在线监控技术在循环水系统的应用

河南化工HENAN CHEMICAL INDUSTRY2006年第23卷在线监控技术在循环水系统的应用李玉顺,刘付云,常荣芳,王天峰(河南心连心化工有限公司,河南新乡453731)摘要:针对循环冷却水高浓縮倍教节水运行时存在的问题,从循环水结垢腐蚀在线检测、微生物在线监控、自动化管理等方面,把在线监控技术与传統化学方法有机结合,达到循环水高倍率安全运行,节水效果明显。关键词:在线监控;循环水系统;腐蚀监测;自动化中图分类号:TQ06.8文献标识码:B文章编号:1003-3467(2006)08-0038-02河南心连心化工有限公司是以生产尿素、甲醇、压力。热电联产一体化的股份公司。热电循环水系统循环水量为6000m3/h,供二期、三期汽轮机凝汽器冷却1循环水在线监控技术用水(装机容量24MW),公司于2005年5月份引1.1面蚀和点蚀的在线监测入美国亚仕兰公司在线监控系统(KPI- Control热电循环水系统中材质主要是A3碳钢和er),实现监控自动化,取得了显著成效,不仅使汽TP304不锈钢,由于补充水中氯离子含量偏高110轮机凝汽器的真空度明显提高,延长了清洗周期,降140mg/L,循环水的氯离子控制在450mg/L以下,低系统综合运行成本,确保安全、平稳、高效运行,而高于国标(<300mg/L)。氯离子具有腐蚀性,它能且提高水资源重复利用率,节省了用水,减轻了环保破坏碳钢、不锈钢和铝等金属或合金表面的钝化膜,>OOOGOOOeOOOe-OOOOOOOeOOOOOOOOOOOOOOOGOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOcOOOoOO脱硫塔压差出现波动,变换气脱硫再生槽泡沫层增5kg/d,半水煤气脱硫再生槽内硫泡沫层增厚,硫膏厚,以后压差逐渐稳定,运行一年多以来,压差一直澄清时间加快,由原来的4~5h缩短为30min左保持在8.5~9.2kPa,溶液清亮。右,硫黄回收率提高。硫化氢脱除效率高,在相同的3.1.3原因分析总碱度下,半水煤气脱硫进口硫化氢含量为1.088脱硫催化剂有很强的自清洗能力,变换气1.2g/m3,半水煤气脱硫出口硫化氢合格率可达脱硫塔塔径较小,气量大,塔内填料大小不均,在塔98%以上,比以前增加了40%。88可脱除部分有内局部产生积硫,当888达到一定浓度时,它可将积机硫,据中心化验室对半水煤气脱硫进、出口有机硫硫疏松,硫颗粒向下流动过程中,堵阻增加,出现拦含量的分析,888可脱除40%的有机硫减轻了变换液,当硫颗粒大部分流出时,塔阻降低,再生槽出现气脱硫塔的负荷。系统悬浮硫含量控制在指标之大量泡沫。内,半水煤气脱硫塔压差稳定在2.5~3.1kPa3.1.4变换气脱硫系统的主要控制指标总碱浓度,0.6~0.7mol/L;888脱硫催化剂,经济效益分析30~40mg/L;悬浮硫0.01~0.02g/L;压差8.52004年3月份,化工原料V2O3已涨价至43万9.2kPa。元/t,栲胶5000元/t,脱硫系统每月消耗V2O33.2半水煤气脱硫系统0.5t,栲胶1t,仅这两项化工原料就需22万元。改2005年3月14日,半水煤气脱硫投用8方用88替代栲胶与v2O3后,888价格为36万元/t,法与变换气脱硫一样,半水煤气脱硫的加入量为2每月消耗80kg,每月888费用为3万元,即每月节kg/d,3月2日,溶液颜色已转为豆绿色4月份,栲余中国煤化工年节约228万元;不胶与NaO3含量几乎测不出,5月份“888分析仪需每CNMH元;合计每年节约安装好,取样分析888度为27mg/L,以后,888完300多万元。全代替栲胶与V2O3;半水煤气脱硫的投用量减为1第8期李玉顺等:在线监控技术在循环水系统的应用引起金属点蚀。