排污系统优化（共5篇）
排污系统优化 篇1
1 设备现场使用情况及存在问题
1.1 电动排污系统
1.1.1 电动球阀排污原理及现状
电动球阀排污, 由差压液位变送器、PLC控制、电动球阀及排液管三部分组成, 是一个简单的单回路控制系统, 分高低液位控制和排液时间控制两种方式。集气站现场使用的电动球阀有美国Bray和德国Auma两种, 使用综合比较Bray优于Auma。
1.1.2 电动排污系统存在问题
(1) 电动执行机构卡死。
在使用过程中, 易出现电动执行机构定位螺栓卡死现象。此问题在Auma电动球阀上比较常见, 如表1所示, 在冬季生产高峰时在产液量较大的榆9站出现较为频繁, 大约为40天。
(2) 电动球阀阀座内漏。
在使用过程中, 由于各分离器排污主要依靠电动球阀排液, 部分产液量大的集气站电动球阀使用较频繁, 在排污过程中有大量固体杂质颗粒频繁冲刷电动球阀阀芯密封圈, 造成阀座内漏, 导致电动球阀停用。使用的排污阀座为整体阀座, 不能单独更换密封圈, 需整体更换, 增加了员工劳动量及运行成本。如表2所示:榆9站、榆11站为冬季生产高分期时产液量较多的站, 阀座平均使用周期为30天。
1.2 疏水阀排污系统
1.2.1 现场疏水阀的排污原理及现场使用情况
疏水阀排污为马桶原理, 通过下图可以及看出当液位足够高时浮球组F上升, 从而带动连杆G向上移动, 连杆拉动阀嘴H开启阀嘴H起到排液的效果。当液为下降连杆G带动阀嘴闭合, 排液结束。目前集气站主要使用TSS43H和KTSS43H两种型号的疏水阀。
1.2.2 疏水阀排污系统存在问题
在实际生产中疏水阀在运行过程中易发生阀嘴被杂质堵塞, 导致疏水阀排污失效。
2 分析原因及改进措施
2.1 电动排污系统故障原因及改进措施
2.1.1 电动排污系统故障原因
(1) 电动执行机构卡死:由于部分集气站为AB控制卡件, 监控电脑设置排液时间过短, 造成突然产液量加大时, 不能及时将液排出, 导致电动排液与手动排液交叉使用, 致使执行机构卡死。
(2) 阀座内漏:在生产高峰期时对于产液量较大集气站, 频繁使用电动球阀排污, 对阀座的使用寿命造成一定影响。
2.1.2 电动排污系统改进措施
(1) 延长电动执行机构卡死周期, 方法一:AB控制系统的两座集气站, 对产液量较大的榆9站与产液量较小的榆10站电动球阀进行互换调整, 将榆9站全部换成使用效果较好的Bray球阀, 榆10站除生产分离器外, 全部换为Auma球阀。方法二:根据计量分离器平均日产液量, 重新设定各分离器排液参数, 减少电动、手动交叉使用频次, 调试后球阀开关频次由调试前的平均8次/天, 降至6次/天。
(2) 延长阀座使用周期, 方法一:优选阀座材质, 将以前聚乙烯材质密封圈的阀座, 更换为陶瓷材质密封圈的阀座。方法二:合理设定排液时间及高低液位, 减少电动球阀阀座开关频次, 减缓阀座密封圈磨损, 延长阀座使用时间。
2.2 疏水阀排污系统故障原因及改进措施
2.2.1 疏水阀排污系统故障原因
闪蒸分液罐疏水阀排污时, 由于带压气体通过闪蒸分液罐已排空泄压, 在阀体内的含杂质污水需依靠自流压力进行排污, 杂质密度大于污水密度, 在阀体内底部形成沉淀, 久而久之杂质沉淀高度高于排污阀嘴高度, 最终导致阀嘴堵塞, 排污失效。多出现在日产液量大于7方的集气站, 故障周期大约为30天。
综上所述, 影响闪蒸分液罐疏水阀不能正常排液的主要因素有以下几方面:
(1) 疏水阀阀嘴、阀芯较小, 排液量较大时, 不能及时将液排出;
(2) 阀嘴、阀芯堵塞, 导致排污失效;
(3) 阀嘴开口不足, 导致排液不及时;
(4) 集气站产液量较大 (不可变因素) ;
(5) 清理周期不合理, 导致疏水阀阀体内长期沉淀污物不能及时排出。
2.2.2 疏水阀排污系统改进措施
