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自动化在干熄焦除盐水站中的应用

发布时间:2019-03-23 11:08所属分类:科技论文浏览:1

摘要:随着干熄焦技术的成熟与应用,余热锅炉压力的提升对其给水的要求也越来越高,这就对除盐水站的产水品质提出了更高的要求。本文首先对干熄焦除盐水站工艺、技术进行介绍,然后探讨了除盐水站的技术特点,最后对自动化在干熄焦除盐水站中的应用进行分析

  摘要:随着干熄焦技术的成熟与应用,余热锅炉压力的提升对其给水的要求也越来越高,这就对除盐水站的产水品质提出了更高的要求。本文首先对干熄焦除盐水站工艺、技术进行介绍,然后探讨了除盐水站的技术特点,最后对自动化在干熄焦除盐水站中的应用进行分析。

  关键词:干熄焦,除盐水站,自动化

化学工业与工程技术

  1.前言

  随着干熄焦技术的发展,近几年来,已建或在建的干熄焦系统的处理能力越来越大,其余热锅炉也从最开始的中压锅炉发展到现在的高压锅炉,这就对给水的水质提出了更高的要求。在这种情况下,加强对干熄焦除盐水站自动化控制的应用,对保证除盐水站能连续稳定的生产出高纯度的产品水有着重要的意义。

  2.干熄焦除盐水站技术介绍

  目前的除盐水工艺主要有三种:离子交换方式、反渗透+混床方式、反渗透+连续电除盐EDI方式。唐钢美锦煤化工有限公司干熄焦除盐水站采用的是反渗透+EDI工艺,最大产水量为120t/h,具体的工艺流程如下:原水采用地下水,经杀菌剂杀菌后进入全自动过滤器,经全自动过滤器过滤后的水进入水箱,完成原水的预处理。

  预处理后的水经反渗透增压泵进入热交换器,将水温控制在20℃至25℃,热交换器出水需加入还原剂、阻垢剂和PH调节剂,然后进入5μm的保安过滤器进一步过滤掉水中残存的微量悬浮物颗粒、胶体、微生物等,过滤后的水经高压泵升压后进入反渗透装置,反渗透膜将除去水中大部分离子、二氧化硅等,反渗透的出水进入中间水箱,中间水箱的水经脱气增压水泵进入1μm的过滤器,过滤后的水进入膜脱气装置,脱除水中的游离二氧化碳,脱碳后的水进入EDI装置,进一步除去水中的离子,EDI产水进入除盐水箱,经除盐水泵送至用水单元即干熄焦余热锅炉系统。(2)主要设备唐钢美锦煤化工干熄焦除盐水站的主要设备包括:全自动过滤器、反渗透装置、EDI装置、膜脱气装置、化学清洗装置、保安过滤器、热交换器、反渗透增压泵、高压泵、脱气增压泵、除盐水泵、真空泵、加药装置等。

  3.技术特点

  反渗透+EDI装置是目前制取超纯水最经济、最环保的制备工艺,不需要用酸碱进行再生便可连续制取超纯水,对环境没有什么破坏。再有,此套工艺所需设备要多于另外两种工艺,自动化控制水平也要高于他们。

  4.自动化在干熄焦除盐水站中的应用

  (1)自动控制概述唐钢美锦煤化工干熄焦除盐水站的程序控制系统采用带LCD显示的上位机(PC)+可编程控制器(PLC)构成的控制系统来对整个工艺系统的全部设备进行集中监视、管理和自动控制。系统可实现现场就地和除盐水站控制室集中控制两种操作方式,可进行自动与手动运行方式的切换。本控制系统采用可编程逻辑控制器(PLC)完成整套系统的自动控制,同时可上位机显示工艺过程中的主要监测指标以及系统运行状态并可超限报警等功能。

  (2)控制方式采用三级集散控制系统,实现对水处理工艺流程的监测以及相关工艺设备的运行状态的监控:第一级:现场手动控制。在各电气站点设置现场手动控制箱,可单独启停各设备及各执行机构。第二级:PLC逻辑联动控制。由PLC根据现场各测试设备采集的数据及系统设备运行逻辑关系,控制各站点内的电气设备自动运行。第三级:中央控制。通过工业控制上位机对PLC控制系统实现监测和点动控制,实时监控及参数越限或控制对象故障报警。

  (3)反渗透系统的控制反渗透系统的启动、运行、冲洗、停机备用等过程均可由PLC实现自动控制。反渗透装置的运行受过滤后水箱液位和中间水箱液位连锁控制。当超滤水箱液位低于1m或中间水箱液位高于4.5m时,反渗透停止运行;当过滤后水箱液位高于2.0m或中间水箱液位低于4m时,反渗透装置自动运行。

  反渗透装置运行前要经过1分钟的低压冲洗过程,冲洗结束后自动转入制水阶段,如果在制水阶段发生增压泵出口压力小于0.1Mpa或高压泵出口压力大于1.5Mpa,则高压泵停止运行。直到压力恢复后再次进入制水阶段。当反渗透停机时,反渗透将进入保护冲洗阶段,时间为2分钟,2分钟后反渗透保护冲洗自动停机。

  (4)EDI系统的控制EDI装置的运行受中间水箱液位和除盐水箱液位连锁控制。当中间水箱液位低于1m或除盐水箱液位高于4.5m时,EDI停止制水运行;当中间水箱液位高于2.0m或除盐水箱液位低于4m时,允许EDI装置自动运行。

  5.干熄焦除盐水工艺、设备、控制上的几点建议

  (1)由于EDI对进水水质的要求较高,进水水质越好经EDI处理后的除盐水纯度越高,故可根据原水水质的不同采用二级反渗透。(2)膜脱气处的脱气真空度应达到100㎜汞柱,降低水中二氧化碳含量,进而保证EDI的除硅等性能。(3)加药装置的加药泵可根据各自所调节的水质指标值进行上药量的自动调节,具体实践上可采用PID调节方法。

  6.结束语

  除盐水是干熄焦余热锅炉的血液,其重要程度不言而喻,水质的好坏将直接决定着锅炉和整个干熄焦系统的稳定安全运行。反渗透+EDI是目前最经济环保的制水工艺,自动控制系统的不断优化与提升将会更加能够保证制水系统的连续稳定运行。

  【参考文献】

  [1]范伯云.浅谈干熄焦技术的应用[J].武钢技术,2012(3):40-46.

  [2]陈志明.干熄焦的生产实践及发展方向探讨[J].钢铁,2012,36(3):2-5.

  [3]周本省.工业水处理技术.北京.化学工业出版社,1997.

  [4]金熙,顶成林,齐东子编.工业水处理技术问答(第3版).北京:化学工业出版社,2003.

  [5]李遵基主编.热工自动控制系统.北京:中国电力出版社,1997.

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