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【關(guān)鍵詞】高壓變頻器;節(jié)能;工作原理;技術(shù)特點(diǎn)
伴隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,能源問(wèn)題也日益顯現(xiàn),節(jié)能問(wèn)題愈來(lái)愈引起關(guān)注。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示:目前全國(guó)各類電機(jī)年耗電量約占全國(guó)總發(fā)電量65%,而其中大功率風(fēng)機(jī)、泵類的年耗電量約占工業(yè)總耗電量50%。因此,最大限度降低風(fēng)機(jī)、泵類等設(shè)備耗電量,進(jìn)行節(jié)能改造具有現(xiàn)實(shí)意義。焦煤九里山礦洗煤廠設(shè)計(jì)年處理能力為90萬(wàn)噸,采用跳汰—浮選—尾煤壓濾的聯(lián)合工藝流程。近幾年來(lái),隨著各類設(shè)備更新改造,設(shè)備處理能力相應(yīng)增加,年處理能力已達(dá)到120萬(wàn)噸以上。在完成生產(chǎn)任務(wù)的同時(shí),如何有效的降低能耗成為擺在煤礦企業(yè)面前的一個(gè)新課題。
一、水泵變頻調(diào)速節(jié)能分析
(1)節(jié)能改造前的工況。焦煤九里山礦洗煤廠屬于獨(dú)立電網(wǎng),兩臺(tái)定制的高壓開(kāi)關(guān)柜各獨(dú)立驅(qū)動(dòng)一臺(tái)高壓電動(dòng)機(jī),水泵為工頻直接啟動(dòng),以恒速方式供水。操作員根據(jù)用水需求,通過(guò)調(diào)節(jié)水泵閥門(mén)的開(kāi)度來(lái)實(shí)現(xiàn)水量調(diào)節(jié)。水泵及電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在低效率工作區(qū),造成能源浪費(fèi)較為嚴(yán)重,同時(shí)工頻直接啟動(dòng)對(duì)電動(dòng)機(jī)和電網(wǎng)沖擊都很大,并容易造成電機(jī)籠條松動(dòng)、有開(kāi)焊斷條危險(xiǎn)。(2)水泵變頻調(diào)速節(jié)能原理。由流體力學(xué)可知:流量Q與轉(zhuǎn)速n的一次方成正比,壓力H與轉(zhuǎn)速n的平方成正比,軸功率Ps與轉(zhuǎn)速n的立方成正比,即Q∞n,H∞n2,Ps∞n3。當(dāng)所需要的流量減少,水泵轉(zhuǎn)速降低時(shí),其軸功率按轉(zhuǎn)速的三次方下降。如所需流量為額定流量的80%,則轉(zhuǎn)速也下降為額定轉(zhuǎn)速的80%,那么水泵的軸功率將下降為額定功率的51.2%;當(dāng)所需要流量為額定流量的50%時(shí),水泵的軸功率將下降為其額定功率的12.5%。當(dāng)然轉(zhuǎn)速降低時(shí),效率也會(huì)有所降低,同時(shí)還應(yīng)考慮控制裝置的附加損耗等影響。依據(jù)水泵工作原理與運(yùn)行曲線,可以得到圖1中的100%轉(zhuǎn)速運(yùn)行曲線,這條曲線配合水泵在不同流量運(yùn)行時(shí)的特性曲線(阻抗曲線),可以得到在未應(yīng)用變頻調(diào)速情況下,使用閥門(mén)調(diào)節(jié)控制流量、壓力的特性曲線圖。從理論上來(lái)看,全流量工作時(shí),采用變頻器和閥門(mén)調(diào)節(jié)時(shí),輸入的功率一致,其功率為AI0K包圍的面積,當(dāng)水泵運(yùn)行點(diǎn)由A(100%流量)點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)(80%流量)時(shí),如果采用閥門(mén)調(diào)節(jié)控制時(shí),電動(dòng)機(jī)的功率為BH0L包圍的面積,但是采用變頻器拖動(dòng)水泵后,因其特性的改變,其輸入功率為EJ0L包圍的面積,其節(jié)能效果為:BHJE包圍的面積。因此,就理論上而言,采用變頻器改造水泵后,將會(huì)取得很好的節(jié)能效果。
基于以上分析,焦煤九里山礦決定對(duì)洗煤廠清水循環(huán)泵系統(tǒng)進(jìn)行變頻調(diào)速節(jié)能改造,經(jīng)考察論證,最后選擇焦作華飛電子電器股份有限公司型號(hào)為JTDK-GBP高壓變頻水泵電控系統(tǒng)對(duì)兩臺(tái)315kW/6kV循環(huán)水泵電機(jī)進(jìn)行“一拖一”改造。
二、清水循環(huán)泵系統(tǒng)改造方案
對(duì)洗煤廠清水循環(huán)泵系統(tǒng)的改造遵循了“最小改動(dòng),最大可靠性,最優(yōu)經(jīng)濟(jì)性”原則,此方案的優(yōu)點(diǎn)是完全保留原有系統(tǒng)配置,在原有線路增加一臺(tái)饋電開(kāi)關(guān)柜、一臺(tái)系統(tǒng)切換柜、一臺(tái)GBP-D-06/031高壓變頻器和一臺(tái)TSX調(diào)速控制箱,實(shí)現(xiàn)新老電控系統(tǒng)各自獨(dú)立運(yùn)行,互為備用,并實(shí)現(xiàn)本地操作、機(jī)旁操作、遠(yuǎn)程集控三地控制方式。
