状态等因素。pcv值应小于[pcv], 否则端面温度升高, 产生泄漏, 加剧磨损, 降低寿命。
已知数据:动环内径d1=75mm, 动环外径d2=84mm, 平衡直径db=78mm, 弹簧个数i=8, 弹簧材料剪切弹性模量G=8×104MPa, 弹簧中径D=10mm, 弹簧丝径d=1.6mm, 弹簧有效圈数n=15, 弹簧旋绕比C=6.25, 弹簧平均压缩量Δl=10mm, 介质压力p=6MPa, 密封面液膜反压系数λ=0.5, 密封面载荷系数K=0.67, 高速轴转速n=1070r/min, 密封面平均直径dm=79.5mm, WC-WC许用pcv值[pcv]=5.785MPa·m/s。
端面比压的计算:
1.弹簧力
∴弹簧比压PT=0.31MPa
Ⅱ.介质压力p=6MPa。
Ⅲ.端面比压值
Ⅳ.校核端面比压值:
∵摩擦副平均周速
明显可以看出pc>[pc]
端面摩擦功率Pf的计算:
式中:dm———密封端面平均直径, 单位为m;
b———密封面宽度, 单位为m;
v———密封面平均线速度, 单位为m/s;
n———转速, 单位为r/min;
f———端面摩擦因数。
代入数据得:Pf=531.88w
根据端面比压值, 摩擦功率计算, 可以看出, 反映机封工作状态的参数 (摩擦功率和泄漏量) 均与端面比压值pc紧密相关, 在结构尺寸确定的情况下, 这些量都与pc是对应的。正是由于pc值的不合理, 造成端面摩擦功率过大, 使得磨损加剧, 由此说明, 产生故障的主要原因在于pc值的不合理上。
2 故障解决
2.1 水涡轮摆线减速机销轴、针齿盘断裂故障解决
由于水涡轮减速器输入端共有四组动静叶片, 在除焦高压水带动水涡轮运行时, 势必产生一定强度的扭力, 这种扭力会逐级递增, 但是由于这种力和摆线减速机销轴强度不相匹配, 就会造成摆线减速机构扭断销轴的故障。所以我们根据多级泵的增压原理, 去掉水涡轮减速机一组动静叶片, 这样扭力就会减小, 如果一旦切焦头被卡住, 只能是切焦头停转, 但不会造成水涡轮减速机销轴断裂, 从而解决这一问题。去掉一组动、静叶片后, 可以在原安装动的部位, 设计加工一个与动叶片的轴向高度相等的轴套, 用卡簧固定, 对剩余的三组动叶片进行定位, 在原安装静叶片的部位设计加工一个定位套然后用压盖固定。
改造前后水涡轮减速器入口端结构, 如图1所示。
2.2 水涡轮输出轴端介质泄漏故障解决
通过故障原因分析可看出, 减小端面比压值是可行的解决措施。由于端面比压值pc=pT+ (K-0.5) p, 在机封结构和密封液体压力确定的情况下, 减小弹簧力pT是唯一的途径。为了减小弹簧力, 我们在固定静环的端盖与壳体之间加入3mm厚的不锈钢垫圈, 如图2所示。
减小后的弹簧比压pT=0.21MPa, 在介质压力不变, 转速不变的条件下, pT减小后机封的端面比压pc=1.23MPa, 摩擦功率Pf=491.87W, 均有明显减小。
3 改造效果
水涡轮由于减少了一组动静叶片使输出扭矩减小, 切焦头在埋钻时卡死停转, 水涡轮减速器不会损坏, 提起钻杆后水涡轮照常运转。水涡轮机封的改造也很成功, 水涡轮输出轴端的介质泄漏被彻底解决经过一年来的生产运行结果表明, 设备的运行周期大大延长, 满足了装置的生产要求
摘要：兰州石化公司炼油厂120万t/a延迟焦化装置自开工以来, 水力切焦系统中的关键设备水涡轮经常出现切焦头在切焦时被埋钻卡转, 致使水涡轮摆线减速机销轴、针齿盘断裂, 并伴有大量介质水从水涡轮输出轴端外泄的故障, 导致生产装置不能正常运行。通过对水涡轮的输入端和机封进行改造后, 圆满的解决了问题。
