新闻资讯
NEWS
/
/
/
基于梯级用水的工业水系统节水优化研究

基于梯级用水的工业水系统节水优化研究

  • 分类:行业动态
  • 作者:勤诚创业
  • 来源:北极星水处理网
  • 发布时间:2022-04-10 08:09
  • 访问量:

【概要描述】2019年,全国工业用水量为1 217.6 亿m³,占到全国用水总量的20.2%,万元工业增加值用水量为38.4 m³,超过了发达国家的2倍,与当前国际先进工业用水水平仍有较大的差距。工业节水是通过工业水的循环使用、串级使用、处理再用,来提高工业用水的效率,进一步降低工业用水量。 目前常规的用水网络的研究,主要集中在新鲜水用量优化方法上,包括水夹点法和数学规划法。 在1980年国外学者就首次将数学规划方法用于工业用水系统的用水优化配置,以实现工业水的串级使用。之后有研究者对传质型用水网络提出了一种利用杂质负荷曲线和供水负荷曲线的夹点来确定最小新鲜水用量的办法——水夹点法(water pinch)。 2002年,冯霄等将水夹点技术用于国内工业用水系统的分析中。针对水夹点方法在处理超结构水网络以及多杂质水系统优化问题中的不足,国内学者开展了多角度多层次的研究,不断地对水系统集成理论及方法进行完善。 刘永健等针对单组分杂质用水和废水处理网络同步集成优化问题,以最小总操作费用为目标,建立了非线性规划模型进行求解。 刘永忠等针对水系统集成优化中的新鲜水用量、用水系统的柔性和用水网络结构复杂程度三方面的目标,提出利用博弈理论对水网络优化方案分析的方法。 丁力等为了解决优化后的水网结构复杂的问题,建立了冷却塔循环水量最小、流股数最少的多目标水系统优化模型,能够得到结构相对简单的用水网络。 韩政针对循环冷却系统中回水重用问题,构建了最大回用冷却水为目标的水网优化模型。李爱红针对水网络中的多杂质问题,提出了具有再生单元的多杂质间歇过程用水水网络集成方法。 工业用水系统优化研究方面,前人主要围绕水质指标进行节水优化研究,弱化了各个用水单元的需水量以及排水量因素,得到的复杂水网络模型难于指导实践。 笔者针对前人研究中出现的不足,以整个工业水系统为研究对象,根据不同的用水功能将工业用水系统划分为若干个特定的子系统,通过构建基于各用水子系统的供需水关系的水系统优化模型,以用水成本最小为目标进行优化配置,运用沃格尔(Vogel)最佳路径分析方法求解最优水量分配方案,最后对节水优化带来的综合效益进行了分析。 1 模型构建 1.1 问题描述 若供工业用水系统中有m个独立水源分别为Ai(i=1,2,…,m),包括一次水源、二次水源和补充水源,各个水源的可供水量为ai;根据不同的用水功能将工业用水系统划分为图片n个用水子系统Bj(j=1,2,…,n),各个用水子系统的需水量为图片bj;水源图片Ai将可供水量ai分配给各用水子系统Bj,各用水子系统得到的水量为图片xij,分配水量的单位成本为图片图片Cij。 基于梯级用水的工业水系统优化问题是一个关于图片m个水源、n个用水部门的水量优化分配问题。该模型的目标是合理确定水源图片Ai分配到用水子系统Bj图片的水量xij图片,使得整个工业水系统的用水总成本最低。 1.2 数学建模 基于梯级用水理念的工业水系统优化模型目标函数一般形式如下: 式中:图片xij图片为第i个水源图片图片Ai分配到第j个用水子系统图片Bj图片的水量,m³/h;Cij图片为水源图片Ai给用水户Bj图片单方水的配水成本单价,元/m³;i=1,2,…,m;j=1,2,…,n。 配水成本单价Cij图片图片是优化模型中非常重要的参数,数值直接影响到配水量xij图片图片的数值,从水源图片Ai把单位水量分配到用水子系统Bj图片所需的费用图片Cij图片图片由水处理费用和输送费用两部分组成。 水处理费用的确定由水源和用水子系统的水质差距决定,差距越大,水处理费用越高,其包括水资源税费、药剂费、工人工资、设备折旧费和维护检修费等。在此研究中,厂区内的输送费用不计,补给水源考虑输水费用。 1.3 约束条件 式中:图片图片xij为水源图片Ai图片给用水户图片Bj分配的水量;ai为第i图片个水源图片Ai图片的可供水量;图片bj为第j图片个用水子系统Bj图片的需水量;i=1,2,…,m;j=1,2,…,n。 用水单元数据见表1。 1.4 求解方案 基于梯级用水的工业水系统优化模型当各水源的排水总量与各用水单元的需水总量相等时,可以视为供需平衡的运输问题,若供需不平衡则需要通过特定的处理将问题转换为供需平衡问题,可以使用Vogel法对模型进行优化求解;求解可按过程分为,模型实例化、利用Vogel法进行求解、结果的分析与验证。 模型实例化需要结合企业梯级用水方案进行具体分析,确定需要优化的单元,也可针对用水子系统进行两层优化。 如果优化问题为供需不平衡的问题可以通过模型层面添加假想的用水单元(外排水),或通过机理层面优化单元排水将问题转换为供需平衡问题,本研究案例使用转换措施为后者。 待优化单元的需水量以及排水量需要根据梯级用水方案以及稳定状态下的单元运行数据进行确定,用水单元间的配水成本需要对企业历史运行数据进行分析,将各方面的成本进行累加得到总的单位配水成本,构建模型所需的数据与表1所需数据一致。 Vogel法求解工业水系统优化问题计算步骤为: (1)计算用水单元数据表中各行各列最小以及次小配水成本(图片Cij图片图片)的差额。 (2)在所有行差额、列差额中找出最大的差额,按差额最大者进行最小配水成本优先分配水量(如果遇到最大差额有多个,任选1个)。即选择最大差额所在行或列的最小配水成本Ci,j图片图片图片,令对应位置的决策变量图片xi,j图片图片图片取最大值。 (3)调整剩余供应量或需求量缺口,图片ai,2图片图片=图片ai,1-xi,j, bj,2图片图片=图片bj,1-xi,j。 (4)重复(1)、(2)、(3),直至{ai,n图片图片=图片0图片},{bj,n图片图片=图片0图片},所有的需求量缺口均被满足,对应用水数据表中供需水量均为0。最后将未调整的图片xi,j均赋为0。 (5)对优化结果进行验证,查看是否存在奇异值。 基于优化的结果,与生产实际进行对应,调整不合理的用水路径,并得到最终的用水网络,即为当前梯级用水情景下的最佳水网流通路径。 2 案例分析 选取山西省某火力发电厂作为典型工业水系统进行优化,电厂总装机容量为3 300 MW,机组日取地下水水量约70 000 m³,一期建成机组采用逆流式自然通风冷却塔冷却,二期建成机组采用间接空冷冷却,脱硫系统采用的是“石灰石-石膏”湿法烟气脱硫技术,电厂各用水系统存在一定的节水空间。 电厂存在364 m³/h的直接外排水量,为供需不平衡问题,现通过节水设计和运行优化将该水系统处理为供需平衡水系统。 2.1 用水现状分析 通过水平衡测试可知,全厂新鲜水取用量为3 255 m³/h,总用水量为230 235 m³/h,其中循环水量为226 362 m³/h,回用水量为618 m³/h,重复用水量226 980 m³/h;循环水率为98.32%,重复利用率为98.59%;总耗水量为2 891 m³/h,总排水量为364 m³/h,排水率为11.18%。各用水系统水消耗途经及需水量见表2。 2.2 节水设计和优化运行 循环冷却水系统用水占电厂总用水的70%~90%,具有较大的节水潜力,循环冷却水系统的水损失主要有3种:蒸发损失、风吹损失、排污损失,三者之和约等于整个循环冷却水系统的补水量。 蒸发损失量约占循环水量的1.2%~1.6%,受气温影响,没有较好的方法进行回收;风吹损失量约占循环水量的0.3%~0.5%,若安装收水器可降至0.1%,这部分水量较小可忽略。循环冷却水系统耗水、补水、排水受到浓缩倍率的影响,其具体关系见式(6)、(7)。 循环冷却水系统排水量Qp图片: 循环冷却塔补给水量图片Qb图片: 式中:Qx——循环水量,m³/h;K ——浓缩倍率;e ——蒸发损失系数,与气温有关,℃-1;Δt ——冷却塔进出口温度差,℃;r ——风吹损失系数。 通过在循环冷却水系统中添加缓蚀剂和阻垢剂等处理方法来提高循环冷却水系统的浓缩倍率,从而降低用水量,电厂单350 MW机组的浓缩倍率对应的排污率见表3。 电厂一期循环冷却水系统有6座自然通风逆流式冷却塔,具有较大的节水潜力,且都保持低浓缩倍率运行。 通过添加缓蚀剂、阻垢剂、除垢剂或阴极电化学除垢等措施,调整补给水量,提高浓缩倍率从而达到减少排污率,当提高浓缩倍率至4.5时,单机排污量为51.67 m³/h,整个工业水系统的新鲜水取用量等于耗水量,系统达到供需平衡状态,此时新鲜水补给量为2 486 m³/h,减少新鲜水取用量329 m³/h。 提高浓缩倍率的同时必然会增加循环冷却水的结垢及腐蚀倾向,必须依据对日常水质监测数据进行比对判断,防止出现结垢现象。 电厂脱硫系统用水主要包括石灰石制浆用水、设备冷却用水、除雾器冲洗用水以及废水处理系统用水等,水消耗主要来自脱硫产物石膏中带走的结晶水以及附着水、烟气中蒸发的水分,并有部分的脱硫排水。 脱硫用水对于水质的要求低,将难处理的高浓缩倍率循环冷却水系统排污水用于脱硫,可以极大程度上减少新鲜水的使用;脱硫排水含有大量的重金属离子、硫酸钙和亚硫酸钙盐、悬浮物和杂质等,难于处理,常用于灰库的拌湿用水,也可设置终端处理设施进行处理达标排放或再利用。 2.3 水系统建模与优化 2.3.1 水量参数 (1)新鲜水用量。基于梯级用水的原理对新鲜水水量进行控制,让新鲜水量和各用水单元的总耗水量相等,达到整个厂区的无废水直接排放,厂区各个耗水单元的耗水量见表4。 (2)用水单元供需水量。通过提高循环冷却水系统的浓缩倍率,使整个工业水系统达到供需平衡,此时一期循环冷却水系统的排水量为310 m³/h、需水量为2 486 m³/h;调整后的化学除盐水系统需水量为220 m³/h,排水量为218 m³/h;其他用水系统供需水量取水平衡测试结果数据。各用水系统排水以及需水量数据见表5。 2.3.2 配水成本单价的确定 单元之间的配水单价包括水处理费用和水输送费用,水处理费用根据常用水处理费用函数确定。 根据山西省水资源管理条例,工业行业在用水定额内取用地下水的水资源税为2元/m³,不同单元之间水串级使用处理措施见表6。 不同的水源向循环冷却水系统配水时,处理的费用与循环冷却水的浓缩倍率有关,具体数值如下: 不进行处理:K=1.5,c(K)=0元/m³;水质稳定处理:K=2.25,c(K)=0.05元/m³;弱酸树脂处理/石灰软化:K=3.5,c(K)=0.58元/m³;水质稳定处理+弱酸树脂处理/石灰软化:K=5.58,c(K)=0.77元/m³。 通过分析计算,电厂配水成本单价见表7。 2.4 优化结果分析 通过构建数学模型,借助MATLAB的数学计算库编写Vogel最佳路径分析方法程序,根据用水单价矩阵以及供需水向量数据,对各单元的用、排水水量进行优化,优化后的水平衡数据见表8。 2.4.1 合理性分析 对各用水单元用水来源以及排水去向依次做合理性分析: (1)新鲜水总用量为2 891 m³/h,其中84.2%用于一期循环水系统,其他分别供二期循环水系统、化学除盐水系统、脱硫用水系统、生活消防用水系统、其他杂用水系统使用。 (2)一期循环冷却水系统用水分别来自新鲜水和锅炉排水,水质均可达到用水标准,排水全部供脱硫系统使用。 (3)二期辅机循环水系统用水全部来自新鲜水,排水全部用于化学除盐水系统。二期辅机循环水系统排水为含油污水,含其他杂质较少,可通过添加除油器净化后供化学除盐水系统使用。 (4)一期除灰渣系统用水全部来自化学除盐水系统排水,排水供二期除灰渣系统使用。 (5)二期除灰渣系统用水分别来自化学除盐水系统和一期除灰渣系统,全部消耗,无外排。 (6)化学除盐水系统用水来自新鲜水和二期辅机循环水系统排水以及生活排污水。化学除盐水中一部分除盐水排向锅炉,另一部分浓缩污水排向除灰渣系统以及脱硫用水。因生活消防输水管线分散杂乱,不宜向工业生产区域输水,通过人为调整将生活排污水处理后用于其他

