自動(dòng)控制加藥裝置在循環(huán)冷卻水處理中的應(yīng)用

1、石油化工設(shè)計(jì)Petrochemical Design2004,21 (1)62 64工程應(yīng)用自動(dòng)控制加藥裝置在循環(huán)冷卻水處理中的應(yīng)用周曉翔（中國石化揚(yáng)子石油化工設(shè)計(jì)院,江蘇南京，210048）石油化工設(shè)計(jì)Petrochemical Design2004,21 (1)62 64石油化工設(shè)計(jì)Petrochemical Design2004,21 (1)62 64摘要：結(jié)合揚(yáng)子石化公司煉油廠循環(huán)冷卻水處理的實(shí)例，系統(tǒng)地闡述了自動(dòng)控制加藥裝置的組成和使用狀況及其自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)，并作出了效果評價(jià)。關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制加藥裝置循環(huán)冷卻水 處理石油化工設(shè)計(jì)Petrochemical Design2004,21

2、(1)62 64石油化工設(shè)計(jì)Petrochemical Design2004,21 (1)62 64循環(huán)冷卻水處理投加阻垢劑、緩蝕劑，采用的投加方法各異，有定時(shí)定量人工傾倒式、高位重力 滴加式、水射器注入式等等，較先進(jìn)的則是通過計(jì) 量泵（人工調(diào)節(jié)）投加。以上這些投加方法均存在 加藥量不能隨著循環(huán)冷卻水的水質(zhì)以及各類相關(guān) 工藝參數(shù)的變化而相應(yīng)地變化的缺陷。如何既準(zhǔn)確又有效地投加藥劑？如何在保證循環(huán)冷卻水處理效果的前提下節(jié)省加藥量，以減少人力、財(cái)力的消耗？自動(dòng)控制加藥裝置的出現(xiàn),使得這兩個(gè)問題迎刃而解。例如美國NALCO公 司以熒光示蹤劑為“傳感元件”的自動(dòng)控制加藥裝 置,美國大湖公司以各類儀表所

3、構(gòu)成的比例式自 動(dòng)控制加藥裝置，日本栗田公司的比例式自動(dòng)控 制加藥裝置等等，均已經(jīng)在20世紀(jì)90年代中期投 入使用并且取得了成功。同樣，我國自行研制開發(fā)的自動(dòng)控制加藥裝置，近年來也成功地在石化、化工、電力、冶金等行業(yè)的循環(huán)冷卻水處理中投入 使用。1997年，南京某水處理公司根據(jù)揚(yáng)子石化公 司煉油廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，研制開發(fā)了 SY- 1型自動(dòng)控制加藥裝置并且投入使用。經(jīng)過6個(gè)月使用表明，該自動(dòng)控制加藥裝置的軟件、硬件、各類相關(guān)工藝參數(shù)，均達(dá)到預(yù)期要求，保證了循環(huán)冷卻水處理的效果 。1 SY系列自動(dòng)控制加藥裝置SY系列自動(dòng)控制加藥裝置由各類信號(hào)傳感 器、數(shù)據(jù)顯示儀表、信號(hào)轉(zhuǎn)換儀表、計(jì)算機(jī)

4、控制系 統(tǒng)和加藥裝置組成。其中，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)采用 人機(jī)對話的方式，列有中文菜單，除了控制加藥 量、采集和處理所列的各類相關(guān)工藝參數(shù)之外，還能夠分別以漢字、表格、曲線的形式顯示循環(huán)冷卻 水系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，例如補(bǔ)充水量（瞬時(shí)、累計(jì)）、 藥劑投加量（瞬時(shí)、累計(jì)）、pH值、電導(dǎo)率、溫度等。 另外，該自動(dòng)控制加藥裝置具有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、查詢、打印、報(bào)警的功能，為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的操作管理 提供幫助。2 SY系列自動(dòng)控制加藥裝置自動(dòng)控制方式SY系列自動(dòng)控制加藥裝置，主要通過監(jiān)測循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)充水量（SY- 1型）、循環(huán)冷卻水的 電導(dǎo)率與補(bǔ)充水的電導(dǎo)率之比（SY- 2型）、循環(huán)冷收稿日期:2002 - 11 -

5、 15 o修回日期:2004 - 01 - 07。作者簡介：周曉翔，男,工程師。1987年畢業(yè)于金陵職業(yè)大學(xué) 給水排水工程專業(yè)?，F(xiàn)從事給水排水工程設(shè)計(jì)。石油化工設(shè)計(jì)Petrochemical Design2004,21 (1)62 64石油化工設(shè)計(jì)Petrochemical Design2004,21 (1)62 64C 1994-20FIS Chiita Academic Journal Llectrcitiic PublbhingAl rights reserved. httpi'.VTV.ctikLtie第21卷周曉翔1自動(dòng)控制加藥裝置在循環(huán)冷卻水處理中的應(yīng)用63卻水的溫差（At

