除盐水系统原水加热方式的改造

巩清明，吴方克

（山东海化氯碱树脂有限公司，山东 潍坊 262737）

除盐水系统原水加热方式的改造

巩清明，吴方克

（山东海化氯碱树脂有限公司，山东 潍坊 262737）

对除盐水系统存在的问题进行了分析并提出了解决方案。

除盐水系统；原水加热；改造

山东海化氯碱树脂有限公司年生产烧碱25万t/a、聚氯乙烯20万t/a，与之配套的除盐水系统为200m3/h产能。该套系统分期设计和投用，设计回收率为75%，每小时需用原水约270 m3。一期工程于2005年初投用，但原水加热设备汽水混合加热器运行不稳定，主要表现为水击严重、振动大、漏点多、运行周期短且不稳定等。

1 系统主要设备及工艺流程简介

该系统主要设备包括4台石英砂过滤器 （开3备 1），2 800 mm×4 430 mm；3台活性炭过滤器 （开2备 1），2 800 mm×5 130 mm；2套 50 m3/h反渗透；2 台阴阳离子交换床（开 1备 1），2 200 mm×5 200 mm。原水经加热至25℃左右进入原水箱，由原水泵加压经石英砂过滤器降低浊度和SDI值，加入阻垢剂后经高压泵加压进入反渗透除盐（简称RO），最后，通过混合离子交换器（简称混床）进一步除盐，从而保证产水电导率≤2 μs/cm（25℃），成品水存入除盐水箱，由泵再外送至各工序使用。工艺流程简图见图1。

2 改造前状况

该系统水源采用地下井水，水温较低，不能满足系统水温要求。为保证该装置关键设备反渗透长周期稳定运行和产水量需要，在进水管线上配备了1台管道式汽水混合加热器，以提高井水温度达到系统运行指标要求。

混合器在原水箱前进水管线上水平安装，自管网来的蒸汽由阀门调节后经止回阀垂直进入汽水混合器，井水通过管道水平流过，蒸汽和水在混合器内直接混合，加热后，热水由罐顶进入原水箱。此工艺在运行过程中存在以下问题：汽水混合器水击严重、噪音大，整套设备及附近管道振动大；管道、阀门及设备间静密封点经常泄漏，阀门及垫片更换频繁，维修工作量大；开停频繁，运行不平稳，从而影响生产。针对以上问题，进行了以下改进：调节阀门，严控井水进水量与蒸汽用量的比例；原水罐与汽水混合加热器间增加橡胶软联接，以减轻原水箱和管线的振动；由小到大，调节蒸汽阀门开度，寻找最小水击点；更换蒸汽与汽水混合加热器间止回阀；改变蒸汽加入角度与压力。通过一段时间的摸索和实验，以上措施对存在问题并不能彻底解决。改造前的流程图见图2。

3 原水加热方式改造方案

针对上述情况，为保证原水加热效果，节省投资，结合现有设施，进行了改造。保留原汽水混合加热器作为备用，重新增加1根进水管线，在进原水罐前，分成3条管线分别单独进入，且3条管线互成120°。蒸汽经调节减压后从进水管的最顶部立管处加入，此处蒸汽管分成2条，互成180°，从而实现蒸汽与进水在此处直接接触，相互混合。值得注意的是，蒸汽与水混合处的蒸汽管道必须高于进水管道。

此方案的目的是即保证蒸汽与水混合时较均匀，又可利用立管水封作用对蒸汽充分利用，解决蒸汽跑冒“小白龙”现象，同时，避免蒸汽与水直接混合造成的水击问题，减少振动和泄漏，且利于操作人员控制和操作。蒸汽管线高于井水进水管的作用是防止在蒸汽压力较低或开停蒸汽时，水倒流入蒸汽管道，再次投用蒸汽时，引起水击，产生振动和噪音，对设备及管线造成冲击破坏，引起阀门及法兰处静密封点泄漏。改造后的流程示意图见图3。

4 改造后运行情况及效果

经过一年的运行，防止了在水汽直接混合时引起的水击，既没有噪音又没有振动，彻底解决了以前存在的问题。同时，蒸汽在水封作用下全部利用，水温经加热后稳定均匀，大大减轻了操作工作量，稳定了生产。二期除盐水系统原水加热也采用了此种工艺。至今，2套装置运行平稳。

蒸汽与水直接混合，其优点是蒸汽热量全部利用，且无冷凝水外排，直接进入水中；其缺点是可能造成水击。间接热交换需增加热交换设备，与直接混合相比产生冷凝水，蒸汽热量利用率较低。

为充分利用热量，此方案采用直接热交换的方式，蒸汽和水直接混合，采用低水位液封完全避免了水击。操作简单，无需增加设备，投资少。

通过此项改造，除盐水系统运行稳定，不但节省了设备费用和维修费用，而且减少了维修工作量，进一步优化了工艺，使操作简单可靠，取得了可观的直接和间接经济效益。

Innovation of water－heating 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－heating process；innovation

TQ114.26+1

B

1009－1785(2012)03-0015-02

巩清明（1975—），男，大学本科，工程师。

2011-10-21