关键词：水涡轮,切焦头,埋钻,机封,泄漏,端面比压
参考文献
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雾化水改造系统 篇4
山西潞安集团余吾煤业公司采掘过程中向地面抽排大量污水,这些污水经原水处理系统预沉、混凝沉淀、过滤、加氯消毒等处理工艺后,产生的回用水质只能达到《城市杂用水水质标准》GB/T18920-2002,只能用于井下消防用水、生产补充水、绿化用水等,不能用于生活用水,而余吾煤业公司生活用水十分紧张[1]。为了充分利用矿井水资源,减少矿区废水排放,缓解公司生活用水紧张的局面,对回用水作进一步的深度净化,提高水质显得十分重要。
1 余吾煤业水处理系统原况
余吾煤业井下正常涌水量533.5 m3/h,最大涌水量1 100 m3/h,水处理站处理量为6 000 m3/d,矿井原水处理工艺如图1所示。
在原水处理工艺流程中,采用了传统的竖流沉淀池、无阀滤池处理工艺,在竖流沉淀池前采用机械搅拌絮凝池进行絮凝。由于进水水质变化较大,系统运行不稳定。在实际运行中发现,加药后,机械搅拌絮凝池内絮体较小,沉降性能一般,在竖流沉淀池内沉降效率不高。
2 连续超滤系统
2.1 超滤
超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一。以大分子与小分子分离为目的,膜孔径在20 A°~1 000 A°之间。在超滤过程中,水溶液在压力推动下,流经膜表面,小于膜孔的小分子溶质透过水膜,成为净化液,比膜孔大的溶质及溶质集团被截留[2,3,4]。
2.2 连续超滤系统的组成及运行[5,6,7]
连续超滤系统是一个完整的水处理连续膜过滤系统,由供水泵、预过滤器、连续超滤膜(Continuous Ultrafiltration,简称CUF)柱组件单元、反向过滤泵、CIP(Clean In Place,原位清洗)系统、化学计量添加泵、压缩空气吹扫膜组件、检测与控制系统-PLC等8个主要部分组成。在原水处理系统中,加入连续超滤系统后,新的水处理系统如图2所示:
连续超滤系统由PLC控制自动运行,主要运行步骤如下:
a)系统进水过滤:矿井水经原水处理系统净化后,进入回用水池,由供水泵将水泵入连续超滤膜(CUF)处理系统,经过预过滤器,供水被泵送进入连续超滤膜(CUF)柱组件。供水从膜柱底部进口进入膜柱,进水压力约为0.1 MPa~0.2 MPa,系统膜柱采用由外向内正压流动方式;b)反向过滤清洗:系统运行过程中,按程序要求定期自动进行反向过滤清洗。反洗时,供水泵停止,反向过滤水泵启动工作,从回用水池来的回用水从膜柱的清水出口反向进入膜柱,采用从内向外的流动方式反向通过滤膜,以反洗掉在膜上游表面截留的颗粒等污染物;c)压缩空气吹扫:系统定期自动反向过滤清洗时,同时进行压缩空气吹扫,以进一步去除膜上游表面截留的颗粒等污染物。反向过滤清洗时,经过除油除水除菌净化处理过的压缩空气自膜柱底部进入膜柱内部上游。压缩空气进入膜柱产生的气泡在膜上游表面产生强烈扰动,结合同时进行的反向过滤清洗,使膜表面的污染物得到彻底清除;d)CIP清洗:当系统TMP(过膜压力)达到工艺设定的上限或达到设定的清洗周期时,进行全系统的清洗,CIP完成后,系统自动进入正常水过滤运行状态。
2.3 连续超滤工艺的优点
连续超滤系统具有如下优点[2]:
