氯堿生產(chǎn)裝置中循環(huán)水系統的優(yōu)化運行與節能改造

第6期中國氯堿No.602010年6月China Chlor- - AlkaliJu.,2010氯堿生產(chǎn)裝置中循環(huán)水系統的優(yōu)化運行與節能改造劉影,張二軍(昊華宇航化工有限責任公司,河南焦作454000)摘要;介紹了 氯堿生產(chǎn)裝置中循環(huán)水系統運行方式的優(yōu)化及節能改造措施。關(guān)鍵詞;氯堿生產(chǎn);循環(huán)水;優(yōu)化;節能中圖分類(lèi)號:TQ1 14.26文獻標識碼:B文章編號:1009-1785(2010)06 -0030-03Optimized operation and energy saving innovation ofcirculating water system of Chlor- alkali equipmentLIU Ying, ZHANG Erjun(Haohua Yuhang Chemical Co, Ltd, Jiaozuo 454000, China)Abstract: Optimized operation and energy saving measures of circulating water system of Chlor - alkaliequipment was introduced.Key words: circulating water; optimized; energy saving1概述力指標為0.6MPa左右。改進(jìn)后,兩系統均保持了正昊華宇航化工有限責任公司于2005年8月投常穩定運行，但是整個(gè)系統仍存在運行成本高等問(wèn)產(chǎn)了10萬(wàn)t/a PVC、10萬(wàn)t/a離子膜燒堿項目。該項題,針對這些問(wèn)題,對運行方式進(jìn)行優(yōu)化、對系統進(jìn)行目循環(huán)水系統配套設計了6臺1 000 m?/h的無(wú)填料節能改造,使循環(huán)水系統實(shí)現了節能運行。噴霧冷卻塔,4臺2 200 m2/h的循環(huán)水泵(開(kāi)3備2系統節能改造1)、2套加藥裝置及相應的旁濾和加氯裝置。PVC生2.1 加藥方式改造產(chǎn)與離子膜生產(chǎn)系統共用1套循環(huán)水系統，但運行2.1.1原加藥方式過(guò)程中,循環(huán)水供水溫度不能滿(mǎn)足PVC聚合工序工l旁速裝置藝要求,PVC產(chǎn)量受到嚴重影響。該公司于2006年冷卻塔對原循環(huán)水供水系統的供水方式進(jìn)行了系統改進(jìn)，燒堿系統換熱設備將PVC生產(chǎn)用循環(huán)水系統與離子膜燒堿用循環(huán)水塔下水池[吸水池]- +[循環(huán)水泵系統分開(kāi),各自獨立運行。循環(huán)水系統供水工藝流程見(jiàn)圖1, PVC生產(chǎn)系統采用3臺2 200 m?/h循環(huán)水兩系統回水連通閥供水連通閥泵(開(kāi)2備1)供水,4臺1 000 m/h的無(wú)填料噴霧冷卻塔進(jìn)行冷卻降溫;燒堿循環(huán)水系統采用2臺中國煤化工-PVC系統2 200 m循環(huán)水泵供水(新增1臺),2臺1000m/h和1臺800m2/h(新增)的無(wú)填料噴霧冷卻塔進(jìn)行冷卻YHCNMHG降溫。改進(jìn)后的燒堿循環(huán)水系統供水壓力指標為.l旁濾裝置}0.40~0.45 MPa,PVC生產(chǎn)系統的循環(huán)水系統供水壓團1循環(huán)水系統供水工藝流程圈第6期劉影,等:氯堿生產(chǎn)裝置中循環(huán)水 系統的優(yōu)化運行與節能改造31循環(huán)水系統原配套設計了2套加藥裝置，由攪.制,工藝流程如圖2。拌槽和計量泵組成，每套裝置運行功率為0.74 kW。再生水排放|反洗水排放在運行過(guò)程中,需首先由操作工將藥劑(水質(zhì)穩定劑、降堿劑、殺茵滅藻劑等桶裝藥劑)提至高約1.5m的加深井水.砂濾器原水泵阿科過(guò)德 器|藥平臺,倒人加藥裝置的攪拌槽內，然后根據需要調節循環(huán)水中的加藥量調節計量泵，由計量泵連續輸送至循環(huán)水塔下水池內。加藥過(guò)程不僅浪費電能,而且-期一級反滲透十軟水器r H超謔水泵一超濾機組勞動(dòng)強度較大,同時(shí)，將每桶25 kg的藥劑人工提至E期一級反滲透阻垢劑反洗水排故平臺再向攪拌槽內傾倒也存在一定的危險性。