(1) 对疏水阀进行彻底清洗, 方法一:拆卸疏水阀上盖, 对阀体内部进行清理。优点:能将阀体内部杂质彻底清除, 并对疏水阀浮球和阀芯等重要设备进行维护保养;缺点:操作复杂需对阀体保温和阀盖进行拆卸及恢复, 工作量大, 班站员工不能自行完成, 需运行组协助完成。方法二:通过疏水阀冲洗口注水, 对阀体内部进行清理。优点:操作简单, 不需拆阀或切换流程, 集气站员工可自行完成操作;缺点:不能将阀体内部杂质彻底清除。
(2) 扩大阀嘴孔径、对阀芯排液槽开大, 对于产液量大于7方的集气站, 造成排液不畅的现象, 在保证阀嘴密封的前提下, 扩大阀嘴孔径, 根据日产液量对阀芯排液槽开大。
阀嘴大小与流量的关系:
由于实际中有一定实验系数K, 所以流量式如下:
H1H2——阀嘴前后水头 (m) ;
μ——流量系数;
A——阀嘴出流断面面积 (m2) ;
K——实验系数;
Q——流量 (m3/h)
由以上公式可以看出, 阀嘴出流断面面积的大小与实际流量成正比。
通过计算, 将疏水阀阀芯液槽增加到3mm, 流量增加最大, 且不影响阀芯与阀座的密封性, 通过现场试验效果较好, 如表4所示。
(3) 制定维护制度, 对疏水阀阀嘴进行改造之后, 作业区结合两种清洗方法;根据统计的规律周期, 制定适合生产需要的闪蒸分液罐疏水阀维护制度, 效果较为明显, 如表5所示。
3 实施效果评价
(1) 电动排污系统维护周期大幅延长, 由之前的35天, 延长到120天, 有效减少员工劳动强度。
(2) 疏水阀排污系统维护周期大幅延长, 由之前的30天, 延长到90天, 有效减少员工劳动强度, 降低维修频次。
(3) 优化改造后, 未出现排污作业时, 气液同时从火炬排放到大气中的现象, 有效杜绝环境污染风险。
(4) 根据更换疏水阀的成本来算, 共节约资金=3×5=15 (万元) 。
(5) 疏水阀的有效排液率从40%提高到95%
4 建议及结论
(1) 根据气井产液量合理设定排液时间及高低液位, 减少电动球阀交叉开关频次, 减缓阀座密封圈磨损, 延长电动球阀维护周期。
(2) 经过排污系统优化, 疏水阀更换新阀嘴, 已达到增加阀嘴流量, 加大疏水阀排污能力的目的, 下步准备全区推广应用。
(3) 通过制定集气站闪蒸分液罐疏水阀维护制度, 已保证疏水阀正常运行, 下步将继续优化执行。
(4) 通过排污系统优化, 有效杜绝环境污染风险, 下步将继续推广应用。
摘要：目前集气站排污系统采用了电动球阀排污及疏水阀排污, 随着这些设备的使用, 减轻了员工的劳动强度。使用几年来, 我区在这两方面做了大量的工作, 取得了一些成效, 但还存在不足之处, 本文对集气站目前所用的排污系统存在的问题, 提出了建议和改进。
关键词：电动排污,疏水阀,分离,自动
参考文献
[1]张建华, 牛天军, 罗长斌, 张建忠, 天然气疏水阀在长庆气田的运用[J].石油化工应用, 2006, (01)
[2]天然气疏水阀说明书.2004, 4
天然气站场放空排污过程优化 篇2
我国经济发展的现阶段, 经济转型势在必行。减少单位GDP对资源的消耗是经济转型的关键。天然气作为一种较为洁净的能源和工业生产原料, 其在我国经济建设中的重要性正逐步提高, 其受众面也在不断的扩大。与此同时, 国内天然气供给仍存在缺口, 我国近些年来加快了国外天然气的引进。令人瞩目的当属西气东输二线和东部地区的各LNG项目。就西气东输一线和二线而言, 减少增压站场和分输站场的能耗也是天然气长输管道运行过程中节能减排的关键。
对西气东输二线而言, 一次常规的分离器排污, 放空的天然气可达上万标方, 直接经济损失2万余元。目前西气东输三线正在逐步投产, 投产初期因生产需要排污更为频繁[1], 放空量也更为庞大。为了减少排污过程中天然气放空量, 可适当的改进相关设备、设施, 同时优化排污操作流程。
二、排污流程优化的可行性
