莱钢新区除盐水系统升级改造

2018-04-17赵晨光

冶金动力 2018年5期

赵晨光,杨　州

1　问题概述

莱钢新区50 MW发电机系统（1台220 t/h高温高压锅炉的补给水）、烧结机、炼钢转炉等余热锅炉发电系统、特钢电炉改造工程将要陆续投建设。型钢化水车间原有的除盐水系统产量存在明显的供应不足的现象，相关单位除盐水用量见表1。

表1　相关单位除盐水用量一览表

原有除盐水系统总产量设计为360 t/h，随着设备运行时间增加实际产量在300 t/h，老系统3台130 t/h中温中压锅炉全年平均用量在120 t/h，采暖季节在200 t/h左右，老系统除盐水系统不能满足新增发电和轧钢等设备的除盐水供应需求。

2　方案设计

为保证相关用户除盐水的供应需求和公司下一步的发展要求，50 MW除盐水系统采用国内比较先进的处理技术，在控制程序方面采用比较先进的全自动控制模式，这样及能满足生产需求又能满足人员比较紧张的现实情况。

从图1可以看出新工艺减少了过滤器的类型，该工程主要技术优化改进点为：改繁琐的手动溶酸碱再生为一键式自动再生；交换器失效、切换、反洗、再生操作基本实现全自动控制；增加先进的在线监测仪表，实时监测水质变化。预处理工艺由原来的多介质和活性炭两极过滤改为多介质过滤器一级过滤工艺。该项目采用现在的一级过滤加自清洗过滤模式可以节约生水的用量，超滤采用目前国内比较先进的外压式超滤膜，这样运行过程可以避免出现大面积断丝现象，可以节约运行成本。为保证除盐水水质，最后增加了混合离子交换器，保证了用户对水质的控制要求。

图1　方案设计除盐水工艺流程示意图

3　方案确定

3.1生产能力的论证

根据新增用户的设计用量情况和下一步再增用户需求能力的征集和区域工程扩张计划，论证扩容能力为300 t/h，二期工程预留产能150 t/h。

3.2自动酸碱再生改造

老系统酸碱再生由人工手动操作，酸碱浓度控制不合理，再生时间比较长，效果也不理想。改造项目酸碱再生实现全自动程序管理，提高再生效率，降低职工劳动强度。

3.3在线监测升级

老系统除盐设备水质监测采用人工监测，分析时间长效率差，改造项目采用在线监测，同时将数据接入电脑，便于职工实时监控，同时为保证生产稳定，采用人工监测为辅助。实现自动和人工监测同时控制，保证了生产的安全稳定运行。

3.4变频控制

老系统除盐水泵采用工频模式运行，不能根据用户的需求及时调整用量。特别是在用户用量较小的情况下，造成电量消耗大，无法更好的节约成本，新项目采用变频和工频共用模式，在用量较大时采用工频运行，在用量较小时采用变频模式运行，可以根据外供用量及时调整用电频率，节约了生产成本。

3.5运行自动化

老系统通过改造后，离子交换器和过滤器系统需要人工进行再生、反洗等操作，特别是过滤的氮气反洗操作，用气量控制不稳定，反洗效果不理想，对后续的膜设备影响较大，再生过程操作复杂，出现再生效果较差的现象。改造项目采用交换器、过滤器、失效、切换、再生实现全自动控制。实现过滤器、交换器运行及再生实现全自动控制，系统主要完成数据采集、数据处理、超限报警、实时趋势、历时趋势、生产过程的逻辑顺序控制等功能。

3.6外压式超滤膜

根据老系统超滤运行过程经常出现超滤污堵现象的情况，采用外压式超滤膜，保证运行过程中超滤不出现大面积断丝现象，同时减少了膜污堵现象。减少了化学清洗的频率，对膜也起到了相应的保护作用。