基于梯级用水的工业水系统节水优化研究

【概要描述】2019年,全国工业用水量为1 217.6 亿m³,占到全国用水总量的20.2%,万元工业增加值用水量为38.4 m³,超过了发达国家的2倍,与当前国际先进工业用水水平仍有较大的差距。工业节水是通过工业水的循环使用、串级使用、处理再用,来提高工业用水的效率,进一步降低工业用水量。

目前常规的用水网络的研究,主要集中在新鲜水用量优化方法上,包括水夹点法和数学规划法。

在1980年国外学者就首次将数学规划方法用于工业用水系统的用水优化配置,以实现工业水的串级使用。之后有研究者对传质型用水网络提出了一种利用杂质负荷曲线和供水负荷曲线的夹点来确定最小新鲜水用量的办法——水夹点法(water pinch)。

2002年,冯霄等将水夹点技术用于国内工业用水系统的分析中。针对水夹点方法在处理超结构水网络以及多杂质水系统优化问题中的不足,国内学者开展了多角度多层次的研究,不断地对水系统集成理论及方法进行完善。

刘永健等针对单组分杂质用水和废水处理网络同步集成优化问题,以最小总操作费用为目标,建立了非线性规划模型进行求解。

刘永忠等针对水系统集成优化中的新鲜水用量、用水系统的柔性和用水网络结构复杂程度三方面的目标,提出利用博弈理论对水网络优化方案分析的方法。

丁力等为了解决优化后的水网结构复杂的问题,建立了冷却塔循环水量最小、流股数最少的多目标水系统优化模型,能够得到结构相对简单的用水网络。

韩政针对循环冷却系统中回水重用问题,构建了最大回用冷却水为目标的水网优化模型。李爱红针对水网络中的多杂质问题,提出了具有再生单元的多杂质间歇过程用水水网络集成方法。

工业用水系统优化研究方面,前人主要围绕水质指标进行节水优化研究,弱化了各个用水单元的需水量以及排水量因素,得到的复杂水网络模型难于指导实践。

笔者针对前人研究中出现的不足,以整个工业水系统为研究对象,根据不同的用水功能将工业用水系统划分为若干个特定的子系统,通过构建基于各用水子系统的供需水关系的水系统优化模型,以用水成本最小为目标进行优化配置,运用沃格尔(Vogel)最佳路径分析方法求解最优水量分配方案,最后对节水优化带来的综合效益进行了分析。