为了减少排放, 一种方法是采用增加天然气压缩机, 将放空天然气进行压缩存储, 以实现再利用[2]。但此方法因增加了天然气压缩机, 站场改造投资较大, 维护成本也较高, 操作也较繁琐, 但是可以尽可能的减少天然气的放空排放。另外一种方法是增加一个高压容器, 减小放空压力, 以减少天然气的排放[3]。此方法站场改造投资较小, 维护成本低, 操作也较为简便, 减少了77%天然气的排放, 因此比较具有可实施性。下文分析进一步优化方法二而减少天然气排放的可行性。
上文第二种方法不能进一步减少天然气排放的原因有二:一是将分离器和过滤器内天然气降低到1MPa再进行排污, 二是排污过程中将分离器和过滤器中的压力降到了0MPa。将分离器和过滤器中天然气放空, 待压力降低到1MPa再排污是现行操作规程中的规定, 但是其必要性值得商榷。
容器内压力降至1MPa再排污是为了减小排出的天然气和其中夹杂的杂质对排污阀的冲击, 同时避免排污过程中因天然气膨胀使、温度骤然下降而损坏排污阀。根据《天然气管输站放空排污阀的失效分析》[4]报告的内容可以看出, 通常排污阀的排放压力在3MPa左右, 如果采用多级排污阀, 通过多级排污阀逐级降压完全可以提高排污压力。而排污过程将分离器和过滤器中的污物排出即可, 无须排出容器内的全部天然气, 这样因排污量的减小可以减小排污节流造成的温度下降, 降低温度骤变对排污阀的影响。根据西气东输二线近4年的运行经验, 天然气中的杂质并不多, 这也是减少排污过程中天然气排放的基础。
三、排污过程优化及经济分析
假设西气东输二线按设计压力12MPa运行, 而且排污阀可以实现4MPa下排污, 同时按照上文方法二在排污管线添加两倍于分离器和过滤器单体放空容积的高压容器[3], 如下图:
首先将A路排污容器隔离, 打开阀门1和阀门H, A路排污容器与新添加的高压容器实现压力平衡, 这时A路内压力4MPa, 关闭阀门1和阀门H, 打开排污阀排污, 容器内污物排出关闭排污阀。假设这时A路排污容器内压力3MPa, 隔离B路排污容器, 打开A路阀门1和B路阀门2, A路和B路进行压力平衡, 这时A、B路内压力7.5MPa, 关闭阀门1, 给A路充压, 恢复运行, A路排污完成。然后将高压容器内的天然气用做燃气压缩机的燃料。
目前西气东输二线过滤器和分离器的容积大约10立方米, 这样新设计加入的高压容器容积为20立方米。当高压容器内压力降至压缩机进气压力2.25MPa时, 高压容器向压缩机供气约350方。目前西气东输二线燃气驱动压缩机日消耗天然气2万至3万方, 消耗掉350方天然气大约需要17至25分钟。这段时间恰好用作排污容器开关阀门的倒流程操作。
当高压容器内压力降至2.25MPa时, 打开B路阀门2和阀门H, B路排污容器与高压容器实现压力平衡后压力为4MPa。重复以上操作实现全站场的分离器和过滤器的排污。
通过以上设备改造和排污流程的优化, 实现了排污时减少天然气放空91.6%。因站场运行压力的变化, 目前西气东输二线旋风分离器和过滤分离器实现一次排污, 损失天然气1万方左右, 采用上文所述方法后, 减少天然气燃放超过9000方。按目前北京居民天然气气价每方2.28元计算, 西气东输二线西段站场每次排污节约天然气价值超过2万元。
结论
通过分析, 通过在站场进行小规模的设计改造和排污流程的优化, 每次排污减少天然气燃放超过90%, 具有较大经济价值。但是上述排污方法需要同时关闭两路排污容器来平衡两路排污容器的压力, 因西气东输二线具有5路旋风分离器和6路过滤分离器, 同时关闭两路带来的影响有限。对于分离器和过滤器较少的站场不具有可行性。如果排污阀工艺改造, 进一步提高排污阀排污压力后, 便可以不再进行两路排污容器的压力平衡, 消除同时关闭两路排污容器所带来的影响。
参考文献
[1]孙兴祥.输气管道投产初期的运行安全管理[J].油气储运, 2001 (05) .