圖2中原有工頻系統(tǒng)由兩個(gè)高壓柜組成,每個(gè)高壓柜內(nèi)有1個(gè)高壓隔離開(kāi)關(guān)和1個(gè)真空接觸器,具有機(jī)械互鎖和電氣互鎖,要求不能同時(shí)合。進(jìn)行變頻改造后,循環(huán)水泵的閥門(mén)開(kāi)度保持全開(kāi),基本不需要改變。根據(jù)實(shí)際所需的水量,由泵房機(jī)旁TSX調(diào)速控制箱輸出2~10V模擬電壓信號(hào)送給GBP-D-06/031高壓變頻器,高壓變頻器通過(guò)調(diào)節(jié)輸出頻率改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速,達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的,滿足運(yùn)行工況的要求。當(dāng)高壓變頻器需要維護(hù)、維修時(shí),配合使用饋電開(kāi)關(guān)柜和系統(tǒng)切換柜,實(shí)現(xiàn)變頻和工頻系統(tǒng)的切換,工頻系統(tǒng)完全沿用原有操作方式運(yùn)行,變頻系統(tǒng)完全實(shí)現(xiàn)了電氣隔離可安全檢修。其次,利用GBP-D系列高壓變頻器強(qiáng)大的通訊功能,通過(guò)簡(jiǎn)單連線和軟件設(shè)置,可實(shí)現(xiàn)在集控中心對(duì)清水循環(huán)泵系統(tǒng)工況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。再次,變頻改造后電機(jī)在啟動(dòng)和調(diào)節(jié)過(guò)程中,轉(zhuǎn)速平穩(wěn)變化,沒(méi)有出現(xiàn)任何沖擊電流,解決了電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的大電流沖擊問(wèn)題,消除了大啟動(dòng)電流對(duì)電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、主機(jī)及管道的沖擊應(yīng)力,大大降低維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用。
饋電開(kāi)關(guān)柜符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3960《3-35KV交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備》及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC298的要求,并具有一套完善的性能可靠,功能齊全、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便的機(jī)械式防誤閉鎖裝置,簡(jiǎn)便而有效的達(dá)到兩部提出的“五防”閉鎖功能。系統(tǒng)切換柜包括變頻器隔離開(kāi)關(guān)、工頻隔離開(kāi)關(guān)和主電路帶電指示器等器件。變頻器隔離開(kāi)關(guān)和工頻隔離開(kāi)關(guān)為獨(dú)立操縱機(jī)構(gòu),兩套機(jī)構(gòu)間加裝機(jī)械互鎖,只有工頻隔離開(kāi)關(guān)在分閘位置時(shí),允許高壓變頻器隔離開(kāi)關(guān)合閘,反之亦然。主電路帶電指示器用于向操控人員指示主電路帶電情況。TSX調(diào)速控制箱是焦作華飛電子電器股份有限公司生產(chǎn)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),具有機(jī)旁啟停、調(diào)速、儀表指示和緊急停止等功能,與GBP-D系列高壓變頻器配合使用,滿足機(jī)房機(jī)旁控制電動(dòng)機(jī)調(diào)速的要求。
三、經(jīng)濟(jì)效益
JTDK-GBP高壓變頻水泵電控系統(tǒng)于2008年5月正式在焦煤九里山礦洗煤廠投運(yùn),運(yùn)行效果良好,達(dá)到了改造的目的。根據(jù)全國(guó)節(jié)能計(jì)量測(cè)試技術(shù)服務(wù)中心2008年5月29日對(duì)JTDK-GBP高壓變頻水泵電控系統(tǒng)的測(cè)試報(bào)告,JTDK-GBP高壓變頻水泵電控系統(tǒng)比原有工頻系統(tǒng)用電量降低了34.48%。根據(jù)洗煤廠變頻改造前的運(yùn)行記錄,清水循環(huán)水泵每班工作8小時(shí),耗電為1600KWh,按年工作日為330D,每日工作時(shí)間為16H計(jì)算,年節(jié)電可達(dá):1600×34.48%×2×330≈36.4萬(wàn)度,經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。變頻改造以后,循環(huán)泵調(diào)節(jié)閥門(mén)一直處于全開(kāi)狀態(tài),對(duì)其維護(hù)量大大減少。