超濾機組運行隱患分析與技術改進

李文濤（萊鋼能源動力廠，山東 萊蕪 271126）

超濾機組運行隱患分析與技術改進

李文濤（萊鋼能源動力廠，山東 萊蕪 271126）

能源動力廠型鋼化水車間除鹽水站的主要任務是向能源動力廠3座120t/h鍋爐、煉鋼廠預熱鍋爐、燒結機余熱鍋爐供應除鹽水，主要生產工藝流程為工業新水→多介質過濾器→活性炭過濾器→超濾裝置→反滲透裝置→陽床→除二氧化碳器→陰床→鹽水箱→除鹽水泵→用戶。超濾裝置能否安全穩定運行是除鹽水穩定生產的關鍵。超濾頻繁振動引起超濾裝置泄漏的現狀，結合系統實際情況，通過對超濾裝置進行改造徹底消除超濾裝置因振動而引起泄漏的問題，確保除鹽水系統安全穩定生產，有效降低了生產運行維護成本，為節能減排做出了有益的貢獻，為后續生產提供了可靠的水質保障。

超濾;泄漏;保障

1 超濾運行現狀狀況調查

本系統于2004年投運以來，因設計缺陷，致使后期運行過程中存在諸多問題，對除鹽水安全穩定生產造成較大影響，經過認真梳理分析，主要存在以下幾個方面的問題：

(1)超濾裝置在沖洗、反洗、運行會出現振動導致裝置本體進出口法蘭和管道經常出現裂紋。

(2)超濾沖洗、反洗水通過外排水管道回收至循環水系統，由于回收管道較長導致超濾裝置在沖洗、反洗時憋壓，導致超濾裝置本體和外排水管道經常出現泄漏現象。

(3)超濾進出水閥門在操作時全開或全關導致超濾裝置振動較大使超濾裝置法蘭和管道經常出現裂紋。

(4)超濾裝置運行程序操作時進口閥門先開，出口閥門后開，使超濾裝置在運行、反洗、沖洗時憋壓，導致超濾裝置易損壞。

(5)反滲透濃水較富裕，濃水箱長時間處于溢流狀態。

(6)超濾排氣閥位置不對導致超濾運行、反洗時易積氣使超濾易振動。

2 計劃采取的措施

2.1 超濾反洗水改造

通過對超濾反洗泵入口管道和反滲透濃水箱出水管道進行現場查看，可以把超濾反洗泵入口與增壓泵入口加裝盲板使超濾反洗泵與超濾產水箱隔離。把多介質過濾器反洗泵與超濾反洗泵之間增加一個DN300連通，實現把超濾反洗水改為反滲透濃水。

2.2 超濾外排水無壓外排改造

(1)把2#、4#、6#超濾外排水管道上的彎頭，改為異形三通，減少外排水管道積氣憋壓。

(2)把相鄰2套超濾外排水匯成一條母管外排至水處理新廠房北側排水溝，形成無壓排水。

2.3 超濾反洗緩開改造

(1)對長期停運的超濾反洗泵變頻器進行修復，使超濾反洗泵反洗時負荷逐漸增加，減小超濾裝置的沖擊。

(2)在超濾反洗泵出口增加多功能水力閥，并通過不斷試驗調整多功能水力閥開度來調整超濾反洗水進水速度。

(3)由于設計缺陷，超濾裝置氣動閥門啟閉時全開、全關，使氣動閥門在瞬間開關導致超濾裝置振動，通過在氣動閥門上加裝緩開模塊，并根據不同作用的閥門，調節閥門開關速度，減小超濾振動。

(4)對超濾氣動氣源空壓機參數進行調節，對不同參數下氣動閥開關速度進行試驗，最后確定在滿足氣動閥壓力的情況下運行空壓機，從而減小超濾振動。

2.4 超濾排氣裝置改造

由于設計缺陷超濾排氣閥位置處于超濾進水管首段，位置較低不利用超濾排氣，通過對超濾進水、反洗工藝進行研究，確定把超濾排氣閥位置移至超濾進水管頂端，并在超濾反洗水管頂端加裝排氣閥，并在每個排氣閥管加裝手動排氣裝置，規定每班運行人員對超濾進行1次排氣。

2.5 超濾程序優化改造

超濾運行程序設計時超濾進出口閥門、反洗泵同時開啟，導致超濾在運行、反洗時超濾裝置易憋壓使超濾裝置振動，通過與自動化部技術人員交流對超濾程序進行修改，實現超濾出水閥門先開，進水閥門后開，減小超濾因憋壓引起的振動。

3 效果

通過在超濾反洗泵出口增加多功能水力閥和在超濾反洗進水閥門增加緩開模塊，并通過試驗調整水力閥開度來調整反洗水量，減小超濾裝置在反洗時振動。通過把排氣閥移位至超濾裝置進水管最高點，并規定每值對超濾排氣閥進行排氣，減小超濾裝置因積氣振動。通過修改程序實現出水閥門先開，進水閥門后開，使超濾運行時振動明顯減小，通過上述改造使超濾在運行、反洗、沖洗時振動明顯較小，超濾裝置本體無滲漏現象，確保了超濾裝置安全穩定運行。

(1)每臺超濾過濾半小時需對超濾進行一次反洗每次反洗55秒，每次反洗流量為220m3/h，則每臺超濾每天需反洗水為100噸，6臺超濾需要600噸，則每年超濾需反洗水為22萬噸。照目前工業新水每噸5元的價格，年可節約110萬元。

(2)超濾反洗水改為濃水反洗后超濾裝置每年產水量減小，經計算年可少運行700小時。超濾每運行半小時需對超濾沖洗80秒，每次沖洗流量100m3/h,6臺超濾每年少運行700小時，則年可節約新水為6×700×100×160/3600=3111噸，按照目前工業新水每噸5元的價格，則年可節約9萬元。

(3)超濾每運行半小時需對超濾反洗55秒，超濾反洗泵功率為37KW，6臺超濾每年少運行700小時，則年可節約電費為：6×37×0.8×0.65×110/3600×700=2469元。

(4)改造費用：緩開模塊12塊，每塊200元，DN20球閥12個，每個50元，約計3000元，人工費3萬元。共計：3.3萬元。

扣除改造費用，通過改造不但解決了超濾運行隱患，每年可以創造經濟效益115.9萬元。

4 結語

能源動力廠型鋼化水車間針對除鹽水站超濾頻繁振動引起超濾裝置泄漏的現狀，結合系統實際情況，通過對超濾裝置進行改造徹底消除超濾裝置因振動而引起泄漏的問題，確保除鹽水系統安全穩定生產，有效降低了生產運行維護成本，為節能減排做出了有益的貢獻，為后續生產提供了可靠的水質保障。

總之，我們認為通過對超濾裝置一系列改造徹底解決了超濾系統振動問題，有效保障了生產的穩定順行，為節能減排等方面發揮了積極作用。