[2]王洪喜, 孙盛, 吴中林, 关中原.西气东输站场放空天然气回收需求与工艺[J].油气储运, 2012 (05) .
[3]王琨.天然气管线站场排污放空天然气的回收再利用[J].陕西教育·理论, 2006 (12) .
PLC在排污系统中的应用 篇3
1 PLC控制排污泵的优点
PLC能快速的处理现场各个传感器送来的信号, 同时又快速的将指令发给现场各个执行机构。这种处理方式不断简洁快速, 而且高效准确。不仅节省了大量的继电器、断路器, 而且接线也简单, 故障率大大降低。即使出现故障, 检查起来也简单许多。
2 PLC技术在排污系统中的应用
下面介绍排污泵自动投入控制原理。每个污水坑都有两台泵, 正常情况下一用一备, 两台排污泵由一个现场控制箱控制。
系统有两种工作方式:
2.1 手动方式
手动模式下, 就是在现场控制箱的操作面板上, 将选择按钮打到就地控制, 这样, 就可以在操作面板上按一下电机启动按钮, 排污泵电机即可启动。但是, 此系统中设置了保护装置, 即不管是自动方式还是手动方式, 只要污水坑的液位低于最低报警时, 或者排污泵出口管道中的压力传感器检测不到最低压力, 排污泵就自动停机。
2.2 自动方式
自动模式下, 就是在现场控制箱的操作面板上, 将选择按钮打到远程控制, 这样, 现场控制箱的操作按钮就不起任何作用了, 电机的启停完全由PLC来完成。污水坑中安装了液位计, 排污泵的出口管道上安装了压力传感器。液位计由4个触点开关组成, 将这4个触点信号送给PLC。这4个触点信号分别是:
高高液位:启动两台泵;
高液位:启动一台泵;
低液位:停止一台泵;
低低液位:停止两台泵;
当这4个信号中的任何一个信号送入PLC后, PLC就会作出判断, 发出相应的命令送到控制箱的继电器中来启停电机。另外, 只要泵在运行过程中, 管道上的压力传感器没有将最低压力反馈到PLC中, PLC就立即停止泵。在自动控制方式下, 电机的运行、启停信息、液位和电机运行时的管道压力是否正常都被反映在报警系统中了, 便于人工了解排污系统的所有情况。
在PLC程序设计中, 考虑到电机的磨损情况, 就特别做了定时器, 记录下每一台电机的运行时间, 到达某一固定时间后, 就停止此泵, 让另外一台泵工作或处于待机状态, 这样, 就可以避免一台电机长期工作而受损, 而另一台电机一直闲置而生锈。
3 件配置及报警设置
3.1 硬件配置
PLC硬件配置中包含电源模块、CPU模块、数字量输入模块、数量输出模块、模拟量输入模块各一个。现场控制箱4个, 每个控制箱控制两台污水泵, 控制箱内继电器、断路器、按钮即指示灯若干。各个控制箱与PLC之间的数据交换就采用硬接线直连, 将控制箱内各个继电器和按钮信号通过硬线直接送到数字量输入模块。数字量输出模块的端子就和控制箱中的继电器、信号灯等直连。现场压力开关和液位计直连到模拟量输入模块。PLC将这些采集到的信号进行处理、运算等。
3.2 报警设置
为了安全起见, 我们将各个液位坑的实时液位值、泵的压力值、各个控制箱的报警信号都在PLC内部做了集中处理, 同时在操作台内安装了报警铃, 只要PLC采集到现场任何一个报警信号后, 操作台内的警铃会自动响10秒, 这时, 维护人员就可以到现场检查, 并将故障排除。若隔了30分钟后, 此故障还没有消除, 则警铃会继续响10秒。只要故障一直没有除, 警铃都会每隔30分钟响一次, 直到现场故障消除为止。
4 泵组-自控的特点