1 模型构建

1.1 问题描述

若供工业用水系统中有m个独立水源分别为Ai(i=1,2,…,m),包括一次水源、二次水源和补充水源,各个水源的可供水量为ai;根据不同的用水功能将工业用水系统划分为图片n个用水子系统Bj(j=1,2,…,n),各个用水子系统的需水量为图片bj;水源图片Ai将可供水量ai分配给各用水子系统Bj,各用水子系统得到的水量为图片xij,分配水量的单位成本为图片图片Cij。

基于梯级用水的工业水系统优化问题是一个关于图片m个水源、n个用水部门的水量优化分配问题。该模型的目标是合理确定水源图片Ai分配到用水子系统Bj图片的水量xij图片,使得整个工业水系统的用水总成本最低。

1.2 数学建模

基于梯级用水理念的工业水系统优化模型目标函数一般形式如下:

式中:图片xij图片为第i个水源图片图片Ai分配到第j个用水子系统图片Bj图片的水量,m³/h;Cij图片为水源图片Ai给用水户Bj图片单方水的配水成本单价,元/m³;i=1,2,…,m;j=1,2,…,n。

配水成本单价Cij图片图片是优化模型中非常重要的参数,数值直接影响到配水量xij图片图片的数值,从水源图片Ai把单位水量分配到用水子系统Bj图片所需的费用图片Cij图片图片由水处理费用和输送费用两部分组成。

水处理费用的确定由水源和用水子系统的水质差距决定,差距越大,水处理费用越高,其包括水资源税费、药剂费、工人工资、设备折旧费和维护检修费等。在此研究中,厂区内的输送费用不计,补给水源考虑输水费用。

1.3 约束条件


式中:图片图片xij为水源图片Ai图片给用水户图片Bj分配的水量;ai为第i图片个水源图片Ai图片的可供水量;图片bj为第j图片个用水子系统Bj图片的需水量;i=1,2,…,m;j=1,2,…,n。

用水单元数据见表1。

1.4 求解方案

基于梯级用水的工业水系统优化模型当各水源的排水总量与各用水单元的需水总量相等时,可以视为供需平衡的运输问题,若供需不平衡则需要通过特定的处理将问题转换为供需平衡问题,可以使用Vogel法对模型进行优化求解;求解可按过程分为,模型实例化、利用Vogel法进行求解、结果的分析与验证。

模型实例化需要结合企业梯级用水方案进行具体分析,确定需要优化的单元,也可针对用水子系统进行两层优化。

如果优化问题为供需不平衡的问题可以通过模型层面添加假想的用水单元(外排水),或通过机理层面优化单元排水将问题转换为供需平衡问题,本研究案例使用转换措施为后者。

待优化单元的需水量以及排水量需要根据梯级用水方案以及稳定状态下的单元运行数据进行确定,用水单元间的配水成本需要对企业历史运行数据进行分析,将各方面的成本进行累加得到总的单位配水成本,构建模型所需的数据与表1所需数据一致。

Vogel法求解工业水系统优化问题计算步骤为:

(1)计算用水单元数据表中各行各列最小以及次小配水成本(图片Cij图片图片)的差额。

(2)在所有行差额、列差额中找出最大的差额,按差额最大者进行最小配水成本优先分配水量(如果遇到最大差额有多个,任选1个)。即选择最大差额所在行或列的最小配水成本Ci,j图片图片图片,令对应位置的决策变量图片xi,j图片图片图片取最大值。

(3)调整剩余供应量或需求量缺口,图片ai,2图片图片=图片ai,1-xi,j, bj,2图片图片=图片bj,1-xi,j。

(4)重复(1)、(2)、(3),直至{ai,n图片图片=图片0图片},{bj,n图片图片=图片0图片},所有的需求量缺口均被满足,对应用水数据表中供需水量均为0。最后将未调整的图片xi,j均赋为0。

(5)对优化结果进行验证,查看是否存在奇异值。

基于优化的结果,与生产实际进行对应,调整不合理的用水路径,并得到最终的用水网络,即为当前梯级用水情景下的最佳水网流通路径。

2 案例分析

选取山西省某火力发电厂作为典型工业水系统进行优化,电厂总装机容量为3 300 MW,机组日取地下水水量约70 000 m³,一期建成机组采用逆流式自然通风冷却塔冷却,二期建成机组采用间接空冷冷却,脱硫系统采用的是“石灰石-石膏”湿法烟气脱硫技术,电厂各用水系统存在一定的节水空间。

电厂存在364 m³/h的直接外排水量,为供需不平衡问题,现通过节水设计和运行优化将该水系统处理为供需平衡水系统。

2.1 用水现状分析

通过水平衡测试可知,全厂新鲜水取用量为3 255 m³/h,总用水量为230 235 m³/h,其中循环水量为226 362 m³/h,回用水量为618 m³/h,重复用水量226 980 m³/h;循环水率为98.32%,重复利用率为98.59%;总耗水量为2 891 m³/h,总排水量为364 m³/h,排水率为11.18%。各用水系统水消耗途经及需水量见表2。

2.2 节水设计和优化运行

循环冷却水系统用水占电厂总用水的70%~90%,具有较大的节水潜力,循环冷却水系统的水损失主要有3种:蒸发损失、风吹损失、排污损失,三者之和约等于整个循环冷却水系统的补水量。

蒸发损失量约占循环水量的1.2%~1.6%,受气温影响,没有较好的方法进行回收;风吹损失量约占循环水量的0.3%~0.5%,若安装收水器可降至0.1%,这部分水量较小可忽略。循环冷却水系统耗水、补水、排水受到浓缩倍率的影响,其具体关系见式(6)、(7)。

循环冷却水系统排水量Qp图片:


循环冷却塔补给水量图片Qb图片:


式中:Qx——循环水量,m³/h;K ——浓缩倍率;e ——蒸发损失系数,与气温有关,℃-1;Δt ——冷却塔进出口温度差,℃;r ——风吹损失系数。

通过在循环冷却水系统中添加缓蚀剂和阻垢剂等处理方法来提高循环冷却水系统的浓缩倍率,从而降低用水量,电厂单350 MW机组的浓缩倍率对应的排污率见表3。

电厂一期循环冷却水系统有6座自然通风逆流式冷却塔,具有较大的节水潜力,且都保持低浓缩倍率运行。

通过添加缓蚀剂、阻垢剂、除垢剂或阴极电化学除垢等措施,调整补给水量,提高浓缩倍率从而达到减少排污率,当提高浓缩倍率至4.5时,单机排污量为51.67 m³/h,整个工业水系统的新鲜水取用量等于耗水量,系统达到供需平衡状态,此时新鲜水补给量为2 486 m³/h,减少新鲜水取用量329 m³/h。

提高浓缩倍率的同时必然会增加循环冷却水的结垢及腐蚀倾向,必须依据对日常水质监测数据进行比对判断,防止出现结垢现象。

电厂脱硫系统用水主要包括石灰石制浆用水、设备冷却用水、除雾器冲洗用水以及废水处理系统用水等,水消耗主要来自脱硫产物石膏中带走的结晶水以及附着水、烟气中蒸发的水分,并有部分的脱硫排水。

脱硫用水对于水质的要求低,将难处理的高浓缩倍率循环冷却水系统排污水用于脱硫,可以极大程度上减少新鲜水的使用;脱硫排水含有大量的重金属离子、硫酸钙和亚硫酸钙盐、悬浮物和杂质等,难于处理,常用于灰库的拌湿用水,也可设置终端处理设施进行处理达标排放或再利用。

2.3 水系统建模与优化

2.3.1 水量参数

(1)新鲜水用量。基于梯级用水的原理对新鲜水水量进行控制,让新鲜水量和各用水单元的总耗水量相等,达到整个厂区的无废水直接排放,厂区各个耗水单元的耗水量见表4。

(2)用水单元供需水量。通过提高循环冷却水系统的浓缩倍率,使整个工业水系统达到供需平衡,此时一期循环冷却水系统的排水量为310 m³/h、需水量为2 486 m³/h;调整后的化学除盐水系统需水量为220 m³/h,排水量为218 m³/h;其他用水系统供需水量取水平衡测试结果数据。各用水系统排水以及需水量数据见表5。

