在線水質(zhì)分析儀在太鋼循環(huán)水工藝中的應(yīng)用
1太鋼供水系統(tǒng)的情況介紹
太鋼水資源的利用與再生都是由太鋼供水廠來負(fù)責(zé)湘发,近年來供水廠致力于走可持續(xù)發(fā)展和節(jié)約型企業(yè)的建設(shè)脖嗽,狠抓節(jié)能降耗齐秕,加大管理力度沈机,積極吸納國內(nèi)和國際上先進(jìn)的節(jié)水新技術(shù)、新工藝和先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)笋敞,對(duì)原有的給排水系統(tǒng)進(jìn)行了大規(guī)模的改造;對(duì)新上馬的生產(chǎn)項(xiàng)目碱蒙,都堅(jiān)持采用節(jié)水型生產(chǎn)工藝。 “十五”期間夯巷,淘汰落后產(chǎn)能120萬噸赛惩,投資12億元,建成冶煉廢水處理鞭莽、焦?fàn)t除塵等30項(xiàng)重點(diǎn)環(huán)保項(xiàng)目坊秸,工業(yè)水循環(huán)利用率超過96% ,噸鋼能耗下降了27.05% 澎怒,噸鋼新水消耗下降了65.97% 褒搔。
供水廠主要有低溫用水供水系統(tǒng)、生產(chǎn)循環(huán)供水系統(tǒng)及水處理系統(tǒng)喷面。低溫用水供水系統(tǒng)主要是供太鋼廠區(qū)及附近部分居民生活低溫用水星瘾、生產(chǎn)低溫用水;生產(chǎn)循環(huán)供水系統(tǒng)主要是供太鋼生產(chǎn)循環(huán)用水,生產(chǎn)循環(huán)供水系統(tǒng)又分凈環(huán)供水系統(tǒng)惧辈、濁環(huán)供水系統(tǒng)琳状、軟水供水系統(tǒng)、冷凍水供水系統(tǒng)承蠕、大循環(huán)供水系統(tǒng)菜册、除鹽水供水系統(tǒng);水處理系統(tǒng)又分污水處理系統(tǒng)、廢酸中和處理系統(tǒng)扳啃、酚氰水處理系統(tǒng)蓄棘。
在鋼廠中最主要的廢水來源是冷卻水贰宰,大概占有70%左右的份額,所以對(duì)循環(huán)冷卻水用量的有效控制可以得到很好的節(jié)水褥欺、節(jié)能和節(jié)省藥劑用量的效果芍迫。目前太鋼供水廠在新建熱軋循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中安裝了具有世界先進(jìn)水平的水質(zhì)在線分析儀器對(duì)冷卻水質(zhì)進(jìn)行時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)循環(huán)水用量盔鬼、加藥量的最優(yōu)化控制哪趟。下面我們對(duì)在線水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀器的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的分析。
2太鋼新熱軋循環(huán)冷卻水系統(tǒng)控制
2.1太鋼熱軋循環(huán)冷卻水系統(tǒng)簡(jiǎn)介
太鋼新熱軋項(xiàng)目中的循環(huán)水部分主要包括間接冷卻循環(huán)水系統(tǒng)(凈環(huán))女饺、直接冷卻循環(huán)水系統(tǒng)(濁環(huán))和層流冷卻循環(huán)水系統(tǒng)纹怨。
太鋼熱連軋廠的各種加熱爐、各種熱處理爐誊酌、潤滑油系統(tǒng)冷卻器部凑、液壓系統(tǒng)冷卻器、空壓機(jī)碧浊、主電機(jī)冷卻器、通風(fēng)空調(diào)以及各種儀表用水等均為間接冷卻水用戶瘟仿。間接冷卻水的水質(zhì)不受污染箱锐,僅水溫升高,一般只需要經(jīng)冷卻塔降溫達(dá)到用水設(shè)備對(duì)水溫的要求后劳较,即可循環(huán)使用驹止。但是由于在循環(huán)中仍然會(huì)受到塵泥和微生物的污染,所以間接冷卻水通常也要采取過濾的手段進(jìn)行處理观蜗。
精臊恋、粗軋機(jī)工作輥冷卻、支撐輥冷卻墓捻、精軋機(jī)立輥冷卻抖仅、輥道冷卻、沖氧化鐵皮和磷┑冢化渣用水等工藝段的冷卻水都是直接冷卻水用戶撤卢。因?yàn)橹苯永鋮s水與被冷卻物質(zhì)直接接觸換熱, 所以需經(jīng)沉淀瘤希、過濾等方式進(jìn)行處理后才可用于回用或串級(jí)使用昂贷。
層流冷卻水主要是為了控制帶鋼精軋過程中熱量輸出輥道上的溫度,在冷卻過程也與物料直接接觸答艘,但是其鐵渣含量比較低拆翘,經(jīng)過一步沉淀、過濾息体、冷卻后即可回用囊脉。
2.2循環(huán)冷卻水進(jìn)行監(jiān)測(cè)的必要性
從上述分析可以看出瑰兄,在熱軋工藝中冷卻水的用途廣泛,而且對(duì)生產(chǎn)有重要的影響意義组缎,因此保證冷卻水系統(tǒng)的正常運(yùn)行就顯得尤為重要了滔壳。為了保證冷卻水系統(tǒng)的正常運(yùn)行,應(yīng)該對(duì)其運(yùn)行情況進(jìn)行詳細(xì)的監(jiān)測(cè)朴轰,保證其循環(huán)管路不被腐蝕武填、無結(jié)垢,并且要保證回用水水質(zhì)達(dá)到用戶的要求唆阿。