1) 泵组由电机和现场控制柜组成, 可以自动化控制 (无人值守) 。2) 控制柜的核心是可编程序控制器 (PLC) , 通常选用选用西门子S7-300系列可编程序逻辑控制器, 运行可靠, 质量稳定。3) 充分利用PLC的指令和功能编制程序, 尽量减少外围控制元器件和接口, 电路简单, 操作方便, 便于维护。4) 利用PLC的精确定时器功能, 准确计算出电机累计运行的时间。5) PLC中的EPROM (只读存储器) 可固化程序, 使原程序长期不丢失。6) 利用PLC的通信功能可实现近程、远程集中监控。
技术要求:
采用的液位计的性能要好, 保证液位计触点开关不易被腐蚀。压力计反应要灵敏, 不能在泵启动后, 压力反馈值出现较大波动, 也不能在泵运行后无压力或泵停止后依然有恒定压力。
5 结束语
该系统主要是以S7-300为核心控制器, 其运算快速、准确, 节省了现场敷设电缆的长度, 降低了故障率, 为排污泵的长期稳定运行提供了可靠的保证。
参考文献
[1]赵秀菊.机与测控技术[M].南京:东南大学出版社, 1996.
[2]苏国民等.LC控制的泵站自动控制系统的应用.煤矿机电, 2008.
[3]黄明琪等.编程控制器.重庆大学出版社.
[4]王兆义.可编程控制器教程.机械工业出版社, 1997.
排污系统优化 篇4
关键词：工业锅炉,连续排污,测控系统
工业锅炉在运行时, 含盐分的给水在锅炉中受热时产生蒸汽不断地蒸发浓缩, 使锅水中的盐分逐渐增多[1]。当其含量超过一定限度, 可造成锅炉受热面结垢、蒸汽品质恶化、金属腐蚀等系列现象发生[2]。为了控制锅水含盐量, 避免上述危害现象和炉水中水渣聚集形成二次水垢的发生, 应及时排出含盐量较大的锅水和沉积的水渣, 同时补入含盐量较低的给水, 这个过程即为锅炉排污[3]。
锅炉连续排污测控系统主要是在锅炉运行时, 用系统自动控制汽包中连续排放部分含盐成分较高的炉水。该系统可防止锅炉出现排污不足和过量排污的问题。在日常操作中排污不足将直接影响炉水和蒸汽的质量, 严重时会出现炉水共沸、热力设备结垢爆管等不良现象, 影响锅炉运行的安全性;排污过量会产生工质及热量方面的损失, 影响工厂运行的经济性[4]。2012年12月, 陕西延长石油集团榆林炼油厂对75 t/h燃油燃气锅炉增设连续排污测控系统改造, 该系统解决了长期困扰锅炉的排污流量计量不准确的难题, 通过汽水平衡, 可及时发现热力系统中存在的问题, 降低了锅炉实际排污率, 提高了炉水合格率, 保证了蒸汽品质。
1 连续排污测控系统工作原理
连续排污测控系统由锅炉排污流量测量和排污调整门自动控制两部分组成, 可实现锅炉连续排污量的正确计量和自动控制。
依据汽液两相流的原理, 通过对汽包压力、来流压力和节流件前后压差的测量, 就可计算出排污流量值[5]。这里锅炉排污测量部分由变送器、节流件和流量测量软件组成。当被测介质流过节流件 (异型孔板) 时, 节流件前后将产生压力差ΔP, 通过压力/差压变送器将来流压力、汽包压力及差压变换成4~20 m A标准电流信号, 并将三个电流信号送入测控主机的流量计量模块。按汽液两相流测量原理获得被测介质的瞬时流量和累计流量。
锅炉排污控制部分由炉水品质分析仪表、电动排污调整门和系统排污控制软件组成。测控系统从炉水品质在线分析仪获得炉水质量参数信号, 由炉水质量指标直接控制锅炉排污流量, 在执行器与调整阀门的协调工作下, 实现锅炉连续排污的自动调节。
2 装置改造方案
2.1 装置介绍
