雙室浮動(dòng)床除鹽水系統(tǒng)程序控制設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上雙室浮動(dòng)床除鹽水系統(tǒng)程序控制設(shè)計(jì)彭國祥中國五環(huán)化學(xué)工程公司內(nèi)容摘要 本文詳細(xì)介紹雙室浮動(dòng)床離子交換工藝過程及系統(tǒng)控制方法。關(guān) 鍵 詞 過濾器 雙室浮動(dòng)床 程序控制一 概述 除鹽水在化工行業(yè)中廣泛應(yīng)用，主要用作鍋爐補(bǔ)給水和工藝裝置用水。隨著水處理技術(shù)的發(fā)展，各種水的除鹽方法也應(yīng)運(yùn)而生。從目前來看，除鹽水制備工藝基本上都有著固定流程，且各有其優(yōu)缺點(diǎn)。離子交換法作為一種常用的方法，由于其設(shè)備和工藝技術(shù)較成熟，因此在水處理行業(yè)中應(yīng)用較為普遍，但多以手動(dòng)操作為主，少量為半自動(dòng)操作。隨著計(jì)算機(jī)可靠性的日益提高，在除鹽水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用PC程控系統(tǒng)尤為必要。本文就某廠除鹽水系統(tǒng)設(shè)計(jì)作

2、一詳細(xì)介紹，以供同行參考。二 系統(tǒng)流程 該廠除鹽水系統(tǒng)離子交換器采用雙室浮動(dòng)床，設(shè)計(jì)能力350t/h，采用一級除鹽水系統(tǒng)，系統(tǒng)流程為：原水雙濾料高速過濾器陽雙室浮動(dòng)床除碳器中間水泵陰雙室浮動(dòng)床除鹽水箱除鹽水泵用戶從主系統(tǒng)連接型式看，通常多采用串聯(lián)或并連兩種方式，各有優(yōu)缺點(diǎn)。串聯(lián)方式操作簡單，容易實(shí)現(xiàn)PC控制，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性差。并聯(lián)連接運(yùn)行方式靈活，經(jīng)濟(jì)性好，但控制難度大。由于并聯(lián)方式優(yōu)點(diǎn)較多，本系統(tǒng)最終采用并聯(lián)母管制系統(tǒng)。三 設(shè)備控制要求 參與程序控制的設(shè)備有：過濾器、陽雙室浮動(dòng)床、陰雙室浮動(dòng)床、自用水泵、酸堿噴射器等。由于并聯(lián)設(shè)備無一一對應(yīng)的單列關(guān)系，為簡化關(guān)系，對所有水箱、酸堿貯槽、中間水泵、

3、除碳器、除鹽水泵均不參與程控，但在CRT上對整個(gè)工藝流程顯示運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)設(shè)置液位的高、低報(bào)警。1 過濾器 過濾器運(yùn)行程序?yàn)椋哼\(yùn)行反洗正洗運(yùn)行過濾器運(yùn)行程序表工藝程序閥門運(yùn)行反洗正洗運(yùn)行進(jìn)水閥lll出水閥ll正洗排水閥l反洗排水閥l反洗進(jìn)水閥l排氣閥l壓縮空氣進(jìn)氣閥l注：l 為閥開，空格為閥閉在除鹽水系統(tǒng)中為保證陽雙室浮動(dòng)床進(jìn)水水質(zhì)，在陽離子交換器前設(shè)置雙濾料高速過濾器，以去除原水中的懸浮物質(zhì)，保證進(jìn)雙室浮動(dòng)床的水質(zhì)符合要求。過濾器的運(yùn)行是水自上而下通過無煙煤層、石英砂層，將原水中的懸浮物截留，隨著時(shí)間的增長，被截流的懸浮物逐漸增多，通過過濾器的阻力也逐漸增大，當(dāng)過濾器進(jìn)出口壓差達(dá)到設(shè)定值（P

4、0.12MPa）時(shí)，過濾器自動(dòng)停止運(yùn)行進(jìn)行清洗，備用過濾器自動(dòng)切換運(yùn)行。同時(shí)設(shè)定時(shí)間控制清洗方式，當(dāng)過濾器運(yùn)行超過16小時(shí)時(shí)，如壓差仍未達(dá)到設(shè)定值時(shí)，過濾器自動(dòng)進(jìn)行清洗，以保證過濾器出水量。在運(yùn)行過程中不允許兩臺過濾器同時(shí)進(jìn)行反洗。2 雙室浮動(dòng)床雙室浮動(dòng)床的運(yùn)行程序?yàn)椋哼\(yùn)行落床進(jìn)再生液置換清洗循環(huán)運(yùn)行雙室浮動(dòng)床運(yùn)行程序表工藝程序閥門運(yùn)行落床進(jìn)再生液置換清洗循環(huán)運(yùn)行進(jìn)水閥lll出水閥ll正洗進(jìn)水閥lll正洗排水閥llll反洗排水閥l再生液進(jìn)口閥l排氣閥ll濃再生液進(jìn)口閥ll注：l 為閥開，空格為閥閉雙室浮動(dòng)床由中間帶排水帽的隔板分成上、下兩室，按雙室浮動(dòng)床的樹脂配比，上室內(nèi)裝入強(qiáng)型樹脂，下室內(nèi)裝

