1、精選優質文檔-傾情為你奉上雙室浮動床除鹽水系統程序控制設計彭國祥中國五環化學工程公司內容摘要 本文詳細介紹雙室浮動床離子交換工藝過程及系統控制方法。關 鍵 詞 過濾器 雙室浮動床 程序控制一 概述 除鹽水在化工行業中廣泛應用，主要用作鍋爐補給水和工藝裝置用水。隨著水處理技術的發展，各種水的除鹽方法也應運而生。從目前來看，除鹽水制備工藝基本上都有著固定流程，且各有其優缺點。離子交換法作為一種常用的方法，由于其設備和工藝技術較成熟，因此在水處理行業中應用較為普遍，但多以手動操作為主，少量為半自動操作。隨著計算機可靠性的日益提高，在除鹽水系統設計中采用PC程控系統尤為必要。本文就某廠除鹽水系統設計作

2、一詳細介紹，以供同行參考。二 系統流程 該廠除鹽水系統離子交換器采用雙室浮動床，設計能力350t/h，采用一級除鹽水系統，系統流程為：原水雙濾料高速過濾器陽雙室浮動床除碳器中間水泵陰雙室浮動床除鹽水箱除鹽水泵用戶從主系統連接型式看，通常多采用串聯或并連兩種方式，各有優缺點。串聯方式操作簡單，容易實現PC控制，運行經濟性差。并聯連接運行方式靈活，經濟性好，但控制難度大。由于并聯方式優點較多，本系統最終采用并聯母管制系統。三 設備控制要求 參與程序控制的設備有：過濾器、陽雙室浮動床、陰雙室浮動床、自用水泵、酸堿噴射器等。由于并聯設備無一一對應的單列關系，為簡化關系，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上對整個工藝流程顯示運行狀態，同時設置液位的高、低報警。1 過濾器 過濾器運行程序為：運行反洗正洗運行過濾器運行程序表工藝程序閥門運行反洗正洗運行進水閥lll出水閥ll正洗排水閥l反洗排水閥l反洗進水閥l排氣閥l壓縮空氣進氣閥l注：l 為閥開，空格為閥閉在除鹽水系統中為保證陽雙室浮動床進水水質，在陽離子交換器前設置雙濾料高速過濾器，以去除原水中的懸浮物質，保證進雙室浮動床的水質符合要求。過濾器的運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，當過濾器進出口壓差達到設定值（P

4、0.12MPa）時，過濾器自動停止運行進行清洗，備用過濾器自動切換運行。同時設定時間控制清洗方式，當過濾器運行超過16小時時，如壓差仍未達到設定值時，過濾器自動進行清洗，以保證過濾器出水量。在運行過程中不允許兩臺過濾器同時進行反洗。2 雙室浮動床雙室浮動床的運行程序為：運行落床進再生液置換清洗循環運行雙室浮動床運行程序表工藝程序閥門運行落床進再生液置換清洗循環運行進水閥lll出水閥ll正洗進水閥lll正洗排水閥llll反洗排水閥l再生液進口閥l排氣閥ll濃再生液進口閥ll注：l 為閥開，空格為閥閉雙室浮動床由中間帶排水帽的隔板分成上、下兩室，按雙室浮動床的樹脂配比，上室內裝入強型樹脂，下室內裝

5、入弱型樹脂，由于強弱樹脂被分隔成兩室，使樹脂無混摻的可能。運行時，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的樹脂層，可以在運行中自動彌補樹脂層的“漏溝”、“偏流”，從而提高交換劑的利用率。同時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。再生時水流自上而下通過強、弱樹脂層，形成強弱樹脂串聯再生，可以使雙室浮動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+濃度自動進行再生和投入運行。系統再生時，交換器再生液進口閥、噴射器濃酸進口閥、自用水泵通過連鎖同時開啟。陰離子交換器

6、樹脂的失效通過檢測出口電導率自動進行再生。四 系統程序控制本系統控制方式設有四種：全自動、半自動、遠操作、就地操作。全自動和半自動由PC機控制完成。1 全自動控制方式全自動運行時，系統根據運行人員確定的運行方式（一運二備、二運一備）自動調用所需的備用床進入運行狀態，順序執行運行狀態步序直到失效。而系統的“循環”、“運行”步序由失效監督儀給定信號作為轉換下步條件。雙室浮動床在運行失效后，PC機將其調入再生狀態，順序完成再生步序，然后進入備用狀態。系統在調用備用床運行時是按排隊順序進行，先進入備用的床先調入運行狀態。同樣，失效床進入運行狀態也按順序執行。整個過程由PC機自動控制完成。系統的切換方式