6、） （SY- 3型）,并根據(jù)水質(zhì)穩(wěn)定試 驗(yàn)所選定的藥劑濃度 ，將濃縮倍數(shù)（注：經(jīng)常處于 波動(dòng)）、排污水量作為加藥量的修正值來實(shí)現(xiàn)連 續(xù)、按比例、自動(dòng)地投加藥劑。當(dāng)循環(huán)冷卻水濃縮倍數(shù)較低（W2）而且較穩(wěn)定時(shí)，可以采用“流量比例式投加法” （SY- 1型）o 這種投加方法選用能夠輸出頻率信號(hào)的顯示儀 表，同時(shí)轉(zhuǎn)換成420mA的電流信號(hào)由計(jì)算機(jī)控 制系統(tǒng)進(jìn)行采集并處理，再轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)送至 計(jì)量泵，計(jì)量泵能夠接受這一變化的頻率信號(hào)。當(dāng)頻率信號(hào)隨著循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)充水量的變化 而同步變化時(shí)，計(jì)量泵接受并執(zhí)行的加藥量也隨 之同步變化，從而準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制加藥。揚(yáng)子石化公司煉油廠循環(huán)冷卻水處理的自動(dòng)控制

7、加 藥裝置即按照此原理設(shè)計(jì)。當(dāng)循環(huán)冷卻水濃縮倍數(shù)較高而且經(jīng)常處于波V-.科.:. ii動(dòng)時(shí)，可以采用“流量、電導(dǎo)比例式投加法” （SY- 2 型）。這種投加方法除了根據(jù)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ) 充水量的變化而相應(yīng)地調(diào)節(jié)加藥量之外，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)也采集循環(huán)冷卻水的電導(dǎo)率與補(bǔ)充水的 電導(dǎo)率之比（間接反映循環(huán)冷卻水濃縮倍數(shù)）這個(gè) 變量作為加藥量的修正值，從而在濃縮倍數(shù)經(jīng)常 處于波動(dòng)時(shí)仍然能夠準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制加藥。當(dāng)循環(huán)冷卻水的溫差（At）較高時(shí)，如At >7 C，可以采用“流量、溫差比例式投加法”（SY- 3型）。這種投加方法除了根據(jù)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ) 充水量的變化而相應(yīng)地調(diào)節(jié)加藥量之外，計(jì)算機(jī)控制系

8、統(tǒng)也采集循環(huán)冷卻水的溫差（At）并計(jì)算出循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的排污水量作為加藥量的修正 值，計(jì)量泵因此而相應(yīng)地調(diào)節(jié)加藥量。3應(yīng)用揚(yáng)子石化公司煉油廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，循環(huán)冷卻水量約5500m3/ h，補(bǔ)充水量約150m3/ h。工 業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50050 - 95）第3. 1.9條規(guī)定：“敞開式系統(tǒng)循環(huán)冷卻水的設(shè)計(jì)濃縮倍數(shù)不宜小于3. 0?！睙捰蛷S循環(huán)冷卻水系統(tǒng)為敞 開式系統(tǒng)，由于水質(zhì)狀況較差，循環(huán)冷卻水濃縮倍 數(shù)實(shí)際僅為1.2-1.5。原系統(tǒng)循環(huán)冷卻水處理投 加的緩蝕阻垢劑分別為1種液體阻垢劑,1種固體緩蝕劑，投加方法為定時(shí)定量人工傾倒式。這種投加方法不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且人為因素的影

9、響 較大，雖然基本上能夠控制循環(huán)冷卻水中藥劑的 含量，但當(dāng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的運(yùn)行狀況波動(dòng)時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)加藥滯后的情況，使循環(huán)冷卻水中藥劑的 含量或者過量、或者不足，既影響循環(huán)冷卻水處理 效果，也造成藥劑浪費(fèi)。采用“流量比例式投加法”的SY- 1型自動(dòng)控 制加藥裝置自從1997年初投入使用后，揚(yáng)子石化 公司煉油廠循環(huán)冷卻水處理投加阻垢劑、緩蝕劑的方法由原始的定時(shí)定量人工傾倒式到自動(dòng)控制 加藥，發(fā)生了根本性的變化 。SY- 1型自動(dòng)控制加 藥裝置24h運(yùn)行統(tǒng)計(jì)報(bào)表列于表1。由表1可見，采用“流量比例式投加法” 的SY -1型自動(dòng)控制加藥裝置的加藥量在使用過程中 隨著補(bǔ)充水量的變化而呈現(xiàn)同步變化的態(tài)勢。

