CN111888979A - 一种火电厂排泥水助凝剂配置方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种火电厂排泥水助凝剂配置方法及设备，包括下述步骤：S1向料仓添加PAM粉剂，S2在控制柜上“目标浓度”输入数值，S3进水调节总阀的开度为100％、下部进水阀自动开启，使稀释水进入三联箱；S4搅拌器一、搅拌器二、搅拌器三分别随液位计一、液位计二、液位计三读数联锁启动；S5三联箱的液位计读数≥350mm时，下部进水阀关闭，上部进水阀开启，同时螺旋给料机启动；S6调整螺旋给料机给料频率或除盐水进水量，使实际溶度不断接近并最终达到“目标浓度”：S7三联箱内溶液在逐级导流及搅拌的作用下，得到充分溶解；S8循环泵的开启或关闭。本发明具有操作步骤简单、占地面积小、无结块现象的特点。

Description

一种火电厂排泥水助凝剂配置方法及设备
技术领域
本发明涉及火电厂排泥水处理领域，涉及一种火电厂排泥水助凝剂配置方法及设备。
背景技术
火电厂在发电过程中需消耗大量的锅炉补给水。而锅炉补给水通常由地表水通过以下工艺制得：
混合反应澄清池→空气擦洗滤池→超滤装置→反渗透装置→离子交换器
混合反应澄清器、空气擦洗滤池、超滤装置在运行过程中将地表水中的泥与水初步分离，浓缩后排出的含泥水即排泥水。
一般情况下，火电厂的排泥水含固率约2％，为继续对排泥水中的泥与水进行分离，火电厂通常设有排泥水处理系统，利用板框压滤机或离心式分离器对排泥水进行处理。
在压滤或离心处理前，排泥水在浓缩池内进行进一步浓缩。为缩短浓缩时间、降低浓缩池设计规模，加入助凝剂协助胶体絮凝是最佳选择。
PAM价格低廉且毒性很低，是当前普遍使用的助凝剂。但PAM水溶性较差，当浓度较高时已发生局部结块现象，而浓度较低则达不到预期的助凝效果。因此，亟需一种助凝剂精准配置的有效方法及设备。
综上所述，为解决现有的PAM水溶性较差，浓度控制不精准导致结块的不足，本发明设计了一种结构简单、使得PAM在多级导流、搅拌作用下逐渐混合均匀，彻底杜绝了结块现象的火电厂排泥水助凝剂配置方法及设备。
发明内容
本发明为解决现有技术存在的问题，提供了一种结构简单、使得PAM在多级导流、搅拌作用下逐渐混合均匀，彻底杜绝了结块现象的火电厂排泥水助凝剂配置方法及设备。
本发明的目的可通过以下技术方案来实现：
一种火电厂排泥水助凝剂配置方法，包括下述步骤：
S1、向料仓添加PAM粉剂，当料位计显示约800mm时加料完毕；
S2、在控制柜上“目标浓度”输入数值，在控制柜上按下“一键配药”按钮，5秒后，装置开始自动工作；
S3、进水调节总阀的开度为100％、下部进水阀自动开启，使稀释水进入三联箱；
S4、搅拌器一、搅拌器二、搅拌器三分别随液位计一、液位计二、液位计三读数联锁启动；
S5、当三联箱的液位计读数大于等于350mm时，5秒后，下部进水阀自动关闭，上部进水阀自动开启，同时螺旋给料机自动启动，给料初始频率30Hz，自动启动料仓振打器；
S6、系统根据比重仪读数所对应的实际溶度(PAM溶液的比重与浓度对应相关)与“目标浓度”的差值，调整螺旋给料机给料频率或除盐水进水量，使实际溶度不断接近并最终达到“目标浓度”：
1)当比重仪读数所对应的实际溶度＜“目标浓度”时，螺旋给料机给料频率自动增大，速率1Hz/min；
当给料频率增大至50Hz后，比重仪读数所对应的实际溶度仍＜“目标浓度”时，降低进水调节总阀的开度，速率为5％/min；
2)当比重仪读数所对应的实际溶度＝“目标浓度”时，螺旋给料机给料频率及进水调节总阀的开度保持不变；