a)对颗粒物和有机物的处理效果好。超滤膜滤出水的浊度通常小于1NTU,可以截留大分子量的有机物;b)对细菌、病毒等微生物的去除效果好。超滤膜的孔径在0.025μm,远小于细菌和病毒的尺寸;c)超滤工艺的主要设备就是膜分离系统,不需其他工序,工艺流程简捷;d)处理设备已完全实现了设备化、集成化和自动化,自控水平高;e)超滤工艺不需要投加絮凝剂等,不产生化学污泥。
3 出水标准
在正常操作条件下,经超滤系统处理后,对余吾煤业公司进出水进行抽样检验,发现水质明显提高,达到了《生活饮用水卫生标准》GB5749-85,出水水质样本如图3所示。
4 经济效益及节能
经统计,系统耗电方面,吨水成本为0.12元,药剂消耗方面,吨水成本为0.03元;膜柱按8 a寿命考虑,吨水成本为0.33元,吨水总成本为0.48元。每吨水费按2元计,回用水每吨节约1.52元,每日水处理量按1 920 t计,日节约水费2 918.4元,年运行天数按360 d计,年节约105.1×104元。
回用水经超滤装置处理后,有920 m3/d回用于矿区工人洗澡,1 000 m3/d经下游反渗透装置进一步处理,用做饮用水。年运行天数按360 d计,年节约水量691 200 m3,矿井水回用率由原来的68%提高到83%,节约了大量水资源。
5 结语
余吾煤业公司通过引进超滤系统对原有水处理系统进行改造,对矿井废水进行深度处理并再利用,不但减少了矿区废水外排量,而且缓解了生活用水紧张的局面,取得了显著的社会效益和经济效益。
摘要：余吾煤业公司原矿井水处理系统采用传统的絮凝、沉淀、过滤处理工艺,产生的回用水水质不高,不能用作生活用水,通过引进连续超滤系统对原系统进行改造,对回用水做进一步深度处理。连续超滤系统由PLC控制自动运行,完成水过滤、反向过滤清洗、压空吹扫等操作,实现了水处理的连续膜过滤,出水水质达到了生活用水标准,每吨水节约成本1.52元,社会效益和经济效益十分益显著。
关键词：矿井水,水处理,超滤,膜分离技术
参考文献
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雾化水改造系统 篇5
如图所示, 水处理系统废水 (反渗透膜外的水) 已完全排掉。通常情况下, 反渗透膜进出水量比较大, 导致高压反渗泵流量和压力都增高。对于三根反渗透膜的反渗透系统来讲, 使用的高压泵参数为:流量3 t/h、压力12 kg, 每小时产纯水约600-700 L, 排掉的废水约2000 L。
经深入观察研究, 发现在生产相同数量纯水时, 大大减少废水的排放是可以实现的。为此, 我在本医院反渗透系统上进行了大量试验并得到了足够的数据。最后, 在与反渗透水处理厂家沟通后, 对本单位反渗透系统进行了技术改造, 至今已取得较好的节水效果。所作试验和进行改造后系统原理图如图2:
首先, 反渗透系统要求在自来水进入反渗透膜前去除部分易结垢的钠、镁等离子。通常情况下使用树脂吸附技术, 也有部分厂家使用磁化技术, 总之只要能保护反渗透膜正常工作即可, 我院使用的是阳离子树脂技术。经过6个月连续不断的监测, 发现在改造反渗透系统前, 因为用水量大, 一般在再生后使用1.5 d以后, 树脂的软化能力就不够好了, 勉强维持到2 d必须做再生。系统改造后, 再生一次可以保持3 d, 取得了很好的节水效果。
其次, 反渗透膜膜内、膜外的压力以及流量均有相当好的改善。现在, 反渗透系统使用的均为低压高通量膜, 只要流量合适, 压力一般在8-10 kg即可。改造前, 反渗透膜压力为10-12 kg, 出水量约700 L/h左右, 水质约6～8 μS/cm。改造后, 反渗透膜压力为9-10 kg, 出水量约700 L/h左右, 水质约6～8 μS/cm。从这个数据可以看出, 改造前后对系统本身的产水量和水质都没有什么影响。