變頻啟動(dòng)時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)牡退僦饾u平穩(wěn)的升到所需轉(zhuǎn)速,沒(méi)有任何沖擊,電流不會(huì)超過(guò)額定電流,解決了電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的大電流沖擊問(wèn)題,消除了大啟動(dòng)電流對(duì)電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)和主機(jī)的沖擊應(yīng)力,大大降低日常的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用,延長(zhǎng)了電機(jī)、水泵壽命。
對(duì)焦煤九里山礦洗煤廠清水循環(huán)泵系統(tǒng)實(shí)施變頻改造后,節(jié)約了大量的電能,改善了工藝過(guò)程,電機(jī)實(shí)現(xiàn)了軟啟動(dòng),延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命,減少維修量,取得了預(yù)期的效果?!笆晃濉币?guī)劃中明確提出了要“突出抓好在電廠等行業(yè)中的節(jié)能工作”及重點(diǎn)工程“電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能在煤炭等行業(yè)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)風(fēng)機(jī)、水泵系統(tǒng)優(yōu)化改造”。JTDK-GBP高壓變頻水泵電控系統(tǒng)的推廣使用對(duì)于建設(shè)節(jié)約型社會(huì)具有重大意義。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]GBP -D系列高壓變頻器使用說(shuō)明書(shū).版本V1.1.2009(5)
[2]王方軍,胡令芝.高壓變頻器在電廠循環(huán)水泵上的應(yīng)用[J].變頻器世界.2012(1)
近年來(lái),為加快資源優(yōu)勢(shì)向經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)的轉(zhuǎn)化,增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力,公司把“科技興企”作為企業(yè)的長(zhǎng)期戰(zhàn)略之一,并與天津科技大學(xué)進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作,作為人才技術(shù)支撐,科技實(shí)力大大增強(qiáng)。圍繞“一水多用,潔凈生產(chǎn),循環(huán)發(fā)展”的思路,大造綠色產(chǎn)業(yè)鏈,取得了顯著的效果。
21世紀(jì)是海洋的世紀(jì)。在可持續(xù)發(fā)展思想主導(dǎo)世界經(jīng)濟(jì)的今天,科學(xué)規(guī)劃、合理開(kāi)發(fā)利用淺海灘涂資源,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟(jì)是國(guó)家鼓勵(lì)和扶持的重點(diǎn)。公司利用得天獨(dú)厚的資源地理優(yōu)勢(shì)發(fā)展海水養(yǎng)殖、原鹽生產(chǎn),并實(shí)現(xiàn)“一水多用”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展,具有廣闊的市場(chǎng)前景和社會(huì)效益。近年來(lái),地方政府把濱海經(jīng)濟(jì)重新定位,制定總體發(fā)展規(guī)劃,加之最近山東省政府計(jì)劃投資1.5萬(wàn)億元,開(kāi)發(fā)黃河三角洲,也為公司乃至整個(gè)黃河三角洲地區(qū)提供了難得的發(fā)展機(jī)遇。
公司充分利用區(qū)位優(yōu)勢(shì),推進(jìn)海水綜合利用,利用養(yǎng)殖業(yè)形成的高濃度海水,發(fā)展溴素提取、原鹽生產(chǎn)、氯化鎂提取及氯堿等深加工項(xiàng)目,構(gòu)筑起以原鹽生產(chǎn)為基礎(chǔ),鹽化工與養(yǎng)殖為“兩翼”的“一水多用”綜合開(kāi)發(fā)、多產(chǎn)業(yè)齊頭并進(jìn)的新格局,帶動(dòng)和加快沿海經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展,真正把資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化成了經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。