3)当比重仪读数所对应的实际溶度＞“目标浓度”时，螺旋给料机给料频率降低，速率1Hz/min，当给料频率降低至20Hz后，比重仪读数所对应的实际溶度仍＞“目标浓度”时，降低增大进水调节总阀开度，速率3％/min；S7、当三联箱内溶液逐渐升高至联通口一时，联箱一内溶液流经导流槽一进入联箱二内，当联箱二内溶液逐渐升高至联通口二时，联箱二内溶液流经导流槽二进入联箱三内，溶液在逐级导流及搅拌的作用下，得到充分溶解；
S8、循环泵的开启或关闭
1)当联箱三内液位达到800mm时，循环泵启动，循环泵进口阀、循环泵出口阀开启，确保各三联箱内PAM溶液浓度一致；
2)当联箱三内液位达到850mm时，循环泵停运、螺旋给料机停运，关闭循环泵进口阀、循环泵出口阀、进水调节总阀、上部进水阀。
作为本方案的进一步改进，步骤S3中，稀释水为除盐水。
作为本方案的进一步改进，步骤S4中，搅拌器一、搅拌器二、搅拌器三的液位联锁启动值均为a，满足数量关系a＝300～350mm。
作为本方案的进一步改进，步骤S5中，螺旋给料机启动初始频率设置为 25～30Hz，料仓振打器的启动频率设置为0.05Hz。
一种火电厂排泥水助凝剂配置设备，包括
给料机构，给料机构的上方设有料仓，料仓的下部设有料仓振打器，给料机构的下方设有螺旋给料机，螺旋给料机的给料导管的下方设有落料斗；
三联箱包括三联箱一、联箱二和联箱三，联箱一和联箱二通过联通口一联通，联箱二和联箱三通过联通口二联通，联箱一的上方设有落料斗且内部设有液位计一、搅拌器一和导流槽一；联箱二内部设有液位计二、搅拌器二和导流槽二；联箱三的内部设有液位计三、搅拌器三，联箱一的侧壁上还设有比重仪；
进水系统，包括进水母管、上部进水管和下部进水管，上部进水管的一端与进水主管连通，另一端与落料斗连通，下部进水管的一端与进水主管连通，进水主管上依次设有进水调节总阀和流量计，上部进水管上设有上部进水阀，下部进水管上设有下部进水阀；
循环系统，循环系统为循环管路，循环管路的端口一与联箱一联通，循环管路的端口二与联箱三联通，循环管路上由端口一至端口二依次设有循环泵出口阀、循环泵、循环泵进口阀和Y型过滤器。
作为本方案的进一步改进，料仓的材质为304不锈钢材质，该料仓的上部为圆柱形，料仓的下部为圆锥形。
作为本方案的进一步改进，所述的给料导管为304不锈钢材质，其上部与料仓圆锥底部联通，下部距离落料斗正上部的距离为b，满足数量关系b＝30mm。
作为本方案的进一步改进，所述的落料斗的材质为316L不锈钢，且落料斗为漏斗形，落料斗的底部与联箱一的顶部焊接固定。
作为本方案的进一步改进，搅拌器的连杆及搅拌叶均为316L不锈钢材质，连杆上分别安装三组搅拌叶。
作为本方案的进一步改进，所述的联箱一、联箱二和联箱三为316L不锈钢材质。
与现有技术相比，本发明结构设置合理，
1、火电厂排泥水助凝剂配置的方法，该配置方法使用的设备，占地面积小，整套设备占地不到5m2；
2、自动化程度高，除定期向料仓补料外，配置全过程均实现自动化的特点，除保证料仓补料外，配药全过程自动进行；
3、通过螺旋给料机频率随比重仪反馈数据自调节的连锁设计，精准控制三联箱溶液中的PAM浓度，经数十次配药测试，配置误差低于2％，而且三联箱内未发生任何结块现象。
附图说明
图1是本发明火电厂排泥水助凝剂配置设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明的技术方案作进一步的阐述。
一种火电厂排泥水助凝剂配置设备，
给料机构10，给料机构10的上方设有料仓11，料仓11的下部设有料仓振打器12，给料机构10的下方设有螺旋给料机13，螺旋给料机13的给料导管14 的下方设有落料斗15；