传统的挂片腐蚀检测需要一个月的剥离剂,实践证明,此方案是控制菌藻的一种廉价实周期,结果反馈比较滞后;对于不锈钢的点蚀,传统用的好方法。实验室检测方法无法检测。对循环水进行了三次抽检,结果显示,2005年热电循环水目前使用的在线监控系统能同时监5月25日运行初期,细菌总数没有达到美国亚仕兰测两种材质的面蚀和点蚀速率,可根据监测数据及公司规定的10万个/mL的标准;分别在67、11月时评价并调整水处理方案。监控数据表明,2005年份检测结果均优于标准。8月14-28日碳钢均匀腐蚀和点腐蚀速率均超过通过ORP的在线监测,实时控制杀菌剂的投加腐蚀标准(0.125mm/a)。从8月28日达标后,腐量,确保持续的自由余氯维持在一个最佳的剩余量。蚀速率逐渐降低;10月30日后均保持在0.05mm/a根据9、10、1l月份ORP控制趋势图检测显示,ORP以下,优于国标总体控制在160~220mV之间,细菌控制情况良1.2污垢在线监测好通过模拟凝汽器不锈钢管内流速、水温等参数可以在监控设备的透明管中观察循环水污垢的附者3运行效果速率,为现场控制人员提供直观、真实的资料信息。汽轮机运行效果:对汽轮机真空度趋势图进行1.3微生物在线监测与控制分析,三期真空度控制状态越来越好,到2005年11在线监控系统在线显示循环水的氧化还原电位月份真空度提高到96MPa左右,效果良好。(ORP),氧化还原电位与循环水中的自由余氯含量节水情况:与2004年相比,2005年总循环水补成正比,与异氧菌总数成反比。在实际运行中设定水量由77.12万t减少至62.80万t,补水量减少循环水中ORP的控制范围(160~220mV),从而控14.32万t,节水率达18.6%。2005年循环水年总制加药设备的开启或关闭状态,确保热电循环水中排放量由2004年的30.85万t降至18.51万t,排的微生物情况控制在设计的范围。放量减少14.32万t。同时该系统还对pH值、电导率、水温等参数实经济效益:机组维持良好的真空度、汽耗比和端施在线监测,通过网络与相关工作站实现了联接和差,保证了装置安全长周期运行,仅节水创效益达信息交换,为操作人员提供了及时、全面的现场数13万余元。结果见表1。据。在线监控系统在热电循环水应用一年多来,有表12005年与2004年节约用水投入成本与效益效地保证了系统的节水运行安全,提高了热电车间比较项目2004年2005年同期节约情况循环水管理的自动化水平和工作效率用水量/万t77.1262.8014.32用水金额/万元7314.322监控结果药剂成本/万元16.317.5热电车间循环水的补充水采用地下水,属高硬、一合计/万元89.36851312高碱水质,补充水总硬350-400mg1(以CaCO34结束语计)、碱度350~410mg/L(以CaCO3计)。根据企业对节水和环保排污的要求,选用低磷阻垢缓蚀剂通过在线监控技术在我厂热电循环水的成功应DS747和无磷分散剂DS747A,循环水钙硬+总碱<用,提高了循环水系统的运行安全和管理效率。在1500mg/L,有机磷控制在1.5mg/L,浓缩倍数稳定企业大修期间停机检修时,仪器检测数据与现场实在3.5-4.0,加药浓度分别为35mg/L和8mg/L际情况十分接近。(以排污量计算)目前,循环水浓缩倍数控制在3.5~4.0左右2005年10月8日,对三期汽轮机凝汽器进行节水效果明显。检查,无结垢现象。通过以上阻垢缓蚀技术解决了结垢、腐蚀问题后,公司采用经济高效、现场制备的二氧化氯杀菌技中国煤化工术,可以实现连续添加确保杀菌效果的连续性和一了:,人x2NMHG工程师从事化工企业管致性。根据微生物滋生情况和细菌总数投加1227