7、（一用二備、二用一備）可根據工藝要求進行轉換。當運行的床不夠時，須從備用床中調入。調用時只對個別床進行調整，其它床可不受影響。調用的原則是按先進先出進行。先進入備用狀態的床優先調入運行狀態，實施從一用二備到二用一備轉換。當運行床有富余時，必須有一臺床退回到備用狀態，退回的原則按后進先出進行，后進入運行狀態的床先退回到備用狀態，同時，又安排在其他備用床前面，作為下次優先調入運行狀態的床。備用床的調用與退出，陽床和陰床各成體系，但保證運行床總數目的相匹配，而不須一一對應。系統會自動調整。當運行床總數少于預先設定的運行方式下運行床總數時，系統執行無備用程序。亦即進入再生狀態的床在完成再生步序后跳過備

8、用狀態而直接進入運行狀態，以滿足工藝運行要求。2 半自動控制方式半自動操作時，運行人員根據工況將備用床調入運行狀態，PC機按程序執行運行狀態步序，直到失效后停機。失效狀態的床由運行人員調入再生狀態，然后PC機順序執行再生步序，直至備用。因此，半自動控制方式實際上是將全自動運行狀態分成運行和再生兩大塊執行，以床的備用和失效狀態為控制點，在人工干預下使其脫離該狀態。其他執行程序與全自動運行時一致。3 強制處理措施在水處理運行過程中，由于實際運行工況發生變化，使得原有運行程序難以繼續進行，需要人工進行干預。為此設置了二種強制處理措施：暫停；調整運行步序。暫停處理。過濾器和雙室浮動床在執行某步序時，如

9、需暫停，運行人員可實施暫停狀態，此時該床所有閥門都關閉，計時器停止計時，恢復暫停后，重新進入原先運行狀態。調整運行步序。無論在什么狀態下，運行人員需調整某運行步序時，均可對其實施強制處理，使其從一個運行狀態直接跳入另一個工作狀態，任意進行調整。五 設計體會從調試、運行情況看，上述系統的設計是成功的。出水水質較穩定，酸堿消耗低。同時直接用CRT代替模擬盤，使畫面生動，操作起來更方便。但是由于國產失效監督儀易鈍化，對全自動運行有一定影響，因此在今后設備選型中應予以重視。（上接第242頁）三、CPC細粒子循環流化床技術在國內的應用前景中國是一個發展中大國，但資源卻相對貧乏，因燃燒技術落后、使環境狀況

10、惡化，應利用先進的技術使國內貧乏的資源得到充分利用。所以CPC細子循環流化床技術因以下原因在國內應有很好的發展前景。1. 技術方面中國是一個發展中國家，鍋爐技術的發展特別在循環流化床鍋爐技術方面的發展落后國外許多年，目前國內雖然有許多鍋爐廠在生產循環流化床鍋爐，但大部分技術含量很低，沒有吃透循環流化床的主要技術，就匆匆上馬。屬于低層次，重復發展，既浪費國家的寶貴資源，又使用戶不能很好地利用它為企業增效。所以適當借鑒國外的先進技術可以起到引導作用，以提高國內循環流化床技術的整體水平。2. 環境保護方面我國能源是以煤炭為主的國家,一次能源消費結構中煤炭占75%,且低質、含硫煤占有很大比例。煤炭產生

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國土面積的30%以上。采用CPC循細粒子循環流化床技術后，由于燃燒完全使總耗煤量將減少。爐內的低溫燃燒及加入適量CaCO3后，其排煙含硫將減少95%，NOX排放量將減少50%。鍋爐除塵系統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，且高質量的煤炭都為工業用煤，燃料煤均為低質、高硫煤。一般鍋爐較難以完全燃燒，便鍋爐排出的灰、渣殘碳高達2030%以上，嚴重浪費能源，高殘碳灰渣不好處理，又成為新的環境污染。CPC鍋爐技術由于采用大爐膛，低上升速度，使燃料能在爐內燃盡，灰渣殘碳小于2%，特別是化工企業中的造氣爐渣，由于揮發份為零，硬度很硬，一般鍋爐甚至國內循環流化床對它都難以處