第三, 在反渗透泵进出口, 压力和流量略有变化。改造前, 反渗透泵进口压力约1 kg, 出口10-12 kg;改造后, 反渗透泵进口压力约3 kg, 出口9-10 kg, 流量均为2 t。此时, 进口压力的增加就说明用水量的减少。在软化水后加流量计测出改造前用水量约2.3 t/h, 改造后用水量约1.5 t/h。按每天12 h计算, 每天节水9.6 t, 每年按300 d计算, 每年节水2880 t。
第四, 改造后比改造前每星期减少一次树脂再生, 每次再生用水约500 L, 电和再生用的盐等若干。通过调节系统内新加入的调节阀A, 使一级废水排放量和循环回来的水量比例合适 (实际调节比例对我们的水处理系统来说是6:4, 这个计算需要实际测量当地自来水水质并分析清楚来确定) 就使水处理达到了节水的目的。这种改造对自来水水质不是很好的地方特别是使用井水或水质不达标的地方不值得推荐, 对绝大多数大中城市来说, 这种改造是很有效的。
摘要：实际工作中, 通过对反渗透水处理系统基本原理的研究, 对医院水处理系统进行了维修改造, 使自来水实际利用率提高了一倍, 极大地节约了自来水资源。
雾化水改造系统 篇6
随着高品位铝矾土资源的逐渐减少, 为了公司的生存和发展, 2011年我公司在铝矾土产地贵州清镇租赁西洋原铝酸钙回转窑生产线, 进行改造生产铝矾土熟料。原生产线采用沉降室+麻石水膜除尘器对窑尾烟气进行除尘、脱硫, 麻石水膜除尘器具有除尘效率高、安装方便、施工周期短、使用寿命长和价格低廉等优点, 是新一代烟气除尘脱硫治理的理想产品, 因此被燃煤锅炉广泛使用, 但在水泥行业使用较少。随着社会的进步, 人民生活水平的不断提高, 环保意识不断增强, 国家对企业排污有了更严格的要求, 故在该项目改造时对麻石水膜除尘器进行了修复使用, 但在实际使用过程中麻石水膜除尘器易出现内部结块堵塞、喷淋头堵塞、脱硫效率低等问题。
2 麻石水膜除尘器结果和原理
2.1 结构:由花岗岩石料砌筑而成, 主要由文丘里、主筒体、下部溢水孔、清理孔、副筒体和连接烟道 (钢混结构) 等组成。
2.2原理:含尘气流进入麻石, 麻石内循环水高压均匀的喷入, 烟气与含碱性介质容易充分接触, 起到降温和预除尘的作用, 在这个过程中大颗粒粉尘融入循环水中随循环水从溢水孔排出, 未排出被湿润的粉尘随降温后的烟气进入文丘里管, 经过文丘里管加速后的烟气气流在除尘器下方切线方向进入圆形筒体, 含碱性介质的水从除尘器上部通过螺旋型喷嘴以一定的速度喷入筒内, 使整个内壁从上而下形成一个均匀流动的水膜, 烟气由筒体下部切线方向进入筒体, 在筒体内螺旋上升, 烟尘及硫化物气体在离心力作用下始终与筒体内壁面的水膜发生接触。烟气中的硫化物与碱性介质充分接触, 从而完成对硫化物的物理吸收和化学吸收, 物理吸收是硫化物被雾化水溶解过程, 化学吸收是硫化物与水中碱性介质发生化学反应生成亚硫酸盐的过程;烟气中尘粒随循环水流到麻石水膜除尘器底部, 从溢水孔排走, 在筒体底部封底并设有水封槽以防止烟气从底部漏出, 有清理孔便于进行筒体底部清理。含尘粒和亚硫酸盐的废水经排水沟进入沉淀池, 循环使用, 净化后的气体, 通过副筒进行沉降、分离脱水后, 通过引风机和烟囱排入大气中, 完成整个工作过程。
3 运行中发现的问题