2.3.2 配水成本单价的确定

单元之间的配水单价包括水处理费用和水输送费用,水处理费用根据常用水处理费用函数确定。

根据山西省水资源管理条例,工业行业在用水定额内取用地下水的水资源税为2元/m³,不同单元之间水串级使用处理措施见表6。

不同的水源向循环冷却水系统配水时,处理的费用与循环冷却水的浓缩倍率有关,具体数值如下:

不进行处理:K=1.5,c(K)=0元/m³;水质稳定处理:K=2.25,c(K)=0.05元/m³;弱酸树脂处理/石灰软化:K=3.5,c(K)=0.58元/m³;水质稳定处理+弱酸树脂处理/石灰软化:K=5.58,c(K)=0.77元/m³。

通过分析计算,电厂配水成本单价见表7。


2.4 优化结果分析

通过构建数学模型,借助MATLAB的数学计算库编写Vogel最佳路径分析方法程序,根据用水单价矩阵以及供需水向量数据,对各单元的用、排水水量进行优化,优化后的水平衡数据见表8。

2.4.1 合理性分析

对各用水单元用水来源以及排水去向依次做合理性分析:


(1)新鲜水总用量为2 891 m³/h,其中84.2%用于一期循环水系统,其他分别供二期循环水系统、化学除盐水系统、脱硫用水系统、生活消防用水系统、其他杂用水系统使用。

(2)一期循环冷却水系统用水分别来自新鲜水和锅炉排水,水质均可达到用水标准,排水全部供脱硫系统使用。

(3)二期辅机循环水系统用水全部来自新鲜水,排水全部用于化学除盐水系统。二期辅机循环水系统排水为含油污水,含其他杂质较少,可通过添加除油器净化后供化学除盐水系统使用。

(4)一期除灰渣系统用水全部来自化学除盐水系统排水,排水供二期除灰渣系统使用。

(5)二期除灰渣系统用水分别来自化学除盐水系统和一期除灰渣系统,全部消耗,无外排。

(6)化学除盐水系统用水来自新鲜水和二期辅机循环水系统排水以及生活排污水。化学除盐水中一部分除盐水排向锅炉,另一部分浓缩污水排向除灰渣系统以及脱硫用水。因生活消防输水管线分散杂乱,不宜向工业生产区域输水,通过人为调整将生活排污水处理后用于其他

  • 分类:行业动态
  • 作者:勤诚创业
  • 来源:北极星水处理网
  • 发布时间:2022-04-10 08:09
  • 访问量:
详情

2019年,全国工业用水量为1 217.6 亿m³,占到全国用水总量的20.2%,万元工业增加值用水量为38.4 m³,超过了发达国家的2倍,与当前国际先进工业用水水平仍有较大的差距。工业节水是通过工业水的循环使用、串级使用、处理再用,来提高工业用水的效率,进一步降低工业用水量。

目前常规的用水网络的研究,主要集中在新鲜水用量优化方法上,包括水夹点法和数学规划法。

在1980年国外学者就首次将数学规划方法用于工业用水系统的用水优化配置,以实现工业水的串级使用。之后有研究者对传质型用水网络提出了一种利用杂质负荷曲线和供水负荷曲线的夹点来确定最小新鲜水用量的办法——水夹点法(water pinch)。

2002年,冯霄等将水夹点技术用于国内工业用水系统的分析中。针对水夹点方法在处理超结构水网络以及多杂质水系统优化问题中的不足,国内学者开展了多角度多层次的研究,不断地对水系统集成理论及方法进行完善。

刘永健等针对单组分杂质用水和废水处理网络同步集成优化问题,以最小总操作费用为目标,建立了非线性规划模型进行求解。

刘永忠等针对水系统集成优化中的新鲜水用量、用水系统的柔性和用水网络结构复杂程度三方面的目标,提出利用博弈理论对水网络优化方案分析的方法。

丁力等为了解决优化后的水网结构复杂的问题,建立了冷却塔循环水量最小、流股数最少的多目标水系统优化模型,能够得到结构相对简单的用水网络。

韩政针对循环冷却系统中回水重用问题,构建了最大回用冷却水为目标的水网优化模型。李爱红针对水网络中的多杂质问题,提出了具有再生单元的多杂质间歇过程用水水网络集成方法。

工业用水系统优化研究方面,前人主要围绕水质指标进行节水优化研究,弱化了各个用水单元的需水量以及排水量因素,得到的复杂水网络模型难于指导实践。

笔者针对前人研究中出现的不足,以整个工业水系统为研究对象,根据不同的用水功能将工业用水系统划分为若干个特定的子系统,通过构建基于各用水子系统的供需水关系的水系统优化模型,以用水成本最小为目标进行优化配置,运用沃格尔(Vogel)最佳路径分析方法求解最优水量分配方案,最后对节水优化带来的综合效益进行了分析。

1 模型构建

1.1 问题描述

若供工业用水系统中有m个独立水源分别为Ai(i=1,2,…,m),包括一次水源、二次水源和补充水源,各个水源的可供水量为ai;根据不同的用水功能将工业用水系统划分为图片n个用水子系统Bj(j=1,2,…,n),各个用水子系统的需水量为图片bj;水源图片Ai将可供水量ai分配给各用水子系统Bj,各用水子系统得到的水量为图片xij,分配水量的单位成本为图片图片Cij。

基于梯级用水的工业水系统优化问题是一个关于图片m个水源、n个用水部门的水量优化分配问题。该模型的目标是合理确定水源图片Ai分配到用水子系统Bj图片的水量xij图片,使得整个工业水系统的用水总成本最低。

1.2 数学建模

基于梯级用水理念的工业水系统优化模型目标函数一般形式如下:

式中:图片xij图片为第i个水源图片图片Ai分配到第j个用水子系统图片Bj图片的水量,m³/h;Cij图片为水源图片Ai给用水户Bj图片单方水的配水成本单价,元/m³;i=1,2,…,m;j=1,2,…,n。

配水成本单价Cij图片图片是优化模型中非常重要的参数,数值直接影响到配水量xij图片图片的数值,从水源图片Ai把单位水量分配到用水子系统Bj图片所需的费用图片Cij图片图片由水处理费用和输送费用两部分组成。

水处理费用的确定由水源和用水子系统的水质差距决定,差距越大,水处理费用越高,其包括水资源税费、药剂费、工人工资、设备折旧费和维护检修费等。在此研究中,厂区内的输送费用不计,补给水源考虑输水费用。

1.3 约束条件


式中:图片图片xij为水源图片Ai图片给用水户图片Bj分配的水量;ai为第i图片个水源图片Ai图片的可供水量;图片bj为第j图片个用水子系统Bj图片的需水量;i=1,2,…,m;j=1,2,…,n。

用水单元数据见表1。

1.4 求解方案

基于梯级用水的工业水系统优化模型当各水源的排水总量与各用水单元的需水总量相等时,可以视为供需平衡的运输问题,若供需不平衡则需要通过特定的处理将问题转换为供需平衡问题,可以使用Vogel法对模型进行优化求解;求解可按过程分为,模型实例化、利用Vogel法进行求解、结果的分析与验证。

模型实例化需要结合企业梯级用水方案进行具体分析,确定需要优化的单元,也可针对用水子系统进行两层优化。

如果优化问题为供需不平衡的问题可以通过模型层面添加假想的用水单元(外排水),或通过机理层面优化单元排水将问题转换为供需平衡问题,本研究案例使用转换措施为后者。

待优化单元的需水量以及排水量需要根据梯级用水方案以及稳定状态下的单元运行数据进行确定,用水单元间的配水成本需要对企业历史运行数据进行分析,将各方面的成本进行累加得到总的单位配水成本,构建模型所需的数据与表1所需数据一致。