2.1.2改造后的加藥方式濃水排放地溝30m2根據循環(huán)水系統設計上的特點(diǎn)，利用循環(huán)水吸水池上的大平臺設計了2個(gè)塑料加藥槽，根據需加| 中間水箱一 二級反滲透一一- 混床-- +去離子水藥量,在塑料加藥槽的下部開(kāi)幾個(gè)小孔,然后將加藥槽安裝在緊靠循環(huán)水吸水池大平臺處的塔下水池濃水排放地溝25mh團2制水工藝流程圖上,使得加藥槽與吸水池在一個(gè)平面上,購進(jìn)的藥劑也全部存放在循環(huán)水吸水池大平臺上,使加藥位置由圖2可以看出,深井水逐級經(jīng)過(guò)砂濾器、疊片緊鄰藥品存放位置。由于加藥面與吸水池平臺在一式過(guò)濾器、超濾機組以及軟水器處理,水中的各種懸.個(gè)平面,加藥時(shí)，操作工只需將桶裝藥劑直接倒入浮物、泥沙、微粒、膠體、細菌、雜質(zhì)、有機物和硬度加藥槽內，藥劑通過(guò)加藥槽底部的小孔連續滴加均已被過(guò)濾去除,再經(jīng)雙級反滲透膜分離,水中絕至循環(huán)水中,不僅保持了連續滴加的方式,而且大大部分的離子被截留在濃水中,從而制取電導率為大降低了工作強度，減少了計量泵連續運行對電5 us/cm以下的水。再經(jīng)過(guò)混床的進(jìn)一步 精制得到能的消耗。棄用的加藥裝置移送至污水處理站做電導率為2 μs/cm以下的去離子水。在制水過(guò)程中,為投加鹽酸、氫氧化鈉以及次氯酸鈉使用(該崗位二級反滲透濃水因離子濃度較低，直接被系統回收向攪拌槽內加藥通過(guò)管道注人)。每年可節約電能利用;一級反滲透的濃水因離子濃度高,不能再回收11 840kW .h,按0.45元/(kW.h)計,可節約5328元。至制水系統中，直接被排放。2個(gè)- -級反滲透平均外2.2.循環(huán)水 系統運行補水改造排濃水55m/h,其他設備如砂濾器也需要定期進(jìn)行2.2.1循環(huán)水系統日 常補水情況反洗.再生以保證正常運行,阿科超濾機組、軟化器循環(huán)水系統由于水分的蒸發(fā)、風(fēng)吹損失、排污需等設備在運行過(guò)程中要間斷地進(jìn)行- - 些沖洗、反洗、要以及其他裝置的使用，每小時(shí)平均需補充深井水殺菌、再生等步驟,以保證機組的正常穩定運行,反.70-80 m'。滲透機組每次開(kāi)停機均需排放-部分水， 上述機組(1)因水分的蒸發(fā)損失、風(fēng)吹損失量平均需外排廢水30~50m?/h,浪費了大量水資源。a.蒸發(fā)損失水量E=(0.1+0.0020)ROv/1002.2.3循 環(huán)水補充改造式中:θ為空氣的干球溫度,取25C;R為系統循環(huán)水(1)一期一-級反滲透濃水的利用量,本系統為7 000 m)/h;At為冷卻塔進(jìn)出水溫差,C。根據反滲透制水原理可知，反滲透機組只對水E=(0.1+0.002x25)x7 000x5/100=53 m/h;b.風(fēng)吹損中溶解鹽進(jìn)行過(guò)濾或濃縮，本身并不會(huì )對原水產(chǎn)生失量約為系統循環(huán)水量的0.1%,約為7m2/h。污染，故其濃水中的離子只是其處理水中被脫除濃(2)PVC生產(chǎn)過(guò)程中乙炔清凈工序使用的次氯縮的離子。由于一期一級反滲透進(jìn)水經(jīng)過(guò)軟化器去酸鈉是采用工業(yè)循環(huán)水進(jìn)行配制的，每小時(shí)使用工除了水中的鈣、鎂離子,故濃水中并無(wú)鈣、鎂離子,只.業(yè)循環(huán)水約10~20 m'。是其他離子含量較高。濃水水質(zhì)和深井水水質(zhì)的分2.2.2其他崗 位排放廢水情況析對比情況風(fēng)表1擊了與循環(huán)水崗位相鄰的純水站崗位,其主要任務(wù)H中國煤化工以看出，一期一級是利用深井水制取去離子水。在制水過(guò)程中有大量反滲CNMHG離子含量均比深井廢水外排，沒(méi)有進(jìn)行綜合利用,造成較大的水資源浪水要高,但是其基本上不含鈣、鎂離子,針對具體的費。該崗位的制水工藝是采用雙級反滲透加混床精使用范圍,仍具有回收利用價(jià)值，可以用于換熱設備32中國氯堿2010年第6期表1一期一級反滲透濃水水質(zhì)情況過(guò)泄壓管直接返回至循環(huán)水池約30%的水量,造成項目第1組 第2組 第3組 第4組水泵做了大量無(wú)用功,嚴重浪費了能源。pH值7.67.8 7.68 7.82.3.2循環(huán)水泵改造電導事/(us.cm")1 640.1886 1710 1820水泵改造有2種方案可供選擇。