在实际的运行当中, 初始点火时, 麻石水膜除尘一切运行正常, 但当连续运转3天以后, 出现喷淋水减小, 设备压损逐渐增大, 溢水口出现漏风现象, 严重影响回转窑操作, 不能稳定窑的热工制度, 甚至可能造成窑头回火安全事故, 通过停窑后观察发现麻石除尘器内结块严重, 堵塞了喷淋头和通风管道等。
造成麻石水膜除尘器严重堵塞的原因有以下几个方面:
3.1喷淋头为螺旋状, 当水压减小时不能形成喷淋状, 会使水从喷淋头处直接落下, 而不沿除尘器内壁下流形成水膜, 及出现悬滴 (或悬流) 现象, 烟气不能和循环水充分接触, 降低除尘效率, 且除尘器内壁无连续水膜后, 尘粒会附着在内壁上, 随着尘粒的累积, 形成积块造成堵塞。当喷淋头堵塞时堵塞现象更严重。
3.2循环水沉降池为二级沉降, 两个沉降池一用一备循环使用, 如图2a所示, 因麻石水膜除尘器用水量大沉降池内水流速较快, 且沉降池偏小, 故沉降池内水未完全沉淀, 含有尘粒的水通过水泵管路进入麻石水膜除尘器中, 尘粒粘附在除尘器内壁, 降低了水流动性, 降低收尘效率, 增加了无喷淋水区域结块速度。
3.3煅烧铝矾土为块状物料入窑, 入窑前物料进行筛分但会有小颗粒粉尘不能完全筛净, 物料入窑后随着温度的升高和物料间相互碰撞产生小颗粒粉尘, 故窑尾烟气粉尘含量在600mg/m3左右, 含尘浓度很大, 而窑尾烟气只经过沉降室除尘后便进入麻石水膜除尘器, 而沉降室的除尘效率为50%, 故进入麻石水膜除尘器时烟气中粉尘含量达到300 mg/m3, 加剧麻石除尘器结块, 减少运转时间。
4 应对措施
麻石水膜除尘器
4.1针对悬滴 (悬流) 无法形成雾状现象, 在改造中对螺旋型喷头进行了更换, 通过专业厂家购买圆锥型喷头, 防止了循环水压力偏小时形成悬滴现象, 并有利于进行清理喷头堵塞, 只要抖动喷淋管路喷头内堵塞淤泥及杂物边松动, 随循环水流出, 同时为了降低喷头堵塞, 把原有供水管路从铁管改造为PVC管道, 降低管道内结皮及管道锈蚀铁屑等杂物, 延长喷头使用时间。
4.3 针对窑尾烟气粉尘浓度高现象, 在窑尾沉降室和麻石水膜除尘器之间增加旋风除尘器。改造后工艺流程图如下:
旋风除尘器除尘效率为90%, 窑尾烟气经过沉降室除尘后粉尘含量为300mg/m3, 故进入麻石水膜除尘器时烟气中粉尘含量降至30 mg/m3, 大大减少了烟气中粉尘含量, 降低麻石水膜除尘器除尘压力, 减少麻石水膜除尘器内结块, 降低麻石水膜除尘器结块堵塞清理频次和时间, 稳定了窑内热工制度, 为窑的稳产、增产提供了可能性。同时随着旋风除尘器的增压, 窑尾压降逐渐增大, 为了保持窑内负压和设备运转可靠性, 在此次改造中对窑尾引风机进行了更换, 加大了风机的风量和风压。
5 结论
经过上述改造后, 根据实际运行情况证明, 麻石水膜除尘系统在本厂铝矾土熟料生产线上使用良好, 虽然在实际使用中因脱硫效率较低, 对溶液介质进行了更换, 原有介质为石灰粉, 调节循环水PH值时, 速度较慢、用量大, 不能及时、有效的调整PH, 故脱硫效率低, 将石灰粉更换为固体氢氧化钠后, 上述问题的到了解决, 麻石水膜除尘器能够达到除尘脱硫的效果, 证明麻石水膜除尘系统不仅能应用与燃煤锅炉行业, 也能在回转窑企业得到使用, 满足环保对硫排放的要求。
参考文献
[1]鄢晓忠, 等.麻石水膜除尘器烟气带水原因分析及技术改造.电站系统工程[J], 2005 (7) , 33-35
[2]郭云奇.麻石除尘器在冲天炉上的应用.中国铸造装备与技术[J], 2000 (6) , 28-29.
[3]李荫堂, 等.烟气脱硫喷淋塔气体旋流实验研究.环境技术[J], 2005 (1) , 25-28.
