除鹽水系統(tǒng)原水加熱方式的改造

鞏清明，吳方克

（山東海化氯堿樹脂有限公司，山東 濰坊 262737）

除鹽水系統(tǒng)原水加熱方式的改造

鞏清明，吳方克

（山東海化氯堿樹脂有限公司，山東 濰坊 262737）

對除鹽水系統(tǒng)存在的問題進行了分析并提出了解決方案。

除鹽水系統(tǒng)；原水加熱；改造

山東海化氯堿樹脂有限公司年生產(chǎn)燒堿25萬t/a、聚氯乙烯20萬t/a，與之配套的除鹽水系統(tǒng)為200m3/h產(chǎn)能。該套系統(tǒng)分期設(shè)計和投用，設(shè)計回收率為75%，每小時需用原水約270 m3。一期工程于2005年初投用，但原水加熱設(shè)備汽水混合加熱器運行不穩(wěn)定，主要表現(xiàn)為水擊嚴(yán)重、振動大、漏點多、運行周期短且不穩(wěn)定等。

1 系統(tǒng)主要設(shè)備及工藝流程簡介

該系統(tǒng)主要設(shè)備包括4臺石英砂過濾器 （開3備 1），2 800 mm×4 430 mm；3臺活性炭過濾器 （開2備 1），2 800 mm×5 130 mm；2套 50 m3/h反滲透；2 臺陰陽離子交換床（開 1備 1），2 200 mm×5 200 mm。原水經(jīng)加熱至25℃左右進入原水箱，由原水泵加壓經(jīng)石英砂過濾器降低濁度和SDI值，加入阻垢劑后經(jīng)高壓泵加壓進入反滲透除鹽（簡稱RO），最后，通過混合離子交換器（簡稱混床）進一步除鹽，從而保證產(chǎn)水電導(dǎo)率≤2 μs/cm（25℃），成品水存入除鹽水箱，由泵再外送至各工序使用。工藝流程簡圖見圖1。

2 改造前狀況

該系統(tǒng)水源采用地下井水，水溫較低，不能滿足系統(tǒng)水溫要求。為保證該裝置關(guān)鍵設(shè)備反滲透長周期穩(wěn)定運行和產(chǎn)水量需要，在進水管線上配備了1臺管道式汽水混合加熱器，以提高井水溫度達到系統(tǒng)運行指標(biāo)要求。

混合器在原水箱前進水管線上水平安裝，自管網(wǎng)來的蒸汽由閥門調(diào)節(jié)后經(jīng)止回閥垂直進入汽水混合器，井水通過管道水平流過，蒸汽和水在混合器內(nèi)直接混合，加熱后，熱水由罐頂進入原水箱。此工藝在運行過程中存在以下問題：汽水混合器水擊嚴(yán)重、噪音大，整套設(shè)備及附近管道振動大；管道、閥門及設(shè)備間靜密封點經(jīng)常泄漏，閥門及墊片更換頻繁，維修工作量大；開停頻繁，運行不平穩(wěn)，從而影響生產(chǎn)。針對以上問題，進行了以下改進：調(diào)節(jié)閥門，嚴(yán)控井水進水量與蒸汽用量的比例；原水罐與汽水混合加熱器間增加橡膠軟聯(lián)接，以減輕原水箱和管線的振動；由小到大，調(diào)節(jié)蒸汽閥門開度，尋找最小水擊點；更換蒸汽與汽水混合加熱器間止回閥；改變蒸汽加入角度與壓力。通過一段時間的摸索和實驗，以上措施對存在問題并不能徹底解決。改造前的流程圖見圖2。

3 原水加熱方式改造方案

針對上述情況，為保證原水加熱效果，節(jié)省投資，結(jié)合現(xiàn)有設(shè)施，進行了改造。保留原汽水混合加熱器作為備用，重新增加1根進水管線，在進原水罐前，分成3條管線分別單獨進入，且3條管線互成120°。蒸汽經(jīng)調(diào)節(jié)減壓后從進水管的最頂部立管處加入，此處蒸汽管分成2條，互成180°，從而實現(xiàn)蒸汽與進水在此處直接接觸，相互混合。值得注意的是，蒸汽與水混合處的蒸汽管道必須高于進水管道。

此方案的目的是即保證蒸汽與水混合時較均勻，又可利用立管水封作用對蒸汽充分利用，解決蒸汽跑冒“小白龍”現(xiàn)象，同時，避免蒸汽與水直接混合造成的水擊問題，減少振動和泄漏，且利于操作人員控制和操作。蒸汽管線高于井水進水管的作用是防止在蒸汽壓力較低或開停蒸汽時，水倒流入蒸汽管道，再次投用蒸汽時，引起水擊，產(chǎn)生振動和噪音，對設(shè)備及管線造成沖擊破壞，引起閥門及法蘭處靜密封點泄漏。改造后的流程示意圖見圖3。

4 改造后運行情況及效果

經(jīng)過一年的運行，防止了在水汽直接混合時引起的水擊，既沒有噪音又沒有振動，徹底解決了以前存在的問題。同時，蒸汽在水封作用下全部利用，水溫經(jīng)加熱后穩(wěn)定均勻，大大減輕了操作工作量，穩(wěn)定了生產(chǎn)。二期除鹽水系統(tǒng)原水加熱也采用了此種工藝。至今，2套裝置運行平穩(wěn)。

蒸汽與水直接混合，其優(yōu)點是蒸汽熱量全部利用，且無冷凝水外排，直接進入水中；其缺點是可能造成水擊。間接熱交換需增加熱交換設(shè)備，與直接混合相比產(chǎn)生冷凝水，蒸汽熱量利用率較低。

為充分利用熱量，此方案采用直接熱交換的方式，蒸汽和水直接混合，采用低水位液封完全避免了水擊。操作簡單，無需增加設(shè)備，投資少。

通過此項改造，除鹽水系統(tǒng)運行穩(wěn)定，不但節(jié)省了設(shè)備費用和維修費用，而且減少了維修工作量，進一步優(yōu)化了工藝，使操作簡單可靠，取得了可觀的直接和間接經(jīng)濟效益。

Innovation of water－h(huán)eating process of removing salt water system

GONG Qing－ming，WU Fang－ke
（Shandong Haihua Chlor－alkali Resin Co.，Ltd.，Weifang 262737，China）

The removing salt water system was analyzed， and the problems were found out.The solution s were put forward ，removed the old heat device，and replaced with heating the raw water directly.

removing salt water system；water－h(huán)eating process；innovation

TQ114.26+1

B

1009－1785(2012)03-0015-02

鞏清明（1975—），男，大學(xué)本科，工程師。

2011-10-21