李 靜

（河鋼集團唐鋼公司，河北 唐山 063000）

焦化脫硫系統(tǒng)泵冷卻水對泵系統(tǒng)起到冷卻作用，對泵系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)起著至關(guān)重要的作用。由于焦化脫硫工藝特點，泵體一旦發(fā)生串漏、脫硫液會進入冷卻水中，由于脫硫液含有重金屬離子，導(dǎo)致焦化脫硫系統(tǒng)泵冷卻水污染。傳統(tǒng)的泵冷卻水為冷卻后直接外排，會造成嚴(yán)重水污染。當(dāng)發(fā)生意外情況，出現(xiàn)冷卻水突發(fā)停水現(xiàn)象，由于泵系統(tǒng)得不到冷卻，不得不采取停泵處理，造成生產(chǎn)停產(chǎn)，經(jīng)濟損失嚴(yán)重，因此有必要對傳統(tǒng)的焦化脫硫系統(tǒng)泵冷卻水供水及處理方式加以改進，實現(xiàn)焦化脫硫系統(tǒng)泵冷卻水的應(yīng)急供應(yīng)及循環(huán)利用。

1 設(shè)計方案

焦化脫硫系統(tǒng)泵冷卻水應(yīng)急處理裝置，包括高位緩沖槽、換熱器、氣動閥、供水泵、收集槽、進水管道、出水管、高位緩沖槽上水管管道、高位緩沖槽回水管管道、收集槽匯合回水管管道、放空閥，所述高位緩沖槽與換熱器之間通過高位緩沖槽上水管管道連通；換熱器、供水泵、收集槽之間通過管道連通，換熱器與氣動閥之間通過管道連通，氣動閥與收集槽之間通過管道連通，收集槽與脫硫系統(tǒng)泵之間通過收集槽匯合回水管管道連通，換熱器與出水管連通連接，放空閥設(shè)置在收集槽底部，高位緩沖槽回水管管道將高位緩沖槽和脫硫系統(tǒng)泵的冷卻系統(tǒng)連通。

收集槽上設(shè)置有液位計，液位計與氣動閥通過PLC程序中設(shè)置連鎖關(guān)系，控制收集槽的液位。

收集槽的容積為7～11m3。

換熱器為列管換熱器，換熱面積為30～60m2。

高位緩沖槽距離脫硫系統(tǒng)泵地基的垂直高度差為40m～70m。

如圖1脫硫系統(tǒng)泵冷卻水應(yīng)急處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1 脫硫系統(tǒng)泵冷卻水應(yīng)急處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖

2 實施步驟

下面結(jié)合圖1和具體實施方式對本設(shè)計作進一步詳細的描述。

2.1 實施例1

高位緩沖槽2、換熱器3、氣動閥6、供水泵7、收集槽9、進水管4、出水管5、高位緩沖槽上水管管道12、高位緩沖槽回水管管道13、收集槽匯合回水管管道14、放空閥8，高位緩沖槽2與換熱器3之間通過高位緩沖槽上水管管道12連通；換熱器3、供水泵7、收集槽9之間通過管道連通，換熱器3與氣動閥6之間通過管道連通，收集槽9與脫硫系統(tǒng)泵11之間通過收集槽匯合回水管管道14連通，換熱器3與出水管5連通連接，放空閥8設(shè)置在收集槽9底部，高位緩沖槽回水管管道13將高位緩沖槽2和脫硫系統(tǒng)泵11的冷卻系統(tǒng)連通。

收集槽9上設(shè)置有液位計10，為遠傳磁翻板液位計、測量高度為3m。液位計10與氣動閥6通過PLC程序中設(shè)置連鎖關(guān)系，控制收集槽9的液位。氣動閥6與收集槽9之間通過管道連通。

高位緩沖槽2安裝在脫硫廠房1頂部，體積為9m3，其中冷卻水高位槽底部距離脫硫系統(tǒng)泵地基的垂直高度差為40m，以重力回落為脫硫系統(tǒng)泵11提供冷卻水保證泵體冷卻水壓力0.4MPa。

換熱器3為列管換熱器，換熱面積為30平方米。

供水泵7為立式多級離心泵、流量為5m3、揚程為80m。

收集槽規(guī)格為直徑1.72m，高度3m，容積約為7 立方米。

當(dāng)發(fā)生意外情況，出現(xiàn)冷卻水突發(fā)停水現(xiàn)象時，基于如上所述焦化脫硫系統(tǒng)泵冷卻水應(yīng)急處理裝置的焦化脫硫系統(tǒng)泵冷卻水應(yīng)急處理工藝，工藝步驟為：

（1）關(guān)閉放空閥，打開收集槽匯合回水管管道，將焦化脫硫系統(tǒng)泵冷卻水引入收集槽中。

（2）啟動換熱器、供水泵，對焦化脫硫系統(tǒng)泵冷卻水進行冷卻。

（3）將冷卻后的焦化脫硫系統(tǒng)泵冷卻水泵入高位緩沖槽中。

（4）依靠高位緩沖槽中焦化脫硫系統(tǒng)泵冷卻水的重力勢能通過高位緩沖槽回水管管道對焦化脫硫系統(tǒng)泵進行冷卻水補充。

實施效果：收集槽底部冷卻水出口管連接至供水泵進口，供水泵冷卻水出口管進入換熱面積為30m2的列管換熱器，其中供水泵輸送的冷卻水走管呈、低溫水走殼呈，兩種介質(zhì)為逆向間接接觸換熱；供水泵的流量為2立方米/小時、經(jīng)列管換熱器降溫后冷卻水溫度為30.5℃，低溫水進水溫度為16℃、低溫水流量為20立方米/小時。