循環(huán)冷卻水系統(tǒng)經(jīng)清洗益涧、預(yù)膜處理,轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行后驯鳖,應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定嚴(yán)格控制各項(xiàng)工藝指標(biāo)和不斷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中換熱設(shè)備的結(jié)垢闲询、腐蝕情況,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題加以解決浅辙。采用磷系列配方的冷卻水系統(tǒng)要控制以下項(xiàng)目:
∨せ ① pH值 磷系配方中,pH是一個(gè)極為重要的項(xiàng)目记舆,必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)的指標(biāo)加以控制鸽捻,這有助于聚磷酸鹽膜的生成和維持。pH值控制過高泽腮,容易結(jié)垢;pH值偏低御蒲,對(duì)膜有破壞作用,且使腐蝕傾向增加诊赊。因此pH值的控制應(yīng)穩(wěn)定厚满,波動(dòng)范圍要小。在系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置pH自動(dòng)記錄和自動(dòng)調(diào)節(jié)加酸裝置楚餐,這樣對(duì)提高處理效果有很大的作用斤卒。
②Ca2+ 聚磷酸鹽螯合水中的Ca2+沉積在陰極表面形成一層保護(hù)膜起到緩蝕作用县防,故水中必須要有足夠的Ca2+连谁,但Ca2+過高,易于生成碳酸鈣和磷酸鈣的垢窍蟹。Ca2+控制適當(dāng)才能達(dá)到緩蝕和阻垢的效果醋皂。我們可以通過在線硬度分析儀來對(duì)碳酸鈣的多少進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控,這樣就可以保證水中Ca2+存在但是不會(huì)超標(biāo)舟到。
∠缴帧③濁度 濁度高是冷卻水系統(tǒng)形成沉積的主要原因,因此要求濁度越低越好章理。發(fā)現(xiàn)濁度有較大的變化時(shí)所硅,應(yīng)及時(shí)查找原因采取措施嘴父,這是由于濁度的變化直接反映了冷卻水水質(zhì)的變化,菌藻繁殖和補(bǔ)充水的水質(zhì)都會(huì)影響濁度营稼。在線濁度分析企悦,可以讓管理者更加及時(shí)的發(fā)現(xiàn)冷卻水水質(zhì)的變化動(dòng)向,盡快采取有效的措施宏赘。同時(shí)在線監(jiān)測(cè)濁度還可以為幫助用戶對(duì)濁度的長期變化趨勢(shì)進(jìn)行分析绒北,了解水質(zhì)的變化規(guī)律,根據(jù)這些經(jīng)驗(yàn)對(duì)系統(tǒng)做進(jìn)一步的優(yōu)化控制察署。
∶朴巍④總磷 總磷是有機(jī)磷酸鹽和無機(jī)磷酸鹽的總和,對(duì)總磷酸鹽在冷卻水中的含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)贴汪,可以了解水中磷系藥劑投加量是否恰當(dāng)脐往,保證緩蝕和阻垢的效果,也可以保證藥劑的投加量始終保持最佳狀態(tài)的同時(shí)還能最大限度的減少藥劑的投加扳埂,節(jié)約運(yùn)行成本业簿。在磷系配方中,總磷的控制量是非常重要的阳懂,它直接反映出系統(tǒng)對(duì)藥劑的需求量辖源,操作控制人員不必再盲目的投加藥劑,使系統(tǒng)的運(yùn)行更加科學(xué)更加可靠希太,不會(huì)因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)值或者估計(jì)值的滯后造成的藥劑太少而發(fā)生腐蝕,也不會(huì)因藥劑太多造成結(jié)垢的同時(shí)還大量浪費(fèi)了藥劑那辰。
∪摹⑤濃縮倍數(shù) 濃縮倍數(shù)對(duì)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是非常重要的參數(shù),提高循環(huán)冷卻水的濃縮倍率绑燃,可以減低補(bǔ)充水的用量乍之,從而節(jié)約水資源,還可以降低排污水量出毁,從而減少對(duì)環(huán)境的污染和廢水的處理量促奇,同時(shí)提高濃縮倍率還可以節(jié)約水處理劑的消耗量。但過高的濃縮倍率也會(huì)使水的結(jié)垢傾向增大管剂,從而使結(jié)垢控制的難度增大露龙。因此,因地制宜根據(jù)實(shí)際情況控制合理的濃縮倍率對(duì)于整個(gè)循環(huán)水處理過程意義很大崇槽。一般的系統(tǒng)都把濃縮倍數(shù)控制的3~5之間注辜,但是濃縮倍數(shù)的值很難監(jiān)測(cè)出來,我們可以通過對(duì)電導(dǎo)率的監(jiān)測(cè)來反映出濃縮倍數(shù)的大小秆廉,這樣就可以非常方便的觀測(cè)出其變化情況策洒,把其控制在合理的范圍內(nèi)粉私,并在發(fā)生變化時(shí)采取相應(yīng)的措施。當(dāng)濃縮倍數(shù)高于或者低于規(guī)定值時(shí)近零,應(yīng)自動(dòng)加大或減小排污量诺核,使其穩(wěn)定在規(guī)定的范圍內(nèi)。