10、在控制循環(huán)冷卻水中藥劑含量方面，使用初期循環(huán)冷卻水中有機(jī)磷含量 4. 55. 5mg/L，后來調(diào)整為 3.04. 0mg/L ,從效果來分析是理想的。在控制加藥量方面，1997年12月的加藥量偏大 ，后經(jīng) 查明是由于工藝裝置換熱器泄漏而造成循環(huán)冷卻 水中氧化性殺菌劑的投加量過大，使循環(huán)冷卻水中有機(jī)磷降解，只有采取增加補(bǔ)充水量而同步增 加加藥量的措施，才能夠控制循環(huán)冷卻水中有機(jī) 磷的含量在正常范圍之內(nèi)。經(jīng)過修改藥劑配方和 工藝裝置的補(bǔ)救后，加藥量很快便回落至正常范 圍。經(jīng)過6個(gè)月使用的狀況和各類相關(guān)工藝參數(shù) 表明，只要循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在運(yùn)行過程中不遇到 工藝裝置換熱器泄漏或者外界因素干擾，采用“流

11、量比例式投加法”的SY- 1型自動(dòng)控制加藥裝置 在藥劑配方和藥劑濃度設(shè)計(jì)合理的條件下 ，能夠 保證循環(huán)冷卻水處理的效果。第21卷周曉翔1自動(dòng)控制加藥裝置在循環(huán)冷卻水處理中的應(yīng)用63第21卷周曉翔1自動(dòng)控制加藥裝置在循環(huán)冷卻水處理中的應(yīng)用63icurtial ILlectronic Ihttp:樂.ci ik? 64 ?石油化工設(shè)計(jì)第21卷表1 SY-1型自動(dòng)控制加藥裝置 24h運(yùn)行統(tǒng)計(jì)報(bào)表時(shí)間pH值導(dǎo)電率/us補(bǔ)充水瞬時(shí)流量/m3?h-1補(bǔ)充水累計(jì)流量/m3瞬時(shí)加藥量/L?h-1累計(jì)加藥量/L00:008. 14327.68101.36431508.695. 5727496. 2401 :00

12、8. 12326.89103.48431612.225.6927501.9302:008. 12326.54104.40431716.625. 7427507. 6703:008. 09326.29105.57431822.195. 8127513. 4804:008. 09326.17106. 12431928.315. 8427519. 3205:008. 09326.14106.41432034.715. 8527525. 1606:008. 10326.05102.92432137.645.6627530. 8107:008. 11326.5576. 06432213.704. 182

13、7534. 9708:008. 10327.03114.42432328.126.2927541.2109:007. 89327.20146.45432474.578. 0627549. 2710:007. 82327.32124.42432598.996. 8427556. 1111:007. 81336.9174.28432673.274. 0927560. 2012:007. 91337.48108.79432782.065. 9827566. 1813:008. 04337.44117.39432899.456.4627572. 6314:008. 06337.15117.524330

14、16.976.4627579. 1115:008. 09337.3063.26433080.233.4827582. 6016:008. 14337.3291.37433171.605. 0327587. 6417:008. 11337.23161.08433332.688. 8627596. 4918:008. 11337.29102.61433433.665.6427602. 1319:008. 14337.3688. 91433522.564. 8927607. 0220:008. 15337.47116.42433638.946.4027613.4121 :008. 15337.301

15、19. 98433758.786.6027620. 0122:008. 14337.76133.50433892.257. 3427627. 3523:008. 08337.04157.45434049.668.6627636. 014效果評價(jià)節(jié)約人力、藥耗（節(jié)省大約30%的加藥量）。該自米用“流量比例式投加法”的SY-1型自動(dòng)控動(dòng)控制加藥裝置自從1997年初在揚(yáng)子石化公司煉制加藥裝置實(shí)行無人化操作，具有自動(dòng)化程度咼、油廠循環(huán)冷卻水處理中投入使用至今,效果良好，控制準(zhǔn)確、運(yùn)行安全可靠、管理方便的優(yōu)點(diǎn)，而且達(dá)到了預(yù)期要求。?石化在線？上?；^(qū)再建百萬噸乙烯項(xiàng)目據(jù)報(bào)道，規(guī)劃面積亞洲第一、技術(shù)水平