5、入弱型樹脂，由于強(qiáng)弱樹脂被分隔成兩室，使樹脂無混摻的可能。運(yùn)行時(shí)，被處理的水自下而上通過交換劑層，由于水流的作用樹脂被托起形成懸浮狀態(tài)的樹脂層，可以在運(yùn)行中自動(dòng)彌補(bǔ)樹脂層的“漏溝”、“偏流”，從而提高交換劑的利用率。同時(shí)向上水流具有浮選交換劑層的作用，使交換劑層形成有利的顆粒級配，有利于提高出水品質(zhì)。再生時(shí)水流自上而下通過強(qiáng)、弱樹脂層，形成強(qiáng)弱樹脂串聯(lián)再生，可以使雙室浮動(dòng)床獲得較高的工作交換容量，較低的再生劑比耗和再生液排放濃度。陽離子交換器樹脂的失效主要通過檢測交換器出口Na+濃度自動(dòng)進(jìn)行再生和投入運(yùn)行。系統(tǒng)再生時(shí)，交換器再生液進(jìn)口閥、噴射器濃酸進(jìn)口閥、自用水泵通過連鎖同時(shí)開啟。陰離子交換器

6、樹脂的失效通過檢測出口電導(dǎo)率自動(dòng)進(jìn)行再生。四 系統(tǒng)程序控制本系統(tǒng)控制方式設(shè)有四種：全自動(dòng)、半自動(dòng)、遠(yuǎn)操作、就地操作。全自動(dòng)和半自動(dòng)由PC機(jī)控制完成。1 全自動(dòng)控制方式全自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)運(yùn)行人員確定的運(yùn)行方式（一運(yùn)二備、二運(yùn)一備）自動(dòng)調(diào)用所需的備用床進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，順序執(zhí)行運(yùn)行狀態(tài)步序直到失效。而系統(tǒng)的“循環(huán)”、“運(yùn)行”步序由失效監(jiān)督儀給定信號作為轉(zhuǎn)換下步條件。雙室浮動(dòng)床在運(yùn)行失效后，PC機(jī)將其調(diào)入再生狀態(tài)，順序完成再生步序，然后進(jìn)入備用狀態(tài)。系統(tǒng)在調(diào)用備用床運(yùn)行時(shí)是按排隊(duì)順序進(jìn)行，先進(jìn)入備用的床先調(diào)入運(yùn)行狀態(tài)。同樣，失效床進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)也按順序執(zhí)行。整個(gè)過程由PC機(jī)自動(dòng)控制完成。系統(tǒng)的切換方式

7、（一用二備、二用一備）可根據(jù)工藝要求進(jìn)行轉(zhuǎn)換。當(dāng)運(yùn)行的床不夠時(shí)，須從備用床中調(diào)入。調(diào)用時(shí)只對個(gè)別床進(jìn)行調(diào)整，其它床可不受影響。調(diào)用的原則是按先進(jìn)先出進(jìn)行。先進(jìn)入備用狀態(tài)的床優(yōu)先調(diào)入運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)施從一用二備到二用一備轉(zhuǎn)換。當(dāng)運(yùn)行床有富余時(shí)，必須有一臺床退回到備用狀態(tài)，退回的原則按后進(jìn)先出進(jìn)行，后進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)的床先退回到備用狀態(tài)，同時(shí)，又安排在其他備用床前面，作為下次優(yōu)先調(diào)入運(yùn)行狀態(tài)的床。備用床的調(diào)用與退出，陽床和陰床各成體系，但保證運(yùn)行床總數(shù)目的相匹配，而不須一一對應(yīng)。系統(tǒng)會自動(dòng)調(diào)整。當(dāng)運(yùn)行床總數(shù)少于預(yù)先設(shè)定的運(yùn)行方式下運(yùn)行床總數(shù)時(shí)，系統(tǒng)執(zhí)行無備用程序。亦即進(jìn)入再生狀態(tài)的床在完成再生步序后跳過備