Vogel法求解工业水系统优化问题计算步骤为:

(1)计算用水单元数据表中各行各列最小以及次小配水成本(图片Cij图片图片)的差额。

(2)在所有行差额、列差额中找出最大的差额,按差额最大者进行最小配水成本优先分配水量(如果遇到最大差额有多个,任选1个)。即选择最大差额所在行或列的最小配水成本Ci,j图片图片图片,令对应位置的决策变量图片xi,j图片图片图片取最大值。

(3)调整剩余供应量或需求量缺口,图片ai,2图片图片=图片ai,1-xi,j, bj,2图片图片=图片bj,1-xi,j。

(4)重复(1)、(2)、(3),直至{ai,n图片图片=图片0图片},{bj,n图片图片=图片0图片},所有的需求量缺口均被满足,对应用水数据表中供需水量均为0。最后将未调整的图片xi,j均赋为0。

(5)对优化结果进行验证,查看是否存在奇异值。

基于优化的结果,与生产实际进行对应,调整不合理的用水路径,并得到最终的用水网络,即为当前梯级用水情景下的最佳水网流通路径。

2 案例分析

选取山西省某火力发电厂作为典型工业水系统进行优化,电厂总装机容量为3 300 MW,机组日取地下水水量约70 000 m³,一期建成机组采用逆流式自然通风冷却塔冷却,二期建成机组采用间接空冷冷却,脱硫系统采用的是“石灰石-石膏”湿法烟气脱硫技术,电厂各用水系统存在一定的节水空间。

电厂存在364 m³/h的直接外排水量,为供需不平衡问题,现通过节水设计和运行优化将该水系统处理为供需平衡水系统。

2.1 用水现状分析

通过水平衡测试可知,全厂新鲜水取用量为3 255 m³/h,总用水量为230 235 m³/h,其中循环水量为226 362 m³/h,回用水量为618 m³/h,重复用水量226 980 m³/h;循环水率为98.32%,重复利用率为98.59%;总耗水量为2 891 m³/h,总排水量为364 m³/h,排水率为11.18%。各用水系统水消耗途经及需水量见表2。

2.2 节水设计和优化运行

循环冷却水系统用水占电厂总用水的70%~90%,具有较大的节水潜力,循环冷却水系统的水损失主要有3种:蒸发损失、风吹损失、排污损失,三者之和约等于整个循环冷却水系统的补水量。

蒸发损失量约占循环水量的1.2%~1.6%,受气温影响,没有较好的方法进行回收;风吹损失量约占循环水量的0.3%~0.5%,若安装收水器可降至0.1%,这部分水量较小可忽略。循环冷却水系统耗水、补水、排水受到浓缩倍率的影响,其具体关系见式(6)、(7)。

循环冷却水系统排水量Qp图片:


循环冷却塔补给水量图片Qb图片:


式中:Qx——循环水量,m³/h;K ——浓缩倍率;e ——蒸发损失系数,与气温有关,℃-1;Δt ——冷却塔进出口温度差,℃;r ——风吹损失系数。

通过在循环冷却水系统中添加缓蚀剂和阻垢剂等处理方法来提高循环冷却水系统的浓缩倍率,从而降低用水量,电厂单350 MW机组的浓缩倍率对应的排污率见表3。

电厂一期循环冷却水系统有6座自然通风逆流式冷却塔,具有较大的节水潜力,且都保持低浓缩倍率运行。

通过添加缓蚀剂、阻垢剂、除垢剂或阴极电化学除垢等措施,调整补给水量,提高浓缩倍率从而达到减少排污率,当提高浓缩倍率至4.5时,单机排污量为51.67 m³/h,整个工业水系统的新鲜水取用量等于耗水量,系统达到供需平衡状态,此时新鲜水补给量为2 486 m³/h,减少新鲜水取用量329 m³/h。

提高浓缩倍率的同时必然会增加循环冷却水的结垢及腐蚀倾向,必须依据对日常水质监测数据进行比对判断,防止出现结垢现象。

电厂脱硫系统用水主要包括石灰石制浆用水、设备冷却用水、除雾器冲洗用水以及废水处理系统用水等,水消耗主要来自脱硫产物石膏中带走的结晶水以及附着水、烟气中蒸发的水分,并有部分的脱硫排水。

脱硫用水对于水质的要求低,将难处理的高浓缩倍率循环冷却水系统排污水用于脱硫,可以极大程度上减少新鲜水的使用;脱硫排水含有大量的重金属离子、硫酸钙和亚硫酸钙盐、悬浮物和杂质等,难于处理,常用于灰库的拌湿用水,也可设置终端处理设施进行处理达标排放或再利用。

2.3 水系统建模与优化

2.3.1 水量参数

(1)新鲜水用量。基于梯级用水的原理对新鲜水水量进行控制,让新鲜水量和各用水单元的总耗水量相等,达到整个厂区的无废水直接排放,厂区各个耗水单元的耗水量见表4。

(2)用水单元供需水量。通过提高循环冷却水系统的浓缩倍率,使整个工业水系统达到供需平衡,此时一期循环冷却水系统的排水量为310 m³/h、需水量为2 486 m³/h;调整后的化学除盐水系统需水量为220 m³/h,排水量为218 m³/h;其他用水系统供需水量取水平衡测试结果数据。各用水系统排水以及需水量数据见表5。

2.3.2 配水成本单价的确定

单元之间的配水单价包括水处理费用和水输送费用,水处理费用根据常用水处理费用函数确定。

根据山西省水资源管理条例,工业行业在用水定额内取用地下水的水资源税为2元/m³,不同单元之间水串级使用处理措施见表6。

不同的水源向循环冷却水系统配水时,处理的费用与循环冷却水的浓缩倍率有关,具体数值如下:

不进行处理:K=1.5,c(K)=0元/m³;水质稳定处理:K=2.25,c(K)=0.05元/m³;弱酸树脂处理/石灰软化:K=3.5,c(K)=0.58元/m³;水质稳定处理+弱酸树脂处理/石灰软化:K=5.58,c(K)=0.77元/m³。

通过分析计算,电厂配水成本单价见表7。


2.4 优化结果分析

通过构建数学模型,借助MATLAB的数学计算库编写Vogel最佳路径分析方法程序,根据用水单价矩阵以及供需水向量数据,对各单元的用、排水水量进行优化,优化后的水平衡数据见表8。

2.4.1 合理性分析

对各用水单元用水来源以及排水去向依次做合理性分析:


(1)新鲜水总用量为2 891 m³/h,其中84.2%用于一期循环水系统,其他分别供二期循环水系统、化学除盐水系统、脱硫用水系统、生活消防用水系统、其他杂用水系统使用。

(2)一期循环冷却水系统用水分别来自新鲜水和锅炉排水,水质均可达到用水标准,排水全部供脱硫系统使用。

(3)二期辅机循环水系统用水全部来自新鲜水,排水全部用于化学除盐水系统。二期辅机循环水系统排水为含油污水,含其他杂质较少,可通过添加除油器净化后供化学除盐水系统使用。

(4)一期除灰渣系统用水全部来自化学除盐水系统排水,排水供二期除灰渣系统使用。

(5)二期除灰渣系统用水分别来自化学除盐水系统和一期除灰渣系统,全部消耗,无外排。

(6)化学除盐水系统用水来自新鲜水和二期辅机循环水系统排水以及生活排污水。化学除盐水中一部分除盐水排向锅炉,另一部分浓缩污水排向除灰渣系统以及脱硫用水。因生活消防输水管线分散杂乱,不宜向工业生产区域输水,通过人为调整将生活排污水处理后用于其他杂用水系统,而化学除盐水系统所需的14 m³/h则由新鲜水提供。

