超滤机组运行隐患分析与技术改进

李文涛（莱钢能源动力厂，山东 莱芜 271126）

超滤机组运行隐患分析与技术改进

李文涛（莱钢能源动力厂，山东 莱芜 271126）

能源动力厂型钢化水车间除盐水站的主要任务是向能源动力厂3座120t/h锅炉、炼钢厂预热锅炉、烧结机余热锅炉供应除盐水，主要生产工艺流程为工业新水→多介质过滤器→活性炭过滤器→超滤装置→反渗透装置→阳床→除二氧化碳器→阴床→盐水箱→除盐水泵→用户。超滤装置能否安全稳定运行是除盐水稳定生产的关键。超滤频繁振动引起超滤装置泄漏的现状，结合系统实际情况，通过对超滤装置进行改造彻底消除超滤装置因振动而引起泄漏的问题，确保除盐水系统安全稳定生产，有效降低了生产运行维护成本，为节能减排做出了有益的贡献，为后续生产提供了可靠的水质保障。

超滤;泄漏;保障

1 超滤运行现状状况调查

本系统于2004年投运以来，因设计缺陷，致使后期运行过程中存在诸多问题，对除盐水安全稳定生产造成较大影响，经过认真梳理分析，主要存在以下几个方面的问题：

(1)超滤装置在冲洗、反洗、运行会出现振动导致装置本体进出口法兰和管道经常出现裂纹。

(2)超滤冲洗、反洗水通过外排水管道回收至循环水系统，由于回收管道较长导致超滤装置在冲洗、反洗时憋压，导致超滤装置本体和外排水管道经常出现泄漏现象。

(3)超滤进出水阀门在操作时全开或全关导致超滤装置振动较大使超滤装置法兰和管道经常出现裂纹。

(4)超滤装置运行程序操作时进口阀门先开，出口阀门后开，使超滤装置在运行、反洗、冲洗时憋压，导致超滤装置易损坏。

(5)反渗透浓水较富裕，浓水箱长时间处于溢流状态。

(6)超滤排气阀位置不对导致超滤运行、反洗时易积气使超滤易振动。

2 计划采取的措施

2.1 超滤反洗水改造

通过对超滤反洗泵入口管道和反渗透浓水箱出水管道进行现场查看，可以把超滤反洗泵入口与增压泵入口加装盲板使超滤反洗泵与超滤产水箱隔离。把多介质过滤器反洗泵与超滤反洗泵之间增加一个DN300连通，实现把超滤反洗水改为反渗透浓水。

2.2 超滤外排水无压外排改造

(1)把2#、4#、6#超滤外排水管道上的弯头，改为异形三通，减少外排水管道积气憋压。

(2)把相邻2套超滤外排水汇成一条母管外排至水处理新厂房北侧排水沟，形成无压排水。

2.3 超滤反洗缓开改造

(1)对长期停运的超滤反洗泵变频器进行修复，使超滤反洗泵反洗时负荷逐渐增加，减小超滤装置的冲击。

(2)在超滤反洗泵出口增加多功能水力阀，并通过不断试验调整多功能水力阀开度来调整超滤反洗水进水速度。

(3)由于设计缺陷，超滤装置气动阀门启闭时全开、全关，使气动阀门在瞬间开关导致超滤装置振动，通过在气动阀门上加装缓开模块，并根据不同作用的阀门，调节阀门开关速度，减小超滤振动。

(4)对超滤气动气源空压机参数进行调节，对不同参数下气动阀开关速度进行试验，最后确定在满足气动阀压力的情况下运行空压机，从而减小超滤振动。

2.4 超滤排气装置改造

由于设计缺陷超滤排气阀位置处于超滤进水管首段，位置较低不利用超滤排气，通过对超滤进水、反洗工艺进行研究，确定把超滤排气阀位置移至超滤进水管顶端，并在超滤反洗水管顶端加装排气阀，并在每个排气阀管加装手动排气装置，规定每班运行人员对超滤进行1次排气。

2.5 超滤程序优化改造

超滤运行程序设计时超滤进出口阀门、反洗泵同时开启，导致超滤在运行、反洗时超滤装置易憋压使超滤装置振动，通过与自动化部技术人员交流对超滤程序进行修改，实现超滤出水阀门先开，进水阀门后开，减小超滤因憋压引起的振动。

3 效果

通过在超滤反洗泵出口增加多功能水力阀和在超滤反洗进水阀门增加缓开模块，并通过试验调整水力阀开度来调整反洗水量，减小超滤装置在反洗时振动。通过把排气阀移位至超滤装置进水管最高点，并规定每值对超滤排气阀进行排气，减小超滤装置因积气振动。通过修改程序实现出水阀门先开，进水阀门后开，使超滤运行时振动明显减小，通过上述改造使超滤在运行、反洗、冲洗时振动明显较小，超滤装置本体无渗漏现象，确保了超滤装置安全稳定运行。

(1)每台超滤过滤半小时需对超滤进行一次反洗每次反洗55秒，每次反洗流量为220m3/h，则每台超滤每天需反洗水为100吨，6台超滤需要600吨，则每年超滤需反洗水为22万吨。照目前工业新水每吨5元的价格，年可节约110万元。

(2)超滤反洗水改为浓水反洗后超滤装置每年产水量减小，经计算年可少运行700小时。超滤每运行半小时需对超滤冲洗80秒，每次冲洗流量100m3/h,6台超滤每年少运行700小时，则年可节约新水为6×700×100×160/3600=3111吨，按照目前工业新水每吨5元的价格，则年可节约9万元。

(3)超滤每运行半小时需对超滤反洗55秒，超滤反洗泵功率为37KW，6台超滤每年少运行700小时，则年可节约电费为：6×37×0.8×0.65×110/3600×700=2469元。

(4)改造费用：缓开模块12块，每块200元，DN20球阀12个，每个50元，约计3000元，人工费3万元。共计：3.3万元。

扣除改造费用，通过改造不但解决了超滤运行隐患，每年可以创造经济效益115.9万元。

4 结语

能源动力厂型钢化水车间针对除盐水站超滤频繁振动引起超滤装置泄漏的现状，结合系统实际情况，通过对超滤装置进行改造彻底消除超滤装置因振动而引起泄漏的问题，确保除盐水系统安全稳定生产，有效降低了生产运行维护成本，为节能减排做出了有益的贡献，为后续生产提供了可靠的水质保障。

总之，我们认为通过对超滤装置一系列改造彻底解决了超滤系统振动问题，有效保障了生产的稳定顺行，为节能减排等方面发挥了积极作用。