8、用狀態(tài)而直接進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，以滿足工藝運(yùn)行要求。2 半自動(dòng)控制方式半自動(dòng)操作時(shí)，運(yùn)行人員根據(jù)工況將備用床調(diào)入運(yùn)行狀態(tài)，PC機(jī)按程序執(zhí)行運(yùn)行狀態(tài)步序，直到失效后停機(jī)。失效狀態(tài)的床由運(yùn)行人員調(diào)入再生狀態(tài)，然后PC機(jī)順序執(zhí)行再生步序，直至備用。因此，半自動(dòng)控制方式實(shí)際上是將全自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)分成運(yùn)行和再生兩大塊執(zhí)行，以床的備用和失效狀態(tài)為控制點(diǎn)，在人工干預(yù)下使其脫離該狀態(tài)。其他執(zhí)行程序與全自動(dòng)運(yùn)行時(shí)一致。3 強(qiáng)制處理措施在水處理運(yùn)行過程中，由于實(shí)際運(yùn)行工況發(fā)生變化，使得原有運(yùn)行程序難以繼續(xù)進(jìn)行，需要人工進(jìn)行干預(yù)。為此設(shè)置了二種強(qiáng)制處理措施：暫停；調(diào)整運(yùn)行步序。暫停處理。過濾器和雙室浮動(dòng)床在執(zhí)行某步序時(shí)，如

9、需暫停，運(yùn)行人員可實(shí)施暫停狀態(tài)，此時(shí)該床所有閥門都關(guān)閉，計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)，恢復(fù)暫停后，重新進(jìn)入原先運(yùn)行狀態(tài)。調(diào)整運(yùn)行步序。無論在什么狀態(tài)下，運(yùn)行人員需調(diào)整某運(yùn)行步序時(shí)，均可對其實(shí)施強(qiáng)制處理，使其從一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)直接跳入另一個(gè)工作狀態(tài)，任意進(jìn)行調(diào)整。五 設(shè)計(jì)體會從調(diào)試、運(yùn)行情況看，上述系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是成功的。出水水質(zhì)較穩(wěn)定，酸堿消耗低。同時(shí)直接用CRT代替模擬盤，使畫面生動(dòng)，操作起來更方便。但是由于國產(chǎn)失效監(jiān)督儀易鈍化，對全自動(dòng)運(yùn)行有一定影響，因此在今后設(shè)備選型中應(yīng)予以重視。（上接第242頁）三、CPC細(xì)粒子循環(huán)流化床技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用前景中國是一個(gè)發(fā)展中大國，但資源卻相對貧乏，因燃燒技術(shù)落后、使環(huán)境狀況

10、惡化，應(yīng)利用先進(jìn)的技術(shù)使國內(nèi)貧乏的資源得到充分利用。所以CPC細(xì)子循環(huán)流化床技術(shù)因以下原因在國內(nèi)應(yīng)有很好的發(fā)展前景。1. 技術(shù)方面中國是一個(gè)發(fā)展中國家，鍋爐技術(shù)的發(fā)展特別在循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)方面的發(fā)展落后國外許多年，目前國內(nèi)雖然有許多鍋爐廠在生產(chǎn)循環(huán)流化床鍋爐，但大部分技術(shù)含量很低，沒有吃透循環(huán)流化床的主要技術(shù)，就匆匆上馬。屬于低層次，重復(fù)發(fā)展，既浪費(fèi)國家的寶貴資源，又使用戶不能很好地利用它為企業(yè)增效。所以適當(dāng)借鑒國外的先進(jìn)技術(shù)可以起到引導(dǎo)作用，以提高國內(nèi)循環(huán)流化床技術(shù)的整體水平。2. 環(huán)境保護(hù)方面我國能源是以煤炭為主的國家,一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中煤炭占75%,且低質(zhì)、含硫煤占有很大比例。煤炭產(chǎn)生

11、的SO2約占我國大氣污染總量的90%、CO：71%、NOX：70%、灰塵微粒：60%，1994年SO2排放引起的酸面積已達(dá)國土面積的30%以上。采用CPC循細(xì)粒子循環(huán)流化床技術(shù)后，由于燃燒完全使總耗煤量將減少。爐內(nèi)的低溫燃燒及加入適量CaCO3后，其排煙含硫?qū)p少95%，NOX排放量將減少50%。鍋爐除塵系統(tǒng)中采用長袋脈沖布袋除塵器，其煙塵排放量小于100mg/Nm3，只有國家允許排放量的幾分之一。這將使我國能耗降低，環(huán)境得到很好的改善。3. 能源政策由于我國的煤炭資源不豐富，且高質(zhì)量的煤炭都為工業(yè)用煤，燃料煤均為低質(zhì)、高硫煤。一般鍋爐較難以完全燃燒，便鍋爐排出的灰、渣殘?zhí)几哌_(dá)2030%以上，嚴(yán)重浪費(fèi)能源，高殘?zhí)蓟以缓锰幚?，又成為新的環(huán)境污染。CPC鍋爐技術(shù)由于采用大爐膛，低上升速度，使燃料能在爐內(nèi)燃盡，灰渣殘?zhí)夹∮?%，特別是化工企業(yè)中的造氣爐渣，由于揮發(fā)份為零，硬度很硬，一般鍋爐甚至國內(nèi)循環(huán)流化床對它都難以處