75 t/h燃油燃气锅炉是榆林炼油厂180万t/a催化裂化装置的系统配套设施之一。该装置充分利用全厂多余的低压瓦斯气体, 为生产装置在各种工况下使用蒸汽提供了可靠的汽源。锅炉在正常运行时, 必须适时将炉内浓缩的含有对锅炉运行有害的污水排出系统, 来保证炉水及蒸汽的质量, 而原设计采用的排污方式是人工定期排放, 无法及时跟踪炉水水质变化, 其弊端较多。
2.2 改造控制方案
2.2.1 系统控制方案
将相关参数 (包括汽包压力、来流压力、差压信号、p H、DD、Si O2、PO43-、阀位控制和反馈信号) 引入测控主机。其中汽包压力信号、来流压力信号及节流差压信号为多相流流量计算必须信号, p H、DD、Si O2、PO43-为排污量控制信号。
连排测控主机根据所采集到的实际化学指标数据与连排测控主机内部设置控制值进行对比后输出阀位控制信号, 控制排污调整阀门开度。当p H值、电导率、二氧化硅和磷酸根全缺或故障时, 自动切换到手动状态, 切换前后阀位保持不变。
2.2.2 系统布置方案
基于降低成本及安装、检修方便的原则, 在原工艺流程基础上, 如图3所示, 锅炉汽包下面安装排污节流装置和排污调整阀门, 来流压力变送器取压管在差压变送器取压管正压侧接三通, 一路连接来流压力变送器, 另一路接差压变送器信号送入连排控制柜, 控制柜内的所有数据通过通讯方式引进DCS系统, 测控主机柜直接连接调节阀。
3 运行效果分析
3.1 锅炉排污量大幅降低
75 t/h锅炉连排系统原设计排污量3.75 t/h, 年排污量32850 t。增设连续排污测控系统后, 装置排污量平均1.65 t/h, 比原设计排污量节约2.1 t/h, 年排污量可节约18396 t。
3.2 锅炉加药量明显减少
2012年75 t/h锅炉加药系统累计加磷酸三钠1825 kg, 平均加药量0.21 kg/h。增设连续排污测控系统后, 平均加药量0.13 kg/h, 年可节约磷酸三钠药剂686.2 kg。
3.3 炉水指标合格率大大提升
改造前, 锅炉炉水质量指标每天分析2次, 操作员工只能根据化验分析数据依靠运行经验进行加药、排污等操作, 2012年实际炉水整体运行合格率96%。增设连续排污测控系统后, 测控系统从炉水品质在线分析仪表获得炉水质量信号, 由炉水质量指标直接控制锅炉排污量, 在调整阀门与执行器的协调工作下, 实现了锅炉连续排污的自动调节, 降低了操作员工的劳动强度, 保证了炉水品质, 装置连续运行105天合格率100%, 彻底消除了因炉水品质不合格给设备带来的安全隐患, 保证了锅炉及中压蒸汽管网等所有设备的经济运行, 为装置长周期安全平稳运行奠定结实基础。
4 经济社会效益分析
4.1 经济效益分析
根据75 t/h锅炉的实际运行情况, 该项目经济效益分两项计算:
(1) 减少热量损失带来的经济效益约为17.38万元/年
=404.23 (t/a) xB=JB×B=17.38万元/年
式中:Q———年减少的热量损失, k J
c———扩容系数, 取0.7984
Gn———新排污量, 取1.65 t/h
G0———原排污量, 取3.75 t/h
hgs———补给水焓值, 取83.7 k J/kg
hq———汽包内饱和水焓值, 取1065.1 k J/kg
q———标准煤低热值, 取29308 k J/kg
n———年利用小时, 取7200 h
xB———减少热量损失带来的经济效益, 万/年
B———年减少的热量损失折合为标准煤量, t
JB———标准煤价格, 取430元/t