再由換熱器高位緩沖槽上水管送至高位緩沖槽，高位緩沖槽回水管為脫硫系統(tǒng)泵提供冷卻水，脫硫系統(tǒng)泵的收集槽匯合回水管至收集槽，其中脫硫系統(tǒng)泵包括脫硫液循環(huán)泵、堿液輸送泵、脫硫劑輸送泵、泡沫泵。

收集槽配有液位計，并與氣動閥連鎖，液位計遠傳液位數(shù)值一旦低于設(shè)定值時，信號反饋至氣動閥的控制系統(tǒng)，氣動閥便開啟，液位計的遠傳液位數(shù)值一旦高于設(shè)定值時，信號反饋至自動補氣動閥控制系統(tǒng)，氣動閥便關(guān)閉；設(shè)定低位氣動閥開啟高度為1.0m，當(dāng)液位低于1.0m時氣動閥自啟對收集槽補水，以保證為供水泵提供足夠高度進水；設(shè)定高位氣動閥關(guān)閉高度為2.0m，當(dāng)液位高于2.0m時，氣動閥自動關(guān)閉停止對收集槽補水。

2.2 實施例2

高位緩沖槽2、換熱器3、氣動閥6、供水泵7、收集槽9、進水管4、出水管5、高位緩沖槽上水管管道12、高位緩沖槽回水管管道13、收集槽匯合回水管管道14、放空閥8，高位緩沖槽2與換熱器3之間通過高位緩沖槽上水管管道12連通；換熱器3、供水泵7、收集槽9之間通過管道連通，換熱器3與氣動閥6之間通過管道連通，收集槽9與脫硫系統(tǒng)泵11之間通過收集槽匯合回水管管道14連通，所述換熱器3與出水管5連通連接，放空閥8設(shè)置在收集槽9底部，高位緩沖槽回水管管道13將高位緩沖槽2和脫硫系統(tǒng)泵11的冷卻系統(tǒng)連通。

收集槽9上設(shè)置有液位計10，為遠傳磁翻板液位計、測量高度為3m。液位計10與氣動閥6通過PLC程序中設(shè)置連鎖關(guān)系，控制收集槽9的液位。氣動閥6與收集槽9之間通過管道連通。

高位緩沖槽2安裝在脫硫廠房1頂部，體積為9m3，其中冷卻水高位槽底部距離脫硫系統(tǒng)泵地基的垂直高度差為50m，以重力回落為脫硫系統(tǒng)泵11提供冷卻水保證泵體冷卻水壓力0.5MPa。

換熱器3為列管換熱器，換熱面積為50平方米。

供水泵7為立式多級離心泵、流量為5m3、揚程為80m。

收集槽規(guī)格為直徑2m，高度3m，容積約為9立方米。

當(dāng)發(fā)生意外情況，出現(xiàn)冷卻水突發(fā)停水現(xiàn)象時，基于如上所述焦化脫硫系統(tǒng)泵冷卻水應(yīng)急處理裝置的焦化脫硫系統(tǒng)泵冷卻水應(yīng)急處理工藝，工藝步驟為：

（1）關(guān)閉放空閥，打開收集槽匯合回水管管道，將焦化脫硫系統(tǒng)泵冷卻水引入收集槽中。

（2）啟動換熱器、供水泵，對焦化脫硫系統(tǒng)泵冷卻水進行冷卻。

（3）將冷卻后的焦化脫硫系統(tǒng)泵冷卻水泵入高位緩沖槽中。

（4）依靠高位緩沖槽中焦化脫硫系統(tǒng)泵冷卻水的重力勢能通過高位緩沖槽回水管管道對焦化脫硫系統(tǒng)泵進行冷卻水補充。

實施效果：收集槽底部冷卻水出口管連接至供水泵進口，供水泵冷卻水出口管進入換熱面積為50m2的列管換熱器3，其中供水泵輸送的冷卻水走管呈、低溫水走殼呈，兩種介質(zhì)為逆向間接接觸換熱；供水泵的流量為4立方米/小時、經(jīng)列管換熱器3降溫后冷卻水溫度為30℃，低溫水進水溫度為16℃、低溫水流量為20立方米/小時。

再由換熱器高位緩沖槽上水管送至高位緩沖槽，高位緩沖槽回水管為脫硫系統(tǒng)泵提供冷卻水，脫硫系統(tǒng)泵的收集槽匯合回水管至收集槽，其中脫硫系統(tǒng)泵包括脫硫液循環(huán)泵、堿液輸送泵、脫硫劑輸送泵、泡沫泵。

收集槽配有液位計，并與氣動閥連鎖，液位計遠傳液位數(shù)值一旦低于設(shè)定值時，信號反饋至氣動閥的控制系統(tǒng)，氣動閥便開啟，液位計的遠傳液位數(shù)值一旦高于設(shè)定值時，信號反饋至自動補氣動閥控制系統(tǒng)，氣動閥便關(guān)閉；設(shè)定低位氣動閥開啟高度為1.0m，當(dāng)液位低于1.0m時氣動閥自啟對收集槽補水，以保證為供水泵提供足夠高度進水；設(shè)定高位氣動閥關(guān)閉高度為2.0m，當(dāng)液位高于2.0m時，氣動閥自動關(guān)閉停止對收集槽補水。

3 結(jié)論

通過供水泵、換熱器、高位緩沖槽實現(xiàn)脫硫系統(tǒng)各泵冷卻水內(nèi)部循環(huán)，依靠高位緩沖槽重力作用，在突然停水情況下仍能實現(xiàn)為各泵供冷卻水，防止因突發(fā)停水，停泵，造成生產(chǎn)停產(chǎn)的后果，實現(xiàn)循環(huán)利用，減少外排，具有環(huán)保、穩(wěn)定生產(chǎn)的作用。