發(fā)展海水“一水多用”生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈,使海水在蒸發(fā)、凈化過(guò)程中,通過(guò)合理的分布調(diào)解,實(shí)現(xiàn)了“初級(jí)鹵水養(yǎng)殖、中級(jí)鹵水提溴、飽和鹵水制鹽,鹽堿聯(lián)產(chǎn)、高級(jí)鹵水提取鉀鎂,鹽田廢渣鹽石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥“的良性循環(huán),其主要工藝流程為:
1、在初級(jí)鹵區(qū)建成養(yǎng)殖場(chǎng),形成孵化、育苗、放養(yǎng)、加工一條龍的養(yǎng)殖公司,進(jìn)行魚(yú)、蝦、蟹、貝、豐年蟲(chóng)的科學(xué)養(yǎng)殖。
2、用于養(yǎng)殖后的海水輸送到中級(jí)鹵區(qū),由于蒸發(fā)海水濃度進(jìn)一步提高,正是提溴的最佳狀態(tài)。
3、提溴后獲得海水被送到結(jié)晶區(qū)鹽田,進(jìn)行原鹽生產(chǎn)。
4、剩余的苦鹵資源也得到充分利用,進(jìn)行鉀、鎂產(chǎn)品的提取加工,消除海洋污染。
5、脫鎂后的海水――飽和鹵被直接引進(jìn)燒堿和氯產(chǎn)品深加工生產(chǎn)線,采用世界先進(jìn)的離子膜技術(shù)實(shí)施20萬(wàn)噸鹽堿聯(lián)產(chǎn)。
公司未來(lái)發(fā)展設(shè)想:
一是在初級(jí)鹵(2―5Be)區(qū)科學(xué)養(yǎng)殖魚(yú)、蝦、蟹、貝的基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)海參等名優(yōu)特產(chǎn)品的養(yǎng)殖和豐年蟲(chóng)深加工,增加養(yǎng)殖效益。豐年蟲(chóng)含有高蛋白多種不飽和脂肪酸及活性炭等延緩人體說(shuō)老的多種物質(zhì),開(kāi)發(fā)前途極為廣闊。
二是以3000噸溴素裝置為龍頭,總結(jié)魯北化和?;纳a(chǎn)經(jīng)驗(yàn)采用地下水進(jìn)入增加提溴率。
三是提溴后的海水被送到結(jié)晶區(qū)鹽田,從傳統(tǒng)的制鹽方式最終走向工廠化生產(chǎn),進(jìn)入制鹽業(yè)的新時(shí)代。
四是利用鹽田廢渣石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥生產(chǎn)。
五是原鹽進(jìn)行深加工,配套20萬(wàn)噸氯堿、5萬(wàn)噸氯乙酸、丁睛、PVC等系列,不斷延伸產(chǎn)業(yè)鏈條,最終走向與石油化工相結(jié)合,充分體現(xiàn)吃干榨凈,實(shí)現(xiàn)零排放。
六是利用太陽(yáng)能和風(fēng)能轉(zhuǎn)化,進(jìn)行海水淡化,鹵水進(jìn)行溴素及原鹽生產(chǎn),淡水搞海洋農(nóng)業(yè)。目前企業(yè)正在與日本對(duì)華投資中心洽談,可望該項(xiàng)目于2009年實(shí)施。
通過(guò)以上工藝,實(shí)現(xiàn)了海水養(yǎng)殖、提溴、鹽堿聯(lián)產(chǎn),提取鉀鎂鹽和石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥的良性循環(huán),原材料得到了充分利用,減少了廢物排放,大大減少了工業(yè)生產(chǎn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的不利影響,同時(shí)也減低了原材料成本,開(kāi)創(chuàng)了一條海水資源“一水多用”的路子,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
根據(jù)情況而定。正常情況下,3-4小時(shí)就有較為明顯的感覺(jué)。但需要根據(jù)具體使用情況而定,因房屋面積、設(shè)置的溫度以及出水溫度等方面,這些因素都會(huì)影響到回水管變熱的速度。
地暖是地板輻射采暖的簡(jiǎn)稱,是以整個(gè)地面為散熱器,通過(guò)地板輻射層中的熱媒,均勻加熱整個(gè)地面,通過(guò)地面以輻射和對(duì)流的傳熱方式向室內(nèi)供熱,達(dá)到舒適采暖目的。按不同傳熱介質(zhì)分為水地暖和電地暖兩類,按不同鋪裝結(jié)構(gòu)主要分為干式地暖和濕式地暖兩種。水地暖是指把水加熱到一定溫度,輸送到地板下的水管散熱網(wǎng)絡(luò),通過(guò)地板發(fā)熱而實(shí)現(xiàn)采暖目的的一種取暖方式。低溫地面熱媒在室內(nèi)形成腳底至頭部逐漸遞減的溫度梯度,從而給人以腳暖頭涼的舒適感。地面輻射供暖符合中醫(yī)溫足頂涼的健身理論,是最舒適的采暖方式,也是現(xiàn)代生活品質(zhì)的象征。干式地暖不需要豆石回填(屬于超薄型);從表面飾材上分為地板型地暖和地板磚型地暖;從功能上分為普通地暖和遠(yuǎn)紅外地暖。
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【關(guān)鍵詞】循環(huán)水冷卻工藝;熱交換器;冷卻構(gòu)筑物;冷卻塔