(2) 减少水量损失所带来的经济效益约为9.66万元/年
xD=Jwc (G0-Gn) n=9.66万元/年
式中:xD———减少水量损失所带来的经济效益, 万/年
Jw———化学软水价格, 取8.0元/t
合计, 年可产生经济效益合计为:
17.38+9.66=27.04万元/年
该项目合计年可产生经济效益27.04万, 与项目投资金额60万元相比, 60÷27.04=2.22年, 2.22年即可回收全部投资, 经济效益显著。
4.2 社会效益分析
75 t/h锅炉增设连续排污测控系统后, 可减轻运行人员的劳动强度, 减少锅炉加药量, 保持炉水质量最佳和蒸汽品质优良, 防止出现蒸汽共沸或爆管和热力设备结垢等事故, 提高电厂运行的安全性和稳定性。
5 结论
锅炉连续排污测控系统投运以来, 不仅减轻了操作人员劳动强度, 而且大大提高了锅炉的自动化水平;同时, 由于该系统在流量计量中采用了汽液两相原理, 解决了长期困扰锅炉的排污流量计量不准确的难题, 通过汽水平衡, 可及时发现热力系统中存在的问题, 使锅炉实际排污率下降, 加药量明显减少, 炉水化学指标稳定可靠, 保证了蒸汽品质, 为锅炉的安全平稳运行提供了有力保障。
参考文献
[1]和红运.低压蒸汽锅炉连续排污水的综合利用[J].煤气与热力, 2010, 30 (2) :1-2.
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[3]陈宇勇, 林举华.浅析有水处理工业锅炉结垢的原因及对策[J].广西轻工业, 2011 (08) :37-18.
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排污系统优化 篇5
宏伟热电厂#1、#3锅炉连排系统由检测和控制两部分构成,排污门现为手动控制状态,锅炉汽水检测为现场人工取样检测。锅炉连续排污系统,是保障锅炉安全稳定运行的重要工艺系统。连续排污系统主要依靠化学仪表对汽包水质进行检测,当水质指标不合格时,将汽包中盐成分较高的炉水排出。
1 自动连续排污系统在宏伟电厂的应用方案
1.1 应用的可行性
宏伟热电厂现有连续排污系统水质检测为人工取样化验室分析方式,排污控制为手动操作,在运行过程中存在锅炉排污不足和过量排污的问题。排污不足将直接影响炉水和蒸汽的质量,严重时会出现热力设备结垢、爆管等事故,影响电厂运行的安全性;排污过量会产生工质及热量方面的损失,影响电厂运行的经济性。为使宏伟热电厂#1、#3锅炉连续排污系统更加安全、经济、稳定运行,降低运行人员劳动强度,改善运行环境,降低运行成本,达到节能降耗的目的,符合国家对发电企业提出的环保要求,是可行的。
1.2 应用方式及工艺流程
1.2.1 应用思路
通过在线化学分析仪表对锅炉水质参数进行实时监测,根据监测结果PLC自动调节排污阀门开度进行排污,两相流节流装置对排污量进行测量,保证水质达到锅炉运行要求。
1.2.2 系统流程描述
a.宏伟热电厂#1、#3炉各采用一套PLC系统,该系统应能实现#1、#3炉连排系统的PH、电导率、硅酸根、磷酸根在线监测以及连排排污门顺序控制,并具有与锅炉DCS通过profibus协议通讯功能。(见图1)b.系统配置按112(含冗余)个I/O点考虑,数字量输入32点,数字量输出32,模拟量输入32点,模拟量输出16点。c.PLC系统根据检测PH仪、电导率仪、硅酸根分析仪、磷酸根分析仪得到的炉水指标,并与设定值进行比较,对排污门进行调节控制。