(7)锅炉用水全部来自化学除盐水系统,排水供一期循环水系统使用。

(8)脱硫用水系统用水13%来自新鲜水、72%来自一期循环冷却塔排污水、7%来自除灰渣系统排水和8%来自化学除盐水排水,并将全部的排水(36 m³/h)排向自身。由于脱硫排水后被分配导致最优的路径无法完全消纳其排水,而用于自身运价又偏低,故出现了排往自身的情况。结合实际情况将这部分水排向脱硫用水处理单元,处理后排往除灰渣系统。

(9)生活用水全部来自新鲜水,排水用于化学除盐水系统,调整后排水排往其他用水系统。

优化调整后的全厂用水平衡情况见图1。


2.4.2 优化效益分析

(1)经济效益分析。优化前后效益对比见表9。梯级用水优化后新鲜水取用量减少了364 m³/h,取水费用降幅11.2%;新鲜水用量的减少也导致处理水量、费用的大幅度下降,水处理的总费用下降了22.4%;由于达到梯级用水,预计每年可节省全部的排污费用255万元;梯级用水和水系统优化后预计每年可减少总用水费用1 252万元,降幅达16.5%。

(2)社会、生态效益。按70%的发电负荷计算,优化后电厂的综合发电水耗率为0.35 m³/(s·GW),比优化前降低了10.3%,对于实现经济社会的可持续发展具有积极意义。

优化后每年可减少取水量以及排污量各318.86万t,对保护地下水资源以及缓解水资源的供需矛盾具有积极意义,并有利于缓解当地的水环境污染问题,对保护水生态环境作出积极贡献。

3 结 论

通过研究发现,对现有的工业用水系统进行用水、耗水水量分析,并进行节水改造是减少工业用水量的直接措施。

利用Vogel进行最佳路径分析,可对用水改造后的水网进行二次改造,让水尽量串级使用,达到能再用的水尽量拿来用的目的。

借助梯级用水的方法对案例企业分析得到,在3300 MW的总装机容量的热电厂中,实施梯级用水节水改造以及用水网络优化后每年可产生1252万元的利润,其中29%的利润贡献来自用水网络优化、71%来自节水改造。

本研究基于梯级用水,是对前人工业水系统集成优化理论的简化,针对工业系统中用新鲜水去稀释单元用水以及单元间配水成本消耗问题,以及基于杂质负荷优化得到的用水网络难于实现等问题,构建了简化的水网络用水运输模型,按照各单元间的配水成本进行水量的分配,在简化水系统优化过程的同时可以得到与当下用水系统更加贴合的水网结构。

本研究对于用水单元系统间的水串级使用难度使用配水成本进行刻画,存在很强的主观性,所以只适用于水系统的结构初步调整中,对于水量的实时调整需要结合实时的监测水质对单元间配水的难度进行刻画,如水质映射的配水成本函数。

关键词:

扫二维码用手机看

  • 2022-04-16
    凝结水高温除铁装置
    凝结水高温除铁装置概述: 凝结水高温除铁装置采用304不锈钢制造,内外表面抛光,配套的过滤元件(水膜滤芯)是一种新型多孔过滤材料,具有结构均匀、孔径均匀、孔隙率高、过滤阻力小、耐高温、耐腐蚀使用寿命长等优点。该过滤装置具有体积小、重量轻、使用方便、过滤面积大、使用寿命长、过滤速度快、热稳定性和化学稳定性好,适合各种介质的气液体过滤。产品广泛应用于食品、烟草、饮料、制药、化工等行业,具有更长的使用寿命。 1.产品特点 1.1 耐腐蚀性能好 1.2 过滤效率高达95—99.9 1.3 可耐温为120℃ 1.4 使用寿命长,易于反洗,可反复再,生 2. 应用领域 2.1 石油化工等领域的固液分离和处理等  2.2药液、化工原料等脱碳过滤 2.3 高温、高压介质的过滤与分离  2.4 强酸、强碱、强氧化剂的过滤 3. 主要技术参数 3.1 壳体材质:304 3.2设计压力/工作压力:0.6/0.4Mpa  3.3试验压力:0.6Mpa 3.4 设计温度/工作温度:120℃/95℃ 3.5过滤元件材质:专用滤芯 3.6工作电源:380V50Hz,三相四线制 三、结构特征及工作原理 1. 结构特征:设备采用撬装设计,所有部件安装在撬架上,并通过管阀连接,设备运抵现场,只需接通电源和进、出、排污管路即可调试运行;安装、使用、维护方便,操作灵活,占用空间小,对地面压力均衡,并具有减振消噪功能。 2. 材料甄选:过滤器壳体选用SS304不锈钢衬塑处理,、管道、阀门均选用304L材质,耐化学腐蚀性能强,使用寿命长,为降低成本,撬架为碳钢结构; 3 易于操作,控制可靠:选用西门子s7-200系统控制,控制面板设有“自动/手动”转换旋钮,人机界面和谐友善;根据水质监测数据或压力传感器信号,有序控制阀门的开闭,自动改变水流通道完成规律去的反洗、自检过程,通过对过滤器的反冲洗,能及时出掉过滤器中拦,截的污物,避免在使用过程中由于污物沉积和固结在过滤器中,造成系统出水量小或出水水质不佳。 4运行:具有水质在线检测和故障检测报,警功能,能够保证在应急状态下凝结水管网系统正常运行,具有自动泄水功能。 5 工作原理:凝结水由进水管进入预处理罐,罐内设有催化氧化和磁聚合单元,在催化剂作用下二价铁离子得以完全氧化的,并在磁场作用下粒径变大至微米级以上;经过预处理的凝结水经由进水总管分别进入多个过滤罐,“长大”后的氧化铁颗粒及其他杂质被滤元拦,截,滤元在使用一段时间以后,将产生一定程度的堵塞,表现为流量减少,过滤前端压力高,如:从0.22mPa以下升高到0.3mPa以上,这时控制系统将对每个过滤罐单独轮流反洗,反洗过程连续供水不停机。 四、设备运行说明 1设备安装:设备采用撬装设计,所有部件安装在撬架上,由管阀连接对安装地基没有特殊要求,普通铺装地面即可安装。 2检查电控系统:检查电源电压是否正常,接地是否可靠,所有接头是否牢固,连接点线无破损,线槽桥架是否完好,然后合闸通电,检查仪表仪器指示是否正常。 3 检查管阀系统:在控制面板点击“手动反洗”,关闭出水阀、排污阀,打开进水阀,检查管路连接是否存在跑冒滴漏现象; 4 清洗安装垃圾:打开进水阀、排污阀,关闭出水阀冲刷设备和管道内部存留杂物; 5 初运行:在控制面板点击“运行”,所有阀门自动回位,打开设备进出水口手动阀门,设备进入自动运行状态; 6 正常运行:根据水质情况修正排污时长和排污周期,使设备始终处于运行状态; 7 反洗:根据设定的时间或压差启动反洗程序,两者互补,连续两次反洗后仍不能降低压差,则声光提醒清洗滤元; 8 滤元清洗方法: 对于新使用的滤芯,一般采用清水反冲或气体反吹的方法来进行清洗,即用稍大于工作压力(如;0.3mPa)的清水反方向注水清洗。反冲时间约为1-3分钟即可;
    查看更多 +
  • 2022-04-16
    胶球清洗装置
     胶球清洗装置设备概述 循环水系统中因水质问题造成的表面形成污垢,使换热器的传热效率降低,增加系统耗能。传统方法为定期化学或物理清洗,其缺点是清洗不及时,在污垢形成一定程度时才进行清洗,而在其清洗周期内造成许多能源的浪费。针对以上问题,我公司参考了国内外先进设备的基础上,自主研发了新一代胶球清洗装置。可在系统正常运营的情况下,自动清洗换热器表面污垢,清洗周期可根据系统情况任意调整,使系统节能5-15。  胶球清洗装置设备特点 1、自动化程度高,操作较简单,可实现智能远传控制 2、有水力射流发球,对胶球损伤较小,胶球寿命长。 3、全新的胶球回收装置,回收率达98以上。  胶球清洗装置技术参数 工作电压:380V50Hz 功 率:1.5KW—2.2KW 工作环境要求:-5℃--50℃ 相对湿度:<95 供 电:三相五线制  胶球清洗装置设备构成 JQQX冷凝器胶球自动清洗系统主要由高集成度的发球机和收球机组成,其中收球机分三种型号。 JYT发球机(FQJ) 1、电源:3*380V/220V;频率:50Hz;功率:1.5-2.2KW;耗电量小于1KW·H/天。 2、连接口径有DN50\DN65\DN80;承压16Bar;发球时水量瞬间不小于7L/S。 3、内置专用胶球泵、电动阀门转换水道,送球、回球线路分离,结构紧凑合理。 4、箱体装有大口径玻璃视窗,观察送、回球直观明了。  胶球清洗装置设备构成 JQQX收球机: 1、碳钢外壳,内置不锈钢滤网,内壁光滑不刮球,使用寿命长,用于收集胶球;承压16Bar; 2、遵循流体力学原理设计,有。效过流面积大于连接管道横截面积的4倍。水流速度不小于4m/s时,其局部水头损失小于0.5m。 3、可根据现场情况,灵活设计安装Y型、T型、直通漏斗式普通型多种结构,安装灵活方便,水阻少,不留回球死角。 安装示意及注意事项 JQQX用于冷水机组冷凝器清洗,安装在冷水机组的水进出水管上(如图所示)。为保证JQQX正常运行,保持良好的运行工况,安装时应注意以下事项: 1、发球机的外接管路应尽量做短,尽量减少直角弯头,尽量减少运行阻力。 2、收球器安装在水出水管道上,并设于水出水软管接头与水出水管阀门之间,且两端需加装短接,以便收球器的检修与拆装。 3、水流开关应注意水流方向,且水平或垂直安装在水进出水管上,离弯头的位置≥30CM,确保提供给JYT的信号正确稳定。 4、确定各部件的安装位置,预留足够的检修空间。周围预留600mm的检修空间。 5、启动前,清,理冷凝器换热管内壁的污垢,清理整个管道系统(包括过滤器),排除安装过程残留在管道系统中的焊渣、铁丝、塑料等,施工严格按《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002的相关规定进行。 技术要求: 1、根据现场情况,确定发球机、收球器的安装位置,并预留足够的检修空间,且不得影响其他设备运行、检修。 2、安装应有人士进行; 3、设备、管件安装连接要顺畅、牢固、整齐,尽量减少直角弯头; 4、视图尺寸仅供参考。  备注 1、以上选型仅供参考,根据客户要求及现场勘查可配套符合客户要求的型号; 2、电机功率有1.5KW和2.2KW两种,选择以实际要求为准; 3、根据特殊要求可选“Y”型或“T”型收球器。 4、胶球投放量为冷凝器管道数量的10%。
    查看更多 +
  • 2022-04-16
    定压补水装置设备原理
     定压补水装置是利用气体的可压缩性能而设计的,它是在管网补水泵之间增加了一台囊式气压罐。同时在管道上增加电接点压力表,电接点压力可直接显示管网的系统压力,当系统压力低于设置小压力时,电接点压力表将传输信号给管网补水泵,管网补水泵开始工作,系统压力大于设置高压力时,电接点压力表将传输信号给管网补水泵,管网补水泵停止工作。在管网补水泵停止工作后,系统压力靠囊式定压罐来补偿,当管网系统压力下降时,囊式气压罐内的气体要自然膨胀,罐体内的水在气体压力下自动补入系统;当囊式定压罐内的水减小到一定程度,靠管网补水泵来增压,罐内的气体再次被压缩。如此往复的工作,实现对管网系统的稳压。  定压补水装置主要特点 1、一次充气可保持长久使用。 2、罐体为密闭装置,气水不接触,保证水质不受外界污染。 3、占地面积小,安装快、投资省、操作维修方便。 4、可取代生活消防及采暖、空调用的高位水箱及水塔,有利于建筑美观和结构抗震,降低建筑的造价。 5、能自动消,除管网中的水锤音及噪音。 6、在热水采暖及空调系统中起膨胀水箱作用和自动补水作用。 定压补水装置适应范围  1、工业及民用建筑的生产、生活消防给水系统。 2、热水供应系统、热水采暖系统、空调系统 3、作为高层建筑给水系统中水锤噪音消,除设备。 4、农村自来水的理想设备、建筑施工、流动作业中临时供水设备。 5、旅游设施及旅游点的喷泉、林场农村的灌溉系统。 6、集中供热热水采暖系统中作落地膨胀水箱。  定压补水装置设备构造图: 1、罐体 2、水泵 3、配电柜 4、YTK压力 5、底座 6、基础 7、吊装环 8、出水口 9、吸水口 10、充气嘴  五、工作原理 1、囊式自动给水装置 2、DL立式多级泵 3、压力 4、储水池 5、闸板阀门 6、室内消防栓箱 7、进水管道 8、供水干管 9、进出口水阀 10、液位自动控制阀 11、自动负压吸水罐 定压补水装置运行形式 NZGP系列产品可根据用户的要求及用水量的大小进行自动调节,即设备所设置的两台水泵既可单独交替运行,也可并列运行,这样即延长了设备的使用寿命,又满足了用户的要求,确保供水及系统正常运行。 