三联箱20，包括联箱一21、联箱二22和联箱三23，联箱一21和联箱二 22通过联通口一30联通，联箱二22和联箱三23通过联通口二31联通，联箱一21的上方设有落料斗15且内部设有液位计一211、搅拌器一212和导流槽一 213；联箱二22内部设有液位计二221、搅拌器二222和导流槽二223；联箱三23的内部设有液位计三231、搅拌器三232，联箱一21的侧壁上还设有比重仪 214；
进水系统40，包括进水母管41、上部进水管42和下部进水管43，上部进水管42的一端与进水主管41连通，另一端与落料斗15连通，下部进水管43 的一端与进水主管41连通，另一端与联箱一21连通，进水主管41上依次设有进水调节总阀411和流量计412，上部进水管42上设有上部进水阀421，下部进水管43上设有下部进水阀431；
循环系统50，循环系统50为循环管路51，循环管路51的端口一与联箱一 21联通，循环管路51的端口二与联箱三23联通，循环管路51上由端口一至端口二依次设有循环泵出口阀52、循环泵53、循环泵进口阀54和Y型过滤器55。
优选的，料仓11的材质为304不锈钢材质，该料仓11的上部为圆柱形，料仓11的下部为圆锥形。
更具体的，料仓11的有效容积为260L，且封闭带直径200mm顶盖。
料仓11的下半部圆锥上设有小型料仓振打器12，该料仓振打器12在落料时启动振打，防止给料不畅，保证了物料的顺畅供给；
优选的，所述螺旋给料机13的端部设有变频电机，且螺旋给料机13的螺旋体材质为2205材质不锈钢，长度设置为200mm。
优选的，所述的给料导管14为304不锈钢材质，其上部与料仓圆锥底部联通，下部距离落料斗15正上部的距离为b，满足数量关系b＝30mm。
优选的，所述的落料斗15的材质为316L不锈钢，且落料斗15为漏斗形，落料斗15的底部与联箱一21的顶部焊接固定。
所述的联箱一21、联箱二22和联箱三23为316L不锈钢材质，其中联箱一 21尺寸为1200×1000×1000mm，联箱二22和联箱三23尺寸为1000×1000× 1000mm，各联箱均设有机械搅拌器和液位计。
优选的，所述的机械搅拌器连杆及搅拌叶均为316L不锈钢材质，连杆上分别安装3组搅拌叶，旋转半径均为380mm。
优选的，所述的联箱一21、联箱二22出口高度为750mm，出水侧设有导流槽，导流槽平行于联箱侧壁设置，导流槽距离联箱底面垂直距离为150mm。
在本实施例中，用过设置导流槽距离联箱底面的垂直距离为150mm，使的溶液自上一级联箱下部顺利流入下一级联箱。
优选的，三联箱液位计均为电接点磁力翻板式液位计。
电接点磁力翻板式液位计可有效防止液位跳变；
优选的，比重仪214为差压式比重仪，且比重仪的安装高度为300mm，比重仪214通过法兰与联箱一21的侧壁相连。
进水系统40中，进水母管41为316L不锈钢材质，通径50mm、上部进水管42为316L不锈钢材质，通径38mm，与落料斗15侧壁连接，能够有效防止落料粘结、下部进水管43为316L不锈钢材质，通径50mm，与联箱一21的侧壁连接。
其中，进水调节总阀型号为T941H-16，通径50mm、上部进水阀D941H-16，通径38mm、所述的下部进水阀D941H-16，通径50mm、流量计412为超声波流量；
循环系统50中，包括Y型过滤器55、循环泵进口阀54、循环泵53、循环泵出口阀52、循环管道51。
上述的材质以及型号选择具体如下：