水資源是人類賴以生存的珍貴資源,隨著近兩年我國(guó)對(duì)于生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高,對(duì)于工業(yè)用水以及污水的排放加強(qiáng)了監(jiān)督和控制。據(jù)統(tǒng)計(jì),用于循環(huán)冷卻系統(tǒng)的冷卻水占據(jù)了我國(guó)現(xiàn)代化工廠全部用水量的68%-80%,如此龐大的用量和占比也引發(fā)了我們對(duì)于循環(huán)冷卻水的處理工藝的思考,在工廠生產(chǎn)的早期由于對(duì)于節(jié)約用水的要求沒(méi)有現(xiàn)在這么高,冷卻水的處理也比較簡(jiǎn)單,但是隨著工業(yè)的發(fā)展以及循環(huán)冷卻系統(tǒng)的引入使得當(dāng)前的循環(huán)冷卻水的濃縮倍數(shù)大大的增加,為了能夠提高當(dāng)前工業(yè)冷卻水的使用效率,防治設(shè)備受到結(jié)垢和侵蝕縮短使用壽命,以及減少污染等需求,必須采取一定的循環(huán)水處理工藝。
循環(huán)水冷卻處理工藝主要類型和應(yīng)用范圍(著重說(shuō)明一下化學(xué)藥劑處理、有機(jī)磷配方、正磷配方以及無(wú)磷配方的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍)
循環(huán)水處理的工藝類型很多,不同的工藝類型處理的特點(diǎn)和效果也各有不同,循環(huán)水處理工藝主要類型有化學(xué)藥劑處理、靜電處理、膜處理、磁化處理和臭氧處理等,由于大多數(shù)的企業(yè)中采用的是化學(xué)藥劑處理的方式,化學(xué)藥劑處理是當(dāng)前為了避免工業(yè)循環(huán)冷卻水的結(jié)垢、腐蝕以及微生物滋生等現(xiàn)象,在循環(huán)水冷卻處理中加入阻垢劑、殺菌劑、緩蝕劑等化學(xué)藥劑的主要技術(shù),化學(xué)藥劑處理是我國(guó)目前循環(huán)冷卻水水質(zhì)穩(wěn)定的關(guān)鍵技術(shù)。常規(guī)的化學(xué)藥劑處理的藥劑配方主要是以磷系為主,在循環(huán)水冷卻處理工藝中水質(zhì)化學(xué)處理的藥劑種類有很多,例如:預(yù)膜劑、化學(xué)清洗劑、緩蝕劑、混凝劑、消泡劑、殺菌滅藻劑等。在實(shí)際的循環(huán)水冷卻處理工藝當(dāng)中,藥劑的選擇一定要注意根據(jù)各藥劑的化學(xué)特性和處理功能,提高多種藥劑的協(xié)同作用,能夠有效的降低藥劑的成本,提高水質(zhì)穩(wěn)定的效果。
循環(huán)冷卻水處理工藝的日常應(yīng)用與管理(日常應(yīng)用與管理在寫(xiě)深入些,對(duì)于不同的幾種補(bǔ)水水源如何進(jìn)行調(diào)整,保證循環(huán)水水質(zhì)合格。更好的達(dá)到節(jié)水減排)
循環(huán)水的管理工作向來(lái)是“一份試劑九分管理”反映了管理在循環(huán)冷卻水處理工藝中的作用,由于循環(huán)冷卻水在應(yīng)用過(guò)程中發(fā)生了多種變化,因此對(duì)于水質(zhì)的檢測(cè)與調(diào)整是循環(huán)冷卻水處理工藝管理的重要內(nèi)容,具體措施為:
1、明確水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格工藝管理
為了做好循環(huán)水的日常管理工作,我們必須明確循環(huán)水的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。為此應(yīng)采取以下幾個(gè)措施來(lái)實(shí)現(xiàn):1、堅(jiān)持分析監(jiān)測(cè)制度。規(guī)定對(duì)水質(zhì)指標(biāo)作現(xiàn)場(chǎng)分析,再由公司化驗(yàn)室每周抽樣一次,其中還包括對(duì)當(dāng)天所留水樣的復(fù)查,以確保分析的準(zhǔn)確可靠性;2、 重視人工可調(diào)指標(biāo)的執(zhí)行和考核(藥劑濃度、余氯、堿度),對(duì)關(guān)鍵操作實(shí)行工序管理。我們將水處理藥劑投加作為工序管理點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)量管理,以確保藥劑濃度指標(biāo)合格;3、工藝指標(biāo)合格率、分析差錯(cuò)率及工序能力都納入考核范圍。4、為了保證加藥的準(zhǔn)確性,我們對(duì)加藥方法均要作詳細(xì)規(guī)定。對(duì)某個(gè)系統(tǒng)而言,每提高1mg/L藥劑濃度需加多少公斤藥劑,以及每補(bǔ)1t水應(yīng)該加多少藥劑,都要經(jīng)過(guò)計(jì)算,教給每個(gè)操作人員。這樣,加入量很準(zhǔn)確,不會(huì)發(fā)生超標(biāo)或不足。
(我廠藥劑是承包商大包,他們采用自動(dòng)加藥,他們通過(guò)分析數(shù)據(jù)進(jìn)行藥劑調(diào)節(jié),車間進(jìn)行監(jiān)控分析。此段需要改)
2、水質(zhì)監(jiān)測(cè)與監(jiān)控(可加入如:濁度、腐蝕速率、沉積速率如何進(jìn)行控制和管理,著重實(shí)際生產(chǎn),少一些理論最好。如濁度高時(shí),如何處理)