定压补水装置设备安装图: 两泵一罐 #200混凝土 H2 H 预留孔100x100,深300 L3 L2 接循环水泵入口处 B A1 A2 A3 A 定压补水装置设备调试方法与注意事项  调试方法: 1、进出水管路、控制柜电源线、增压泵控制线、电接点压力表信号线等部件连接完毕,检查无误后,进行下一步; 2、检查泵的进出口阀门处于正常全开位置; 3、开启进水阀门,打开两台增压泵泵体的旋塞放净内部空气; 4、根据现场实际需要,将电接点压力表的压力上下限调整好(下限表示低压力,即启泵压力值;下限表示高压力,即停泵压力值)。 5、将控制柜控制开关转到“停止”位置,接通控制柜电源。手动预启动增压泵,检查泵的转向是否正确(通过泵位转换开关对两台泵逐一试验)。 6、将控制柜控制开关转到“自动”位置,设备自动运行。  定压补水装置注意事项: 1、严格按照调试步骤逐步进行,不允许跨步操作,以免造成不必要的机械故障; 2、电接压力表上下限压差值不允许低于0.08MPa,如上限压力调整为0.3 MPa,则下限压力值不允许调整为0.22 MPa以上,以免造成泵的频繁启动。 3、调整电接点压力表的上限值不允许超过泵的高压力上限,如泵的扬程为32米,则电接点压力表的上限值不允许超过0.32 MPa,否则会导致增压泵电流过大,烧坏电机。 4、立式增压泵只为管道增压用,供水水位高于泵的进水口,且供水不允许含有大量气体。
    查看更多 +
  • 2022-04-16
    螺旋脱气除污器
    前言 螺旋脱气除污器(别名:螺旋空气杂质分离器)产品详情: 螺旋脱气除污器--连续不断工作,发挥双重功效的螺旋脱气除污器,通过一个装置起到的净化水系统中的气泡和杂质的功能。由于这个整合的举动,所有的气泡和微小的杂质将会被永,久的脱除,保持系统不受气泡和杂质得困扰。它与传统的过滤器和除污器工作方式不同,维护很少。这个装置是否能够在供热系统里发挥它的作用取决于不同方面。 该连续不断工作,发挥双重功效的螺旋脱气除污器,通过这个装置可以起到净化水系统中的气泡和杂质的功能。由于这个整合的举动,所有的气泡和微小的杂质将会被的脱除,保持系统不受气泡和杂质的困扰。它与传统的过滤器和除污器的工作方式不同,维护很少。这个装置能否在供热系统里发挥它的作用取决于不同的方面。脱水除污器必,须安装在主线上,而且为系统温度高点。对于供热系统,位置是供热机组的出口。对于制冷系统,温度高点在制冷机组的回水管上。 螺旋脱气除污器适用范围 螺旋除污器主要用来消,除地下水和包括地下热水及其它水源中的固体颗粒及水中气体,在给水处理领域 除砂、降浊、固液分离、脱气等效果显著。 ● 脱除循环系统中的气泡和气团; ● 大幅减少系统一次注水后的调试时间,不需要额外的排气阀; ● 可在系统运行的情况下排除污物; ● 可以脱除小至5微米(=0.005MM)的污物杂质; ● 同类产品中低的压降比; ● 不会造成不必要的系统停机; ● 广泛适用于不同压力,温度和材质; 螺旋脱气除污器 产品特点 1、除污脱气效率高,清污方便,取消以往除污器前后阀门及旁通管,阻力小且恒定 不变等优点。 2、结构简单,成本低廉,易于安装和操作,几乎不需要维护。 3、增加了过滤单元(过滤精度可由用户选定)及脱气单元,具有除砂率高,脱气效率高,节省空间,对个别微小颗粒的漏捕率低,工作状态稳定等优点 螺旋脱气除污器工作原理 1.自动排气阀保证不泄漏,不会关上。可选择螺纹连接一根排气管; 2.吊耳设计使得安装方便、容易; 3.气室独特设计使杂质不能进入自动排气阀; 4.该阀门能释放掉系统注水时产生的大量空气,并憋去浮渣; 5.多种可供选择的连接管径,焊,接或法兰连接; 6.污物颗粒的脱除不会影响液体的流速; 7.设备外壳坚固,使用寿命长; 8.螺旋管是其核心部分,螺旋管可脱除水中的微泡和微粒,对流体阻力很小; 9.大容量的沉渣室可减少频繁排污; 10.排污阀用于排放污物。 螺旋脱气除污器安装注意事项 1.设备必,须水平安装,安装时注意排气阀的方向,排气阀向上。 2.由于该设备工作过程中无运动部件,免维护,因此设计、安装时可根据现场实际情况布置。 3.设备进出口的管道上,应以靠近管口处设置管道支架;直接与容器管口相连接的大于或等于DN150的阀门下面宜设置支架。 4螺旋脱气除污器进出口均为国标法兰。设备进水口、出水口均需安装阀门。 螺旋脱气除污器使用说明 1.正常工作时,需开启进、出水阀门,关闭排污阀。 2.排污时打开排污阀,直到流出清水。 3.排污完毕后,关闭排污阀即可。 4.如排污压力不足,可关闭出水口处的阀门。 5.安装时应注意管道及水流方向。 6.平面布置需要流出管理人员操作空间。由于该设备工作过程无运动部件,即该设备免维护。但需保持入口负荷稳定,排污阀开闭用力均匀。避免人为损坏。 前言 螺旋脱气除污器(别名:螺旋空气杂质分离器)产品详情: 螺旋脱气除污器--连续不断工作,发挥双重功效的螺旋脱气除污器,通过一个装置起到的净化水系统中的气泡和杂质的功能。由于这个整合的举动,所有的气泡和微小的杂质将会脱除,保持系统不受气泡和杂质得困扰。它与传统的过滤器和除污器工作方式不同,维护很少。这个装置是否能够在供热系统里发挥它的作用取决于不同方面。 该连续不断工作,发挥双重功效的螺旋脱气除污器,通过这个装置可以起到净化水系统中的气泡和杂质的功能。由于这个整合的举动,所有的气泡和微小的杂质将会的脱除,保持系统不受气泡和杂质的困扰。它与传统的过滤器和除污器的工作方式不同,维护很少。这个装置能否在供热系统里发挥它的作用取决于不同的方面。脱水除污器安装在主线上,而且为系统温度。对于供热系统,位置是供热机组的出口。对于制冷系统,温度点在制冷机组的回水管上。 2 适用范围 螺旋除污器主要用来地下水和包括地下热水及其它水源中的固体颗粒及水中气体,在给水处理领域 除砂、降浊、固液分离、脱气等效果显著。 ● 脱除循环系统中的气泡和气团; ● 大幅减少系统注水后的调试时间,不需要额外的排气阀; ● 可在系统运行的情况下排除污物; ● 可以脱除小至5微米(=0.005MM)的污物杂质; ● 同类产品中的压降比; ● 不会造成不必要的系统停机; ● 广泛适用于不同压力,温度和材质; 3 产品特点 1、除污脱气效率高,清污方便,取消以往除污器前后阀门及旁通管,阻力小且恒定 不变等优点。 2、结构简单,成本低廉,易于安装和操作,几乎不需要维护。 3、增加了过滤单元(过滤精度可由用户选定)及脱气单元,具有除砂率高,脱气效率高,节省空间,对个别微小颗粒的漏捕率低,工作状态稳定等优点 4 技术参数 流速:≤1m/s 压力范围:0-10bar 工作温度:0-110摄氏度 流速:≤1m/s 压力范围:0-10bar 工作温度:0-110摄氏度 流速:≤1m/s 压力范围:0-10bar 工作温度:0-110摄氏度 W=焊,接口 F=法兰口 Dem.=可拆卸式 流速:≤1m/s 压力范围:0-10bar 工作温度:0-110摄氏度 W=焊,接口 F=法兰口 5 工作原理 1.自动排气阀保证不泄漏,不会关上。可选择螺纹连接一根排气管; 2.吊耳设计使得安装方便、容易; 3.气室独特设计使杂质不能进入自动排气阀; 4.该阀门能释放掉系统注水时产生的大量空气,并憋去浮渣; 5.多种可供选择的连接管径,焊,接或法兰连接; 6.污物颗粒的脱除不会影响液体的流速; 7.设备外壳坚固,使用寿命长; 8.特,有的螺旋管是其核心部分,螺旋管可脱除水中的小微泡和微粒,对流体阻力很小; 9.大容量的沉渣室可减少频繁排污; 10.排污阀用于排放污物。 6 安装示意图 A旁通阀 B进水阀 C出水阀 D设备 E放空阀 备注:此设备进出口方向可调换。 7安装注意事项 1.设备必,须水平安装,安装时注意排气阀的方向,排气阀向上。 2.由于该设备工作过程中无运动部件,免维护,因此设计、安装时可根据现场实际情况布置。 3.设备进出口的管道上,应以靠近管口处设置管道支架;直接与容器管口相连接的大于或等于DN150的阀门下面宜设置支架。 4螺旋脱气除污器进出口均为国标法兰。设备进水口、出水口均需安装阀门。 8 使用说明 1.正常工作时,需开启进、出水阀门,关闭排污阀。 2.排污时打开排污阀,直到流出清水。 3.排污完毕后,关闭排污阀即可。 4.如排污压力不足,可关闭出水口处的阀门。 5.安装时应注意管道及水流方向。 6.平面布置需要流出管理人员操作空间。由于该设备工作过程无运动部件,即该设备免维护。但需保持入口负荷稳定,排污阀开闭用力均匀。避免人为损坏。
    查看更多 +

联系我们

 

地       址:北京市丰台区西四环南路19号

工厂地址:河北省涿州市东仙坡镇下胡良村
电       话:13910080004(销售部刘经理)  15810931461(技术支持杨工)  13703324421(售后服务邸工)

传       真:0312-3893616
邮       箱:279029719@qq.com

关注公众号

imgboxbg

版权所有:北京勤诚创业科技有限公司  京ICP备10217083号-1  网站建设:中企动力 保定

MINGYUAN