Y型过滤器55材质均为316L不锈钢，滤网过滤精度为0.1mm、循环泵进口阀54型号为D941H-16，通径50mm、循环泵53为耐腐蚀离心泵，额定流量7.5m3/h、循环泵出口阀52型号为Q41F-16，通径50mm、循环管道51为316L 不锈钢材质，通径50mm。
现有技术中PAM价格低廉且毒性很低，是当前普遍使用的助凝剂。但PAM 水溶性较差，当浓度较高时已发生局部结块现象，而浓度较低则达不到预期的助凝效果。因此，亟需一种助凝剂精准配置的有效方法及设备。
一种火电厂排泥水助凝剂配置方法，包括下述步骤：
S1、向料仓11添加PAM粉剂，当料位计显示约800mm时加料完毕；
S2、在控制柜上“目标浓度”输入数值，在控制柜上按下“一键配药”按钮，5秒后，装置开始自动工作；
S3、进水调节总阀41的开度为100％、下部进水阀431自动开启，使稀释水进入三联箱20；
S4、搅拌器一212、搅拌器二222、搅拌器三232分别随液位计一211、液位计二221、液位计三231读数联锁启动；
S5、当三联箱20的液位计读数大于等于350mm时，5秒后，下部进水阀自动关闭，上部进水阀自动开启，同时螺旋给料机自动启动，给料初始频率30Hz，自动启动料仓振打器；
S6、系统根据比重仪214读数所对应的实际溶度(PAM溶液的比重与浓度对应相关)与“目标浓度”的差值，调整螺旋给料机给料频率或除盐水进水量，使实际溶度不断接近并最终达到“目标浓度”：
3)当比重仪214读数所对应的实际溶度＜“目标浓度”时，螺旋给料机给料频率自动增大，速率1Hz/min；
当给料频率增大至50Hz后，比重仪214读数所对应的实际溶度仍＜“目标浓度”时，降低进水调节总阀411的开度，速率为5％/min；
4)当比重仪214读数所对应的实际溶度＝“目标浓度”时，螺旋给料机13 给料频率及进水调节总阀411的开度保持不变；
3)当比重仪214读数所对应的实际溶度＞“目标浓度”时，螺旋给料机13 给料频率降低，速率1Hz/min，当给料频率降低至20Hz后，比重仪读数所对应的实际溶度仍＞“目标浓度”时，降低增大进水调节总阀411开度，速率3％/min； S7、当三联箱20内溶液逐渐升高至联通口一30时，联箱一21内溶液流经导流槽一213进入联箱二22内，当联箱二22内溶液逐渐升高至联通口二31时，联箱二22内溶液流经导流槽二223进入联箱三23内，溶液在逐级导流及搅拌的作用下，得到充分溶解；
S8、循环泵53的开启或关闭
1)当联箱三23内液位达到800mm时，循环泵53启动，循环泵进口阀54、循环泵出口阀52开启，确保各三联箱内PAM溶液浓度一致；
2)当联箱三23内液位达到850mm时，循环泵53停运、螺旋给料机13停运，关闭循环泵进口阀54、循环泵出口阀52、进水调节总阀411、上部进水阀 42。
本发明的火电厂排泥水助凝剂配置设备三联箱内初始液位0～800mm范围内任意液位情况下启动“一键配药”，并使最终配置浓度为目标浓度。
步骤S1中，料仓11中加料不宜超过800mm。
步骤S2中，所述“目标浓度”的范围为0.5％～2.5％。当PAM浓度超过2.5％时，溶液发生局部结块的风险将迅速上升。
作为进一步的优选实施例，步骤S3中，稀释水为除盐水。除盐水作为稀释水能够确保PAM溶液的比重与浓度的对应关系将不受稀释水中杂质的干扰。
作为进一步的优选实施例，步骤S4中，搅拌器一212、搅拌器二222、搅拌器三232的液位联锁启动值均为a，满足数量关系a＝300～350mm。
作为进一步的优选实施例，步骤S5中，螺旋给料机启动初始频率设置为 25～30Hz，料仓振打器12的启动频率设置为0.05Hz。螺旋给料机启动初始频率过高将导致电机瞬间过电流。