雾化水改造系统 篇7
关键词：高压水除鳞,表面质量,压力控制
1 引言
热轧带钢产品的表面质量问题中,氧化铁皮压入缺陷是令人比较头疼的问题。解决氧化铁皮压入缺陷问题的比较有效的方式是在加热炉出口、粗轧和精轧机入口处设置高压水除鳞装置,用于在开轧前和轧制过程中对带钢表面进行除鳞处理,以有效去除钢坯、带钢表面的一次、二次氧化铁皮。因此,稳定、可靠的除鳞系统是保证带钢表面质量的重要手段。
2 玉钢850 mm中宽带高压水除鳞系统工艺流程及功能简介
2.1 现场除鳞点分置情况
玉钢850 mm带钢生产线设有4个除鳞点,分别为加热炉出口、粗轧入口、粗轧出口和精轧入口。除鳞流程为:带钢经加热炉加热到轧制温度后,经出钢机出炉后进行第一次除鳞,经过除鳞的板坯通过中间D辊道输送到粗轧机,在粗轧机入口进行第二次除鳞,在粗轧轧制到第三道次时进行第三次除鳞,通过五道次或七道次轧制后的中间坯通过辊道E输送到精轧机组,在精轧机入口处进行第四次除鳞后完成整条带钢的除鳞工作。
2.2 高压水除鳞系统装备
中宽带设计采用4台五柱塞高压泵,工作压力为18 MPa,4台泵设计为3台工作1台备用,总供水量为135 m3/h。
(1) 4台五柱塞高压泵5DS1-45/22,电机功率为355 kW,电压为10 kV,作用为向储压水罐及除鳞点供水。
(2) 3套4.5 m3蓄势器气罐,耐压为25 MPa,作用为向蓄势器水罐提供压力。
(3) 2套4.5 m3蓄势器水罐,耐压为25 MPa,作用为蓄水。
(4) 2台空压机组的相关参数为1m3/min、25 MPa,电机功率为22 kW,电压为380 V,作用为向蓄势器气罐供气打压。
(5) 2台自动反冲洗过滤器的相关参数为150m3/h、1.6MPa,电机功率为0.37 kW,电压为380V,作用为反冲洗过滤。
(6) 2台前置泵组,电机功率为45 kW,电压为380 V,作用为向高压泵组进水管供水。
(7)供配电及电控系统。GE90-30 PLC控制系统、仪表、MCC柜和高压开关柜1套,作用为对整个高压水系统的设备进行控制。
(8)远程操作站GE Vesamax (1套),作用为起停所有电机泵组。
(9) 1个高位水箱,作用为向4台除磷泵进水管提供低压水。
2.3 高压水控制系统原设计情况
中宽带高压水除鳞系统采用4台五柱塞高压泵向高压蓄水罐供水,原设计为3台工作1台备用。只有当3台高压泵正常运行后,循环阀才能正常向高压水罐供水。控制系统设定高压泵4种选择模式进行控制,分别为:①1#、2#、3#高压泵为1组;②1#、2#、4#高压泵为2组;③2#、3#、4#高压泵为3组;④1#、3#、4#高压泵为4组。
每台柱塞高压泵配1台循环阀,循环阀采用气动电磁阀进行控制,PLC系统根据实际工作情况对循环阀进行控制。电磁阀失电循环阀打开,水在柱塞高压泵系统内循环,不向高压蓄水罐供水;电磁阀得电循环阀关闭,系统向高压蓄水罐供水。
高压蓄水罐设有7个液位开关和1个压力开关,PLC根据液位开关的检测信号和压力开关反馈的4个开关量信号对出水管道的安全关断阀、泵组循环阀、高压电机进行控制。
压力开关向PLC系统提供4路开关点信号:
(1)气罐压力≥19 MPa,停除鳞泵,功能等同于HWSL02-7最高液位开关。
(2)气罐压力≥18.5 MPa,关闭1#、2#安全关断阀,功能等同于HWSL 02-7最低液位开关。
(3)气罐压力≤14 MPa,关闭1#安全关断阀,功能等同于HWSL 02-2最低液位开关。
(4)气罐压力≤13.5 MPa,关闭1#、2#安全关断阀,功能等同于HWSL 02-1绝对最低最高液位开关。
压力开关信号主要是作为液位开关信号的二级保护,防止液位开关信号不稳定时,提供更高一级的保护。同时,压力开关输送一路4～20 mA信号到仪表柜,显示当前气罐压力。