水質(zhì)監(jiān)測(cè)包含的內(nèi)容很多分別是:控制鈣硬、總堿度,當(dāng)循環(huán)水的濃縮倍數(shù)穩(wěn)定并且不受外界影響的時(shí)候,水總堿度直接影響著系統(tǒng)的結(jié)垢過(guò)程。水的硬度是水中鈣離子和鎂離子的綜合,循環(huán)冷卻水處理工藝中重要的指標(biāo)。這兩項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)的控制對(duì)于循環(huán)冷卻水處理有著非常重要的意義,無(wú)論任何工藝類型都需要密切的控制水硬度和總堿度;PH值,根據(jù)配方或者其他工藝類型的特點(diǎn),分析PH的理論值,避免冷卻塔中二氧化碳的逸出影響到濃縮的倍數(shù),所以對(duì)于Ph值的控制也是循環(huán)水處理工藝日常管理中重要的環(huán)節(jié);3、總磷、正磷、Cl-離子,總磷的檢測(cè)和管理工作是為了計(jì)算水中有機(jī)磷的含量,避免磷超標(biāo)。磷的主要來(lái)源是磷系水穩(wěn)定控制藥劑,而別是在循環(huán)冷卻水處理的過(guò)程中,如果遇到較強(qiáng)的養(yǎng)護(hù)劑,會(huì)導(dǎo)致部分有機(jī)磷失效從而降低循環(huán)冷卻水處理的效果。而對(duì)于Cl-的控制則是為了避免設(shè)備受到嚴(yán)重的腐蝕效果,特備是很多不銹鋼管道設(shè)備對(duì)于Cl-的反映十分敏感,必須進(jìn)行有效的監(jiān)督和控制;4、泥垢,盡管多種循環(huán)水處理工藝都對(duì)水中的微生物進(jìn)行了清理,但是如果滿足適當(dāng)?shù)纳L(zhǎng)條件,微生物還是會(huì)大量的生長(zhǎng),而且衛(wèi)生的繁衍過(guò)程及其迅速。微生物的生長(zhǎng)造成的危害特別的大,主要是其生理活動(dòng)造成的粘泥,如果不加以控制,生物粘泥的處理將非常的麻煩,因此提高對(duì)水質(zhì)中微生物的檢測(cè)也是非常重要的,是日常管理的核心環(huán)節(jié)。
3、濃縮倍數(shù)與補(bǔ)水(我廠現(xiàn)在是高濃倍運(yùn)行>8,說(shuō)明節(jié)水及水質(zhì)質(zhì)量控制,著重實(shí)際生產(chǎn),少一些理論最好)
循環(huán)水的含鹽量與補(bǔ)給水含鹽量之比為濃縮倍數(shù)。這是循環(huán)水處理中的一個(gè)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。控制方法是嚴(yán)禁任意排水,亂接水管,使系統(tǒng)密閉循環(huán)。發(fā)現(xiàn)漏水及時(shí)處理。設(shè)計(jì)濃縮倍數(shù)3.0,在使用初期,熱負(fù)荷偏低時(shí)難以達(dá)到,控制在設(shè)計(jì)指標(biāo)(濃縮倍數(shù)為3.0)。隨著系統(tǒng)逐步正常使用,濃度倍數(shù)逐步提高達(dá)到設(shè)計(jì)能力時(shí)濃縮倍數(shù)可達(dá)4.0-5.0倍。循環(huán)水濃縮倍數(shù)即是水質(zhì)指標(biāo)也是經(jīng)濟(jì)指標(biāo),為此我們根據(jù)水系統(tǒng)的水量平衡計(jì)算出了補(bǔ)水量,即補(bǔ)水量=蒸發(fā)量+全排污量。排污量=增發(fā)量/(濃縮倍數(shù)-1),以上公式我們能夠看出,適當(dāng)?shù)奶岣邼饪s倍數(shù)能夠減少排污量,這也是循環(huán)水處理工藝管理的重點(diǎn)。
結(jié)語(yǔ):
循環(huán)冷卻水處理的工藝有多重,但是對(duì)于水質(zhì)的處理的目的是一樣的,都是為了減少對(duì)循環(huán)水處理系統(tǒng)設(shè)備的危害,提高對(duì)水的利用,我們總結(jié)了不同的循環(huán)冷卻水處理工藝以及其應(yīng)用范圍,并對(duì)循環(huán)冷卻水處理工藝日常管理的重點(diǎn)進(jìn)行了分析,希望能夠?qū)υ擃愃幚砉に嚰捌鋺?yīng)用提供幫助。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:循環(huán)水pH值; 系統(tǒng)泄露; 好氧硫細(xì)菌
Abstract: water circulating cooling process, become acidic water quality, total iron content rise sharply, alkalinity close to zero, analysis the reasons of one may be, it is concluded that the system is let out the conclusion, and make sure the leak things for hydrogen sulfide, through the heat exchange equipment related to catch a leak, make water quality is back to normal.
