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(shù)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(shù)脂有限公司，山東 濰坊 262737）

對(duì)除鹽水系統(tǒng)存在的問(wèn)題進(jìn)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(shù)脂有限公司年生產(chǎn)燒堿25萬(wàn)t/a、聚氯乙烯20萬(wàn)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(jì)和投用，設(shè)計(jì)回收率為75%，每小時(shí)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(yùn)行不穩(wěn)定，主要表現(xiàn)為水擊嚴(yán)重、振動(dòng)大、漏點(diǎn)多、運(yùn)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(jiǎn)介

該系統(tǒng)主要設(shè)備包括4臺(tái)石英砂過(guò)濾器 （開(kāi)3備 1），2 800 mm×4 430 mm；3臺(tái)活性炭過(guò)濾器 （開(kāi)2備 1），2 800 mm×5 130 mm；2套 50 m3/h反滲透；2 臺(tái)陰陽(yáng)離子交換床（開(kāi) 1備 1），2 200 mm×5 200 mm。原水經(jīng)加熱至25℃左右進(jìn)入原水箱，由原水泵加壓經(jīng)石英砂過(guò)濾器降低濁度和SDI值，加入阻垢劑后經(jīng)高壓泵加壓進(jìn)入反滲透除鹽（簡(jiǎn)稱RO），最后，通過(guò)混合離子交換器（簡(jiǎn)稱混床）進(jìn)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(jiǎn)圖見(jiàn)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(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行和產(chǎn)水量需要，在進(jìn)水管線上配備了1臺(tái)管道式汽水混合加熱器，以提高井水溫度達(dá)到系統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)要求。

混合器在原水箱前進(jìn)水管線上水平安裝，自管網(wǎng)來(lái)的蒸汽由閥門(mén)調(diào)節(jié)后經(jīng)止回閥垂直進(jìn)入汽水混合器，井水通過(guò)管道水平流過(guò)，蒸汽和水在混合器內(nèi)直接混合，加熱后，熱水由罐頂進(jìn)入原水箱。此工藝在運(yùn)行過(guò)程中存在以下問(wèn)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(dòng)大；管道、閥門(mén)及設(shè)備間靜密封點(diǎn)經(jīng)常泄漏，閥門(mén)及墊片更換頻繁，維修工作量大；開(kāi)停頻繁，運(yùn)行不平穩(wěn)，從而影響生產(chǎn)。針對(duì)以上問(wèn)題，進(jìn)行了以下改進(jìn)：調(diào)節(jié)閥門(mén)，嚴(yán)控井水進(jìn)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(dòng)；由小到大，調(diào)節(jié)蒸汽閥門(mén)開(kāi)度，尋找最小水擊點(diǎn)；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(guò)一段時(shí)間的摸索和實(shí)驗(yàn)，以上措施對(duì)存在問(wèn)題并不能徹底解決。改造前的流程圖見(jiàn)圖2。

3 原水加熱方式改造方案

針對(duì)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(jìn)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(jìn)水管線，在進(jìn)原水罐前，分成3條管線分別單獨(dú)進(jìn)入，且3條管線互成120°。蒸汽經(jīng)調(diào)節(jié)減壓后從進(jìn)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(shí)現(xiàn)蒸汽與進(jìn)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(jìn)水管道。

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

4 改造后運(yùn)行情況及效果

經(jīng)過(guò)一年的運(yùn)行，防止了在水汽直接混合時(shí)引起的水擊，既沒(méi)有噪音又沒(méi)有振動(dòng)，徹底解決了以前存在的問(wèn)題。同時(shí)，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(yùn)行平穩(wěn)。

蒸汽與水直接混合，其優(yōu)點(diǎn)是蒸汽熱量全部利用，且無(wú)冷凝水外排，直接進(jìn)入水中；其缺點(diǎn)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(jiǎn)單，無(wú)需增加設(shè)備，投資少。

通過(guò)此項(xiàng)改造，除鹽水系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，不但節(jié)省了設(shè)備費(fèi)用和維修費(fèi)用，而且減少了維修工作量，進(jìn)一步優(yōu)化了工藝，使操作簡(jiǎn)單可靠，取得了可觀的直接和間接經(jīng)濟(jì)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