值班人员根据显示的压力,当系统压力较低时开启空压机组向高压气罐打压,提高除鳞系统工作压力。
3高压水控制系统改造前存在的问题
中宽带高压水除鳞控制系统自投产以来,主要存在以下问题。
3.1 液位开关信号检测异常故障
磁浮子液位开关的检测方式是间接检测方式,是通过磁浮液位计内部的磁环上下运动触发开关内部感应线圈动作进行工作,中宽带除鳞高压水采用浊环高压水,水质情况较差,并且有悬浮物存在,经常吸附于浮液位计管壁上,造成磁浮子液位开关检测不到磁环的信号,当水位达到液位开关位置时,液位开关不能正常接通;或者是当水位上升磁环上升时,液位开关没有检测到磁环信号,而在水位下降磁环下降时,液位开关检测到磁环信号,从而给出错误的水位信号,实际水位在下降,而控制系统根据现场液位开关反馈的信号,误认为水位是在上升,造成水罐水冲顶或是水罐水被排完,导致整个系统不能正常工作。
3.2 高压气罐系统压力低,不能满足除鳞要求
由于高压水控制系统技术不完善,且由于现场生产环境及检测方式的问题,检测元件故障发生频繁,导致在中宽带高压水除磷控制系统投入生产后,由于高压水水压不够、水量过小除鳞不净,因此影响了带钢产品的表面质量。由于管路存在漏气现象,有时在正常液位时高压气罐压力只有16 MPa左右或更低,不能满足除鳞要求,导致除鳞不干净。
4 除鳞控制系统改造方案
针对磁浮液位计经常出现问题的情况,以及高压气罐压力偏低影响除鳞效果的问题,在保证管路不漏气的情况下,在高压气罐管路上加装一个压力开关,由以前的液位开关控制变成液位开关+压力环控制方式,成功地解决了这2个问题。系统改造情况如下。
4.1 在高压气罐管路上安装一个压力开关
在高压气罐管路上安装一个压力开关,压力开关电源由PLC提供。压力开关反馈一路4～20 mA模拟量信号到PLC仪表柜,在仪表柜内,一个DGP信号分配器安装2台数字压力巡检仪,将反馈的4～20 mA模拟量信号通过DGP信号分配器连接到2台数字压力巡检仪中,在每个巡检仪中设定2个开关量输出点接入到PLC数字量输入模块中,61i、62i为一台巡检仪输出点,63i、64i为另一台巡检仪输出点,进入PLC模块的4个开关量点功能分别为:①低压补水,10061:3台循环阀供水;②低压补水,10062:2台循环阀供水;③低压补水,10063:1台循环阀供水;④高压停止,10064:所有循环阀打开循环。
4.2 设定系统压力
系统正常工作压力为18 MPa,所以设定压力≥18 MPa时,10064点置1;压力≥17.5 MPa时,10063点置1;压力≥17 MPa时,10062点置1;当压力≤16.5 MPa时,10061点置1。设定4个数字量输入点对循环阀进行控制以后,有效地解决了以前系统补水不稳定的情况。改造后的系统在除鳞时高压水罐压力下降较缓慢,且水压比较稳定,提高了循环阀补水的精确控制,减少了多组循环阀同时开启对高压水管路的冲击。
改造前(如图1所示),当水位低于正常液位后,3个循环阀同时补水,当水位上升到正常液位点HWSL02-5后,打开2台循环阀,1台循环阀继续向水箱供水,直到高液位HWSL 02-6时循环阀全部停止供水。通过对系统进行压力环控制改造后,当气罐压力≤16.5 MPa时,3台循环阀同时工作,向水罐供水;压力≥17 MPa时,打开1台循环阀,2台循环阀继续工作;压力≥17.5 MPa时,再次打开1台循环阀,1台循环阀继续供水;压力≥18 MPa时,所有循环阀关闭,不再向水罐供水。
5系统改造后运行情况
通过增加压力环控制的改造,高压水系统除鳞过程中的水压衰减变缓(如图2所示),出水压力相对稳定,除鳞能力明显增强,使带钢表面质量明显提高。本次改造投资少见效快,通过一年多的生产运行,高压水系统设备运行稳定,未出现PLC控制系统停机故障及现场检测元件故障引起的停机,大大减少了设备故障停机时间。
6 结语