另外久信,除了上述分析中提到的重要參數(shù)需要時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)外窖杀,正確控制余氯對(duì)保證殺菌滅菌和保護(hù)木質(zhì)塔也具有重要意義。如果通氯后入篮,連續(xù)測(cè)不出余氯陈瘦,則說明系統(tǒng)中出現(xiàn)異常情況,如有機(jī)物增加潮售、漏氨或有NO2-存在痊项,因?yàn)檫@些物質(zhì)都會(huì)與氯作用而消耗大量的氯。通過余氯測(cè)定酥诽,也可及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的問題鞍泉,便于及時(shí)采取措施。
2.3太鋼新熱軋循環(huán)冷卻水系統(tǒng)控制現(xiàn)狀
目前新熱軋循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的直接冷卻水肮帐、間接冷卻水和層流冷卻水這三個(gè)系統(tǒng)中分別安裝了美國HACH公司的總磷咖驮、濁度、硬度和電導(dǎo)率在線分析儀代徒,這些在線分析儀的共同工作市口,使操作人員能夠更加全面的了解系統(tǒng)的運(yùn)行情況,判斷系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的狀況昔黍。
經(jīng)過幾個(gè)月的運(yùn)行后穗俩,三個(gè)系統(tǒng)的各參數(shù)監(jiān)測(cè)值已經(jīng)基本上穩(wěn)定,詳細(xì)數(shù)據(jù)見下表伴糟。
表1 各水質(zhì)參數(shù)日常數(shù)據(jù)
根據(jù)太鋼循環(huán)冷卻水系統(tǒng)藥劑配方以及循環(huán)水功能需要熏祝,各個(gè)工藝點(diǎn)的總磷、硬度都有相應(yīng)的變化壮焰,上表所列數(shù)據(jù)均在其系統(tǒng)要求范圍之內(nèi)们眶,且儀器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)基本穩(wěn)定。
2.4 太鋼新熱軋循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在線儀器的日常維護(hù)
美國HACH公司的在線總磷费武、硬度嘶违、濁度和電導(dǎo)率分析儀的日常維護(hù)工作很少,可大大降低現(xiàn)場(chǎng)操作人員的工作量瞎喉,所有儀器均可以無人看管正常運(yùn)行1個(gè)月左右好唯,操作人員只需定期對(duì)儀器進(jìn)行常規(guī)的維護(hù)即可。
1)每個(gè)月對(duì)儀器進(jìn)行目測(cè)檢查燥翅,看其運(yùn)行是否正常骑篙,數(shù)據(jù)是否穩(wěn)定;
2)每三個(gè)月更換總磷試劑蜕提,硬度分析儀因?yàn)榭梢哉{(diào)節(jié)測(cè)量時(shí)間間隔,所以試劑用量要看實(shí)際情況靶端,在每個(gè)月的檢查中都要留意試劑的剩余量;
3)每六個(gè)月更換總磷儀器的各種軟管等備件及標(biāo)準(zhǔn)液谎势,其他儀器進(jìn)行常規(guī)檢測(cè)。
具體的維護(hù)工作步驟按照HACH公司提供的操作手冊(cè)進(jìn)行即可杨名。
3太鋼新熱軋循環(huán)冷卻水使用在線儀器后的成效
太鋼在舊熱軋工藝段中因?yàn)榘惭b了總磷等在線分析儀器后脏榆,藥劑節(jié)省1噸/月,而每噸藥劑價(jià)格在1.2萬元/噸台谍,所以一年僅僅在藥劑方面就可以節(jié)省費(fèi)用14.4萬元/年须喂。另外在有水質(zhì)在線分析儀器的狀況下,其新鮮水補(bǔ)充上面也有很大的節(jié)省趁蕊。
在巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益面前坞生,太鋼節(jié)水、減排和安全生產(chǎn)方面都取得了巨大的成效妒贞,因此新熱軋系統(tǒng)安裝了更全面的水質(zhì)分析儀器設(shè)備翁写,預(yù)計(jì)新冷軋冷卻循環(huán)水系統(tǒng)依然會(huì)采用在線水質(zhì)分析儀,并配合現(xiàn)代化自動(dòng)化控制系統(tǒng)剑银,更加充分的發(fā)揮其功效汰检。
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