通过本发明的火电厂排泥水助凝剂配置设备及火电厂排泥水助凝剂配置方法根据需求配备所需浓度的溶液：
实施例1：三联箱1初始液位0，向料仓添加PAM粉剂，设置“目标浓度”为1％。
实施例2：三联箱1初始液位0，向料仓添加PAM粉剂，设置“目标浓度”为2.5％。
实施例3：三联箱1初始液位750mm，初始浓度约2.5％向料仓添加PAM 粉剂，设置“目标浓度”为2.5％。
实施例4：三联箱1初始液位750mm，初始浓度约2.2％向料仓添加PAM 粉剂，设置“目标浓度”为2％。
实施例5：三联箱1初始液位370mm，初始浓度约2.2％向料仓添加PAM 粉剂，设置“目标浓度”为2.5％。
本发明不仅采用三联箱替代传统的溶解箱，而且使得PAM在多级导流、搅拌作用下逐渐混合均匀，彻底杜绝了结块现象的发生，实施例1～5中均无结块现象发生；保证料仓补料外，配药全过程自动进行。
本发明的火电厂排泥水助凝剂配置的方法及设备具有下述优点：设备占地小、能耗低、无水箱，而且具有一体化集成设计且占地小，整套设备占地不到 5m2、自动化程度极高，除保证料仓补料外，配药全过程自动进行；通过螺旋给料机频率随比重仪反馈数据自调节的连锁设计，精准控制三联箱溶液中的PAM 浓度，经数十次配药测试，配置误差低于2％，三联箱内未发生任何结块现象。
本文中所描述的仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。本发明所属领域的技术人员对所描述的具体实施例进行的修改或补充或采用类似的方式替换，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种火电厂排泥水助凝剂配置方法，其特征在于，包括下述步骤：
S1、向料仓(11)添加PAM粉剂，当料位计显示约800mm时加料完毕；
S2、在控制柜上“目标浓度”输入数值，按下“一键配药”按钮，5秒后，装置开始工作；
S3、进水调节总阀(41)的开度为100％、下部进水阀(431)自动开启，使稀释水进入三联箱(20)；
S4、搅拌器一(212)、搅拌器二(222)、搅拌器三(232)分别随液位计一(211)、液位计二(221)、液位计三(231)读数联锁启动；
S5、当三联箱(20)的液位计读数大于等于350mm时，5秒后，下部进水阀自动关闭，上部进水阀自动开启，同时螺旋给料机自动启动，给料初始频率30Hz，自动启动料仓振打器；
S6、系统根据比重仪(214)读数所对应的实际溶度与“目标浓度”的差值，调整螺旋给料机给料频率或除盐水进水量，使实际溶度不断接近并最终达到“目标浓度”：
1)当比重仪(214)读数所对应的实际溶度＜“目标浓度”时，螺旋给料机给料频率自动增大，速率1Hz/min；
当给料频率增大至50Hz后，比重仪(214)读数所对应的实际溶度仍＜“目标浓度”时，降低进水调节总阀(411)的开度，速率为5％/min；
2)当比重仪(214)读数所对应的实际溶度＝“目标浓度”时，螺旋给料机(13)给料频率及进水调节总阀(411)的开度保持不变；
3)当比重仪(214)读数所对应的实际溶度＞“目标浓度”时，螺旋给料机(13)给料频率降低，速率1Hz/min，当给料频率降低至20Hz后，比重仪读数所对应的实际溶度仍＞“目标浓度”时，降低增大进水调节总阀(411)开度，速率3％/min；
S7、当三联箱(20)内溶液逐渐升高至联通口一(30)时，联箱一(21)内溶液流经导流槽一(213)进入联箱二(22)内，当联箱二(22)内溶液逐渐升高至联通口二(31)时，联箱二(22)内溶液流经导流槽二(223)进入联箱三(23)内，溶液在逐级导流及搅拌的作用下，得到充分溶解；