Keywords: circulating water pH value; System leak; Good oxygen sulfur bacteria
中圖分類號(hào):TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1、概況
上海焦化有限公司三聯(lián)供配套循環(huán)水裝置建于1993年,設(shè)計(jì)規(guī)模10000m3/h,采用5座逆流機(jī)械通風(fēng)濕式冷卻塔進(jìn)行冷卻,2套240 m3/h無(wú)閥濾池作為旁濾設(shè)施,回水管、出水管均為碳鋼管道。主要向公司內(nèi)制甲醇工段、一氧化碳廢熱回收、空分、干熄焦發(fā)電機(jī)組等裝置供應(yīng)冷卻循環(huán)水。
相關(guān)工藝指標(biāo):pH7.0~9.2,M-堿度≦8[H+]mmol/L,Ca2+:40~200mg/L,Cl-≦300 mg/L,總鐵≦2.0 mg/L,濃縮倍數(shù)2~4,濁度≦20NTU,回水溫度≦42℃,出水溫度≦32℃。采用有機(jī)多元膦酸緩釋阻垢劑,濃度控制在70±10 mg/L范圍內(nèi),以溴化物氧化殺生劑作為殺菌劑。
2、相關(guān)情況
2008年3月底起,10000m3/h循環(huán)水工段水樣常規(guī)分析發(fā)現(xiàn)pH值偶然出現(xiàn)小于正常指標(biāo)下限7.0,其余工藝指標(biāo)均正常,當(dāng)時(shí)認(rèn)為可能是相鄰生產(chǎn)裝置的煙氣受風(fēng)吹溶解于水中所致,適量投加純堿,將pH調(diào)節(jié)至指標(biāo)范圍內(nèi)。
4月初,按計(jì)劃進(jìn)行循環(huán)水不停車清洗預(yù)膜工作。在投加有機(jī)酸清洗劑清除系統(tǒng)內(nèi)鐵銹和鈣垢的過(guò)程中,pH應(yīng)處在4.7~5.2的范圍內(nèi),但實(shí)際卻持續(xù)在較低的4.2~4.4上下波動(dòng),且集水池中出現(xiàn)泡沫,投加消泡劑,不見(jiàn)效果,一時(shí)無(wú)法分析原因,故而取消此次清洗預(yù)膜工作,在進(jìn)行補(bǔ)水排污置換后正常投加緩蝕阻垢劑和殺菌劑繼續(xù)運(yùn)行。此后幾天,循環(huán)水水質(zhì)每況愈下,pH值持續(xù)走低,出現(xiàn)極值4.1,堿度接近于0。總鐵含量的大幅上升,也表明了酸性水質(zhì)對(duì)管道系統(tǒng)和換熱設(shè)備腐蝕傾向的加劇。
考慮到微生物細(xì)菌是使水質(zhì)呈酸性的主要因素,在原先溴化物氧化型殺菌劑無(wú)效的情況下,決定嘗試投加非氧化型殺菌劑,觀察水質(zhì)變化情況。經(jīng)過(guò)殺菌,粘泥剝離和排污置換,pH值在短暫恢復(fù)正常后再次走低,始終呈酸性。只有通過(guò)添加純堿調(diào)節(jié)pH值、大規(guī)模補(bǔ)排置換等被動(dòng)方法,暫時(shí)維持系統(tǒng)的運(yùn)行
3、pH值對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)的影響
當(dāng)循環(huán)水pH值降到5.5以下時(shí),碳鋼表面形成的鈍化膜會(huì)很快被破壞;在pH值為4 .5左右時(shí),析氫反應(yīng)開(kāi)始,使鐵迅速溶解。在一定條件下,這些離子能迅速生成難溶的氫氧化鐵,沉積在換熱器管壁的金屬表面,降低金屬表面的傳熱系數(shù),這些沉積物的存在還將促進(jìn)金屬表面的局部腐蝕,甚至造成換熱器管壁的穿孔事故。如果能很好地控制循環(huán)水的pH值,就可以避免上述現(xiàn)象的發(fā)生。這是因?yàn)樵诔ㄩ_(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中含有飽和的溶解氧,當(dāng)pH值提高到8.0以上時(shí),氧能使碳鋼表面生成一層鈍化膜(r一Fe2O3),使碳鋼得到保護(hù),增加金屬的抗腐蝕性能。此外,當(dāng)pH值提高之后,水中氫離子濃度降低,堿度提高,碳酸鈣能夠在碳鋼表面上形成保護(hù)膜,降低碳鋼的腐蝕速度。故循環(huán)冷卻水對(duì)碳鋼的腐蝕速度隨水的pH值升高而降低。