堿度(以2CaCO)(mg.L") 626550056((1)對循環(huán)水泵電機采取變頻控制,使得循環(huán)水硬度(以CaCO)V(mg.L')泵能夠根據壓力情況進(jìn)行自動(dòng)調整，初步估算可P(C1)V(mg+L)277.0342.3 216.0 217.3 ●減少用電20%左右,方案本身可行,但由于需選用表2深井水水質(zhì)分析數據第1組第2組第3組第4組2臺450kW的高壓變頻設備約需投資300多萬(wàn)元，7.37.2并需新增占地面積約40m2。電導率/(ua.cm*)960940850890(2)將原水泵更換為節能水泵。與浙江工業(yè)設計堿度(以CaCO, it)(mg.L*) 31030090研究院協(xié)作,利用其“一種在線(xiàn)流體系統的糾偏方硬度(以CaCO,計)(mg.L") 456454436447法”的節能專(zhuān)利技術(shù),對燒堿循環(huán)水系統進(jìn)行了實(shí)際(C-)/(mg:L)18115816監測。通過(guò)對在線(xiàn)流體系統的壓力測定、系統動(dòng)力機或對水質(zhì)要求不高的系統中。將此部分水通過(guò)管道械的功率測定、檢定系統管路的合理性、管路特性利用反滲透自身壓力全部引人循環(huán)水系統中作為補后,診斷系統存在的問(wèn)題。按最佳運行工況參數,針充水使用,可節約深井水25 m/h,每年可節約深井對系統運行情況，量身定制2臺FCH高效節能泵水16萬(wàn)t,深井水按1.15元計算,可節約18萬(wàn)元。(電機不換) ,替換實(shí)際處于不利工況低效率運行的(2)砂濾器、阿科過(guò)濾器、超濾機組外排廢水的水泵,消除“無(wú)效能耗”，提高輸送效率,從而達到最回收利用佳的節能效果,如此初步估算可節電30%左右,并且在制水過(guò)程中,砂濾器、阿科過(guò)濾器、超濾機組設備投資、安裝完全由其負責,我們共享節能效益。只是起到過(guò)濾作用，其外排廢水中只含有大量的懸通過(guò)比較,選擇了第2種方案,于2009年3月浮物、泥沙、雜質(zhì)等,完全可通過(guò)將水中的懸浮物、泥對燒堿循環(huán)水系統進(jìn)行了改造。將原有的2臺循環(huán)沙、雜質(zhì)等去除后回收利用。新建了1個(gè)沉降裝置,將水泵更換FCH高效節能泵，于2009年4月正式投經(jīng)過(guò)沉降處理的這部分水經(jīng)過(guò)新增回收水泵全部送運。投運后,4號循環(huán)水泵節電率可達27%左右,每到循環(huán)水站大水池內做為循環(huán)水補充水使用,可節約年可節電89.6萬(wàn)kW.h,5號泵循環(huán)水泵節電率為補充深井水30m/h,年可節約24萬(wàn)t深井水,深井32%左右,每年可節電108萬(wàn)kW.h,合計年可節約水按1.15元/t計算,可節約36萬(wàn)元。88.9萬(wàn)元。2.3循環(huán)水泵的節能改造3循環(huán)水系統運行方式的優(yōu)化2.3.1改造前 循環(huán)水泵運行情況循環(huán)水系統-年四季運行情況各有不同,夏季供循環(huán)水系統在PVC生產(chǎn)系統與離子膜燒堿系水需求量大，冬季由于外供循環(huán)水溫度較低,PVC生統各自獨立運行后,采用的2臺SLOW350 -5200)型產(chǎn)系統和離子膜燒堿系統生產(chǎn)需用量均大幅減少。循環(huán)水泵(Q:2 200 m/h,H:59 m)功率分別為450kW(1)循環(huán)水泵和400kW ,存在能力過(guò)大現象,運行中循環(huán)水供水壓從每年的11月至次年2月,將PVC循環(huán)水系力大大超出該系統工藝指標要求,最高達到0.6MPa統與燒堿循環(huán)水系統通過(guò)兩系統的供水連通閥和回(I藝指標為0.40-0.45 MPa)。生產(chǎn)運行中,為保證水連通閥均打開(kāi)一小部分進(jìn)行連通,將PVC系統的工藝指標要求，崗位上采取了控制循環(huán)水泵進(jìn)出口循環(huán)水通過(guò)供水連通閥向燒堿系統供應一部分,然閥門(mén)開(kāi)度，以及供水管路上安裝泄樂(lè )閥打回流2種后將燒堿循環(huán)水系統停運1臺循環(huán)水泵，不僅保證方式來(lái)調節供水壓力。但是,操作規程不允許采取控了兩個(gè)循環(huán)水系統的正常運行，而且每年可節電制水泵進(jìn)口電動(dòng)蝶閥開(kāi)度保證供水壓力，且極易造86.4萬(wàn)kW.h,按0.45元/(kW.h)計算,可節約電費成水泵葉輪產(chǎn)生氣蝕現象;采取控制出口電動(dòng)蝶閥開(kāi)度控制供水壓力,運行一段時(shí)間后使得DN700的中國煤化工電動(dòng)蝶閥閥芯出現密封不嚴，造成停運檢修時(shí)循環(huán)YHCNMHG環(huán)水溫度較低的情水泵內始終帶壓,導致循環(huán)水泵無(wú)法正常檢修維護。