16、世界先進(jìn)的上?；瘜W(xué)工業(yè)區(qū)不斷擴(kuò)容：化工區(qū)新增6平方公里“圍海造地”工程于2004年初完成龍口合攏，為上?；^(qū)的新一輪建設(shè)拓展產(chǎn)業(yè)集聚空間。與此同時(shí)，上?；^(qū)將著手啟動(dòng)擴(kuò)建新的100萬噸/年乙烯項(xiàng)目。這表明上?；^(qū)的二期開發(fā)正式啟動(dòng)。上?；^(qū)背靠上海，南臨杭州灣，是改革開放以來我國第一個(gè)以石油和精細(xì)化工為主的特大型專業(yè)開發(fā)區(qū)，現(xiàn)已建成23.4平方公里。此次6平方公里的圍墾工程，是化工區(qū)項(xiàng)目用地建設(shè)的最后一部分，預(yù)計(jì)2005年1月結(jié)束全部施工屆時(shí)，上?；^(qū)版圖將擴(kuò)容至 帶，向世界級(jí)化工區(qū)沖擊。29. 4平方公里，與現(xiàn)有的位于金山地區(qū)的上海石化連成一片，共同構(gòu)筑杭州灣化工產(chǎn)業(yè)隨著新一批項(xiàng)目

17、投資陸續(xù)提上日程 ，先期開工的賽科 90萬噸乙烯、巴斯夫聚四氫呋喃等主體項(xiàng)目，已進(jìn)入安裝調(diào)試階段。除已建主體項(xiàng)目外，拜耳聚碳酸酯、巴斯夫亨斯曼MDI/ TDI等在建、籌建項(xiàng)目也全面鋪開。預(yù)計(jì)2004年上?；^(qū) 固定資產(chǎn)投資計(jì)劃將比上年翻一番 ，達(dá)到160億元，其中“龍頭項(xiàng)目”賽科90萬噸乙烯工程將投資 90億元。更為重要的 是，2004年上海化工區(qū)還將著手啟動(dòng)擴(kuò)建新的 100萬噸乙烯項(xiàng)目。到2007年，上?；^(qū)將完成總投資1500億元，初步形成環(huán)太平洋地區(qū)一流的化工區(qū)，并最終建成世界上最大的聚四氫呋喃生產(chǎn)基地、異氰酸酯供應(yīng)基地和我國最大的聚碳酸酯生產(chǎn)基地、聚氯乙烯生產(chǎn)基地。C1 1994-

18、20(18 China AcsHiemic JcuttiiSlonic 卩IAl itshtsexefvecL liftpi/ctiki1ABSTRACTSSelect ion of pili ng in 20kt/ a PP project of Shan ghaiKang Hui , SINOPEC EngineeringIncorporation, P.C. 100101Abstract : The article conpares severaltypes of conventionalpile widely usedin Shanghai, and outlines the ways

19、to select a suitable pile in the No. 3 PP Plant of SPC.Keywords : Pile selection Reinforced concrete rectanglepile Pipe pileEconomicanalysisApplication of 3D piping software in polyethylene plantXiaoXiuping , Yangzi PetrochemicalEngineeringCbnpanyLtd. , P.C. 210048Abstract : Thepaperintroducesthe te

20、chnical features, special processand application skill of the PDSOFT piping software in designof 200 kt/ a polyethyleneplant. It is summarizedthat the application of 3D piping software results in great desig nefficie ncy, improved quality of draw in gs.Keywords : PDSOFT 3D Piping software Fblyethyle

21、neplant3Desig nand con struct ion of 100,000m oil tank 'sfo un dati onMa Zhenming, etc. ,Qilu PetrochemicaCo. Ltd. , P. C. 2554003Abstract : By meansof the designand constructionon foundationof Tank C of 100 ,000m oil tank in Huangdaooil warehouse the paper discussesthe problemsexisti ng in the

22、con struct ionon conp oundfoun dati on of CFG pile in the 9Dft earth, the causesand strengthenmethod, providing referencefor the conpoundfoundationof CFGpile.Keywords : St on& break in gpile a nd dual conp oundfoun datio no f CFGpile Stren gthe n Mix pile for powdersprayStudy of several question

23、son design of LPG tankSun Xuda, Refineryof HenanOil Field , P. C. 473132Abstract : Gbmb inin g with en gin eeri ngpractice, study is don efor several questi onson desig no fLPG tank such as'I I-safe relief un it, backfire relief valve of ve nt ma in pipe , dehydratio nsystem, liquid level alarm

24、a nd thermal i nsulatio nIImethodand related solutions are given.Keywords : LPG Tankfarm DesignApplication of hazard analysis methods on engineeringWan g Ruoqi ng,etc. ,SINOPECE ngi neeri ng In corporation, P. C. 100101Abstract : Thepaperintroducesaome hazardanalysismethodsand makesconparisonof thos

25、ehazardanalysismethods usingon engineering.Keywords : Hazard identification Safetyanalysis Assessment MeasurementApplication of Aspen Plus software in the technical innovation of the absorption stabilization systemYuanDongyan, Beijing Yansan PetrochemicaDesign Institute, P. C. 102500Abstract : The total processsimulati on calculatio no f the abs)rpti on and stabilizati on systemof catalytic crack ing un it by the Aspe n plus simulati on program is done, based on the data of the simulati on results, the processdesig nof the technical innovationo