某公司固定床改造为双室双层浮动床(科协征文).doc

固定床改造为双室双层浮动床

李建
（中国石化股份有限公司长岭分公司动力厂）
摘要：中国石化股份有限公司长岭分公司动力厂利用现场玻璃鳞片防腐技术，利用原有设备筒体，将逆流再生固定床改造为双室双层浮动床，出力提高，能耗降低。
关键词：节能固定床改造玻璃鳞片防腐双室双层浮动床
引言
在电厂化学水处理工艺中，双室双层浮动床因其流速高、制水量大和单耗低广为应用。本文通过对中国石化长岭分公司动力厂（以下简称动力厂）现有的逆流再生固定床改造，变成双室双层浮动床。改造后的设备出力提高，能耗降低。
设备改造：
中国石化长岭分公司动力厂除盐水站现有3套一级除盐DN3000逆流再生固定床设备已使用30余年，设备出力低、周期制水量低、运行操作繁琐、再生酸碱单耗高。由于现场场地狭小、生产因素固定床不能全部停运等原因，无法移除旧的固定床设备，更新为先进的双室双层浮动床。经过调研，2010年8月～12月，动力厂在现场利旧将固定床改造为双室双层浮动床：
图1固定床改造示意图
插入多孔板

如图，将固定床筒体解体分为三部分，插入三层多孔板，加上水帽。上下两层为单向水帽，中间一层为双层水帽；原来的固定床底部石英砂垫层改为挡水板；更换内部部件，完成设备组焊，外部管道重新布局，阀门由手动阀改为气动阀并接入PLC控制系统，对筒体防腐破坏部分进行修复，在线化学分析质量仪表安装。
本改造项目关键在于改造后设备筒体防腐。原固定床筒体内部衬胶，在筒体解列时割口衬胶部分被破坏，需重新防腐。现场重新衬胶，由于现场气温和湿度都不能满足硫化条件，容易脱落。该公司经过调研采用玻璃鳞片防腐技术：主材料为特殊玻璃鳞片，按一定比例倒入环氧树脂类涂料中调合，按一定方向刷涂在焊口和损坏衬胶处，自然干燥后再刷涂一遍，共三次。涂层中大量的玻璃鳞片形成许多小区域，使涂层中的微裂纹、微气泡相互分割，大大减慢了介质的渗透速度，使介质渗透率明显缩小。玻璃鳞片的存在不仅减少了涂层和底材之间的热膨胀系数之差，而且也明显降低了涂层本身的硬化收缩率。
防腐完成后，进行15000V电火花检验，无漏点后加树脂投运。
计算树脂层高：
阳床
表1生水阳离子组成
项目数据K+/mmol·l-10.0528Na+/mmol·l-10.3626Ca2+/mmol·l-12.221Mg2+/mmol·l-10.632Fe3+/mmol·l-10.0063合计/mmol·l-13.27树脂比例计算

E强=900mol/m3、E弱=1800mol/m3、α=0.2、HT为进水碳酸盐硬度，
H弱/H强=(900/1800)×(1.82/1.45)≈0.6：1
为保证充分发挥弱树脂作用以及保证出水水质，强酸阳树脂有10—20%的裕量，树脂层选择1300mm，2200mm。

阴床
表2生水阴离子组成
项目数据Cl-/mmol·l-10.394SO42-/mmol·l-10.848HCO3-/mmol·l-12.02SiO32-/mmol·l-10.162合计3.424树脂比例计算

E强=450mol/m3、E弱=900mol/m3、β=0.15、CF强酸阴离子、CR弱酸阴离子
H弱/H强=(450/900)×(1.092/0.426)≈1.3：1
保证充分发挥弱树脂作用以及保证出水水质，树脂层选择1900mm，1600mm。
改造效果：
现有固定阳床技术改造后，周期制水量由现在的6200吨左右增至12746吨，酸单耗由现在的0.37kg(30%HCl)吨/水降到0.24kg(30%HCl)吨/水；固定阴床技术改造后，周期制水量由现在的5774吨左右增至14709吨，再生用碱耗量由现在的0.31kg(30%NaOH)吨/水下降到0.19kg(30%NaOH)吨/水，可见固定床技术改造后，周期制水量提高，酸碱单耗降低。
表3设备改造前后技术指标对比
对比项目设备出力周期水量酸碱单耗水质指标阳床改造前176.6t·h-16200t0.37kg(30%)Na+<100ug·l-1阳床改造后245t·h-112746t0.24(30%)Na+<100ug·l-1阴床改造前176.6t·h-15774t0.31kg(30%)SiO2<100ug·l-1
电导<5us·cm-1阴床改造后245t·h-114709t0.19(30%)SiO2<100ug/l
电导<5us·cm-1

效益计算：
节约酸费用：
技术改造后的阳浮床，每吨水耗酸由原来0.37kg(30%HCl)·t-1降低到0.24kg(30%HCl)t-1。所以每年节约工业用酸量为：（480t·h-1，年运行365天计算）
480t·h-1×24h×365d×（0.37-0.24）÷1000=547t
每吨30%工业盐酸600元计算，那么年节约工业盐酸费用为：
547t×6