況,及時(shí)調整循環(huán)水冬季供水溫度,通過(guò)與用水單位因此,日常一般采取泄壓閥調節,將-部 分循環(huán)水通協(xié)調,在保證生產(chǎn)正常運行的條件下,減少冷卻塔風(fēng)第6期中國氯堿No.62010年6月China Chlor- AlkaliJun.,2010依靠技術(shù)改進(jìn)節約能耗,降低成本邸亞寧,霍中德,卜小軍(西安西化熱電化工有限責任公司,西安陜西710077)商要:總結了西安西化熱電化工有限責任公司為節能降耗采取的技術(shù)改進(jìn)措施。通過(guò)改造,降低了電石、氟化氫、一次水、動(dòng)力電、蒸汽等的消耗,以PVC年產(chǎn)量4萬(wàn)計算降低成本達660多萬(wàn)元,節能降耗效果顯著(zhù)。關(guān)鍵詞:PVC企業(yè);技術(shù)改進(jìn);節能降耗中圖分類(lèi)號:TQ325.3文獻標識碼:B文章編號: 1009-1785(2010)06 -0033- -04Rely on technical improvement to save energy and reduce costsDI Ya- -ning, HUO Zhong -de, BU Xiao-jun(Xi'an Xihua Thermoelectrical and Chemical Co., Ltd, Xi' an 710077, China)Abstract: Summary of technical improvement of energy saving and consumption decrease of XihuaThermoeletrical and Chemical Co., Ltd was introduced. Consumption of calcium carbide, hydrogen chloride,primary water, power and steam were reduced, and saved costs more than 6.6 million yuan per year.Key words: PVC enterprises; technical improvement; energy saving and consumption decrease由于2008年金融危機引起下游市場(chǎng)需求的嚴80C時(shí)為0.438g/L。由表1可以看出,反應溫度越重萎縮，產(chǎn)品售價(jià)從最高8500元/t一路下跌至高,乙炔損失越少,但是含固量越高,排渣越困難。5 300元/t,開(kāi)工率一度下降至30%左右"。西安西化另外,粗乙炔氣中的水蒸氣含量相應增加,將造成熱電化工有限責任公司審時(shí)度勢,從2008年9月起冷卻負荷加大。綜合考慮以后,決定將發(fā)生器操作狠抓管理,以“少投入多產(chǎn)出”為原則,采取技術(shù)改溫度調高5C,即將原操作指標由(85+5)C調整為進(jìn)、節能降耗措施,實(shí)現了減產(chǎn)不停車(chē)。(90+5) C。1降低電石消耗囊1 乙炔氣在水中的溶解度電石在PVC成本中占70%左右,降低電石消耗溫度 /C102030550 70 80是降低PVC成本的首要突破口。溶解度/(g*kg") 1.970 1.561 1.229 1.006 0.845 0.685 0.793 0.4381.1 通過(guò)工藝 改造和工藝指標的調整,提高乙炔發(fā)生器收率為維持渣漿含固量，將原加人發(fā)生器的上清液1.1.1提高發(fā)生 器操作溫度溫度由≤30C調整到(40+5)C,發(fā)生器上水改造如在電石渣漿中,乙炔在60C時(shí)溶解度為0.685 g/L,圖1所示。在夏季環(huán)境溫度較高時(shí)，將熱水池濾水經(jīng)機運行臺數，平均每天可停運30kW風(fēng)機4臺,每”中國煤化工量外排廢水,實(shí)現了年如此運行3個(gè)月,可節電25.9萬(wàn)kW.h,年節約電茂各種費用192萬(wàn)元，THCNMHG運行成本。費11.7萬(wàn)元。有效地所心s陽(yáng)平小小機的工14結語(yǔ)收稿日期:2010-01-27通過(guò)節能改造及調整系統運行方式,不僅降低