4、原因分析
影響循環(huán)冷卻水pH值的原因主要有以下四個(gè)方面:
1)加殺菌劑的時(shí)候,因殺菌劑是強(qiáng)酸性,所以會(huì)使循環(huán)冷卻水的pH值下降;
2)取用的水源發(fā)生污染;
3)管道的泄漏;
4)操作失誤或其他因素。
上述原因中,1)、2)、4)基本可以排除。所以造成循環(huán)水pH值走低的原因可判定為系統(tǒng)存在工藝介質(zhì)持續(xù)性泄露。而系統(tǒng)泄露導(dǎo)致水質(zhì)呈酸性,第一想到的就是氨氮泄露。銨根離子受硝化菌群作用,被氧化成硝酸根離子,使水質(zhì)變酸。但水樣分析后,水中氨氮濃度未見(jiàn)異常,且硝化菌群只適宜在pH6.0~9.5的范圍內(nèi)生長(zhǎng)故而排除這一可能。
在pH較低的水質(zhì)環(huán)境中,唯有好氧硫細(xì)菌和厭氧硫酸還原菌能夠繼續(xù)存活(見(jiàn)下表),
細(xì)菌名稱 適宜溫度 生存條件 控制范圍 滋生后果
好氧性莢膜細(xì)菌 20~40℃ pH4~8(7.4最適宜) 形成嚴(yán)重的生物粘泥
好氧芽胞細(xì)菌 20~40℃ pH5~8 產(chǎn)生難以消滅的細(xì)菌粘液芽胞
好氧硫細(xì)菌 20~40℃ pH0.6~6 <1000個(gè)/mL 使硫化物被氧化成硫或硫酸
厭氧硫酸鹽還原菌 20~40℃ pH4~8 <50個(gè)/mL 在好氧硫化菌泥下生長(zhǎng),引起腐蝕,形成H2S
鐵細(xì)菌 20~40℃ pH7.4~9.5 <100個(gè)/mL 在細(xì)菌的外膜沉淀Fe(OH)3,形成大量的粘泥沉淀物
硝化菌群 5~40℃ pH6.0~9.5 亞硝化菌<100個(gè)/mL;反硝化菌<1000個(gè)/mL;氨化菌<10000個(gè)/mL 產(chǎn)生硝酸根離子,水質(zhì)變酸,影響氧化型殺生劑的作用
如果系統(tǒng)中存在硫化物(如H2S)泄露,會(huì)被好氧硫細(xì)菌氧化成硫酸,而生長(zhǎng)在好氧硫化菌泥下的厭氧硫酸還原菌則引起管道設(shè)備腐蝕,使總鐵含量上升,并形成H2S,繼而又被好氧硫細(xì)菌氧化成硫酸,如此進(jìn)入惡性循環(huán)(如下圖)。這一情況完全符合當(dāng)時(shí)循環(huán)水的水質(zhì)特點(diǎn),因此得出了系統(tǒng)內(nèi)存在硫化物泄露結(jié)論。
硫化物泄露硫或硫酸硫化氫
使水質(zhì)呈酸性,為好氧硫細(xì)菌提供生存條件
隨后聯(lián)系相關(guān)部門(mén)進(jìn)行設(shè)備排查,確認(rèn)存在硫化氫氣體泄露,經(jīng)設(shè)備檢修捉漏后,循環(huán)水水質(zhì)終于恢復(fù)正常,系統(tǒng)運(yùn)行至今,各項(xiàng)工藝指標(biāo)均正常,甚至優(yōu)于以往。pH穩(wěn)定在8.0~9.0,濃縮倍數(shù)也持續(xù)接近于4.0。
5、小結(jié)
當(dāng)循環(huán)水pH值降到5.5以下時(shí),碳鋼表面形成的鈍化膜會(huì)很快被破壞;在pH值為4 .5左右時(shí),析氫反應(yīng)開(kāi)始,使鐵迅速溶解。在一定條件下,這些離子能迅速生成難溶的氫氧化鐵,沉積在換熱器管壁的金屬表面,降低金屬表面的傳熱系數(shù),這些沉積物的存在還將促進(jìn)金屬表面的局部腐蝕,甚至造成換熱器管壁的穿孔事故。
硝化菌群對(duì)pH十分敏感,適宜生存在中性或弱堿性的環(huán)境中。循環(huán)水水質(zhì)呈酸性,不利于硝化菌的生長(zhǎng),卻為好氧硫細(xì)菌和厭氧硫酸鹽還原菌創(chuàng)造了良好的生存環(huán)境,如果系統(tǒng)中存在硫化物泄露,會(huì)被好氧硫細(xì)菌氧化成硫酸,降低pH值,同時(shí)被生長(zhǎng)在好氧硫化菌泥下的厭氧硫酸還原菌還原成H2S,又為好氧硫細(xì)菌利用。如此惡性循環(huán),使循環(huán)水pH持續(xù)走低,腐蝕管道和換熱設(shè)備,給生產(chǎn)運(yùn)行造成影響。
參考文獻(xiàn)
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