2 建设规模及投资估算
2.1 工程概况
2.1.1 在原#1、#3炉汽水化验站各新建控制柜1面,共计2面;操作台1张,共计2张。
2.1.2 安装连排测控主机2套,电源分别取自#1、#2电子设备间热工电源盘;连排测控主机(不低于S7300)实现炉水指标在线监测,根据炉水指标情况对排污门进行自动控制,并具有与锅炉DCS通讯功能。
2.1.3 安装分体式电动执行器4套;安装节流装置2套、差压变送器2套;更换连排压力变送器4套。
2.1.4 安装PH仪、电导率仪、硅酸根分析仪、磷酸根分析仪各2套;更换采样水减温减压装置2套。
2.1.5 敷设耐高温总屏分屏控制电缆2000米,利用原有电缆通道敷设;更换一次门后不锈钢仪表管路200m和相应仪表阀门20个。
2.1.6 将#1、#3炉漏泄的高压阀、减压阀、预冷装置、高压过滤器、取样阀、冷却器、恒温装置、闭式循环冷却器拆除。
2.1.7 拆除高温架至取样架的不锈钢管线200m,管径φ9。
2.1.8 重新安装#1、#3炉的高压阀、减压阀、预冷装置、高压过滤器、取样阀、冷却器、恒温装置、闭式循环冷却器。
2.1.9 安装新仪表架,连接新仪表架上的管线。
2.1.1 0 安装高温架至取样架的不锈钢管线200m,管道规格为φ16X3。
2.1.1 1 对安装后的系统进行打压和调试。
2.2 投资估算
本工程总投资估算为280万元,详见投资估算表。(见表1)
3 技术经济比较及效益分析
3.1 直接经济效益
根据统计,宏伟热电厂2008年2台炉年排污量共计88810t,年平均排污率3.395%,2台炉年运行时间共计9686h:
3.1.1 2台炉减少热量损失带来的经济效益约为55.73万元/年;
折合成褐煤:B1=B×2=3278.33t/年
X=J×B1=55.73万元/年
其中:c——扩容系数,取0.56;
GO——年平均排污量为9.168t/h(年平均排污率3.395%);
Gn——改造后年平均排污量为2.75t/h(排污率下降到1.018%左右);
hq——汽包内饱和水焓值,取1463.5k J/kg;
hgs——补给水焓值,取83.7 k J/kg;
n——2台炉年运行时间为9686h;
q——标准煤低热值,取29308 k J/kg;
Q——年减少的热量损失k J;
B——年减少的热量损失折合为标准煤量t;
X——减少热量损失带来的经济效益,万/年;
J——褐煤价格,取170元/t;
3.1.2 2台炉减少水量损失所带来的经济效益约为53.97万元/年;
其中:xD——减少水量损失所带来的经济效益,万t/年;
Jw——化学除盐水价格,取15.5元/t。
该项目2台炉年经济效益为109.7万元,平均每台炉经济效益为54.85万元。
3.2 间接经济效益
减轻运行人员的劳动强度,减少加药量,保持炉水质量最佳和蒸汽品质优良,防止出现热力设备结垢和蒸汽共沸或爆管等事故。
4 结论及建议
宏伟热电厂#1、#3锅炉连续排污系统改造后,可提高全厂自动化投入率,提高锅炉水质检测精度,减少运行成本,降低运行人员工作强度,确保系统安全经济运行。
摘要：针对宏伟热电厂1、3号锅炉自动连续排污系统可行性进行了分析。
关键词：锅炉,自动连续排污,可行性
参考文献
[1]朱志平.火力发电厂锅炉补给水处理设计[M].北京:中国电力出版,2009,9,1.
[2]周柏青,陈志和.热力发电厂水处理(第四版)上下册[M].北京:中国电力出版社,2009,6,1.