S8、循环泵(53)的开启或关闭
1)当联箱三(23)内液位达到800mm时，循环泵(53)启动，循环泵进口阀(54)、循环泵出口阀(52)开启，确保各三联箱内PAM溶液浓度一致；
2)当联箱三(23)内液位达到850mm时，循环泵(53)停运、螺旋给料机(13)停运，关闭循环泵进口阀(54)、循环泵出口阀(52)、进水调节总阀(411)、上部进水阀(42)。
2.根据权利要求1所述的一种火电厂排泥水助凝剂配置方法，其特征在于，步骤S3中，稀释水为除盐水。
3.根据权利要求1所述的一种火电厂排泥水助凝剂配置方法，其特征在于，步骤S4中，搅拌器一(212)、搅拌器二(222)、搅拌器三(232)的液位联锁启动值均为a，满足数量关系a＝300～350mm。
4.根据权利要求2所述的一种火电厂排泥水助凝剂配置方法，其特征在于，步骤S5中，螺旋给料机启动初始频率设置为25～30Hz，料仓振打器(12)的启动频率设置为0.05Hz。
5.一种基于权利要求1～4任一项所述的火电厂排泥水助凝剂配置方法的火电厂排泥水助凝剂配置设备，其特征在于，包括
给料机构(10)，给料机构(10)的上方设有料仓(11)，料仓(11)的下部设有料仓振打器(12)，给料机构(10)的下方设有螺旋给料机(13)，螺旋给料机(13)的给料导管(14)的下方设有落料斗(15)；
三联箱(20，包括联箱一(21)、联箱二(22)和联箱三(23)，联箱一(21)和联箱二(22)通过联通口一(30)联通，联箱二(22)和联箱三(23)通过联通口二(31)联通，联箱一(21)的上方设有落料斗(15)且内部设有液位计一(211)、搅拌器一(212)和导流槽一(213)；联箱二(22)内部设有液位计二(221)、搅拌器二(222)和导流槽二(223)；联箱三(23)的内部设有液位计三(231)、搅拌器三(232)，联箱一(21)的侧壁上还设有比重仪(214)；
进水系统(40)，包括进水母管(41)、上部进水管(42)和下部进水管(43)，上部进水管(42)的一端与进水主管(41)连通，另一端与落料斗(15)连通，下部进水管(43)的一端与进水主管(41连通，另一端与联箱一(21)连通，进水主管(41)上依次设有进水调节总阀(411)和流量计(412)，上部进水管(42)上设有上部进水阀(421)，下部进水管(43)上设有下部进水阀(431)；
循环系统(50)，循环系统(50)为循环管路(51)，循环管路(51)的端口一与联箱一(21)联通，循环管路(51)的端口二与联箱三(23)联通，循环管路(51)上由端口一至端口二依次设有循环泵出口阀(52)、循环泵(53)、循环泵进口阀(54)和Y型过滤器(55)。
6.根据权利要求5所述的火电厂排泥水助凝剂配置设备，其特征在于，料仓(11)的材质为304不锈钢材质，该料仓(11)的上部为圆柱形，料仓(11)的下部为圆锥形。
7.根据权利要求5所述的火电厂排泥水助凝剂配置设备，其特征在于，所述的给料导管(14)为304不锈钢材质，其上部与料仓圆锥底部联通，下部距离落料斗(15)正上部的距离为b，满足数量关系b＝30mm。
8.根据权利要求5所述的火电厂排泥水助凝剂配置设备，其特征在于，所述的落料斗(15)的材质为316L不锈钢，且落料斗(15)为漏斗形，落料斗(15)的底部与联箱一(21)的顶部焊接固定。
9.根据权利要求5所述的火电厂排泥水助凝剂配置设备，其特征在于，搅拌器的连杆及搅拌叶均为316L不锈钢材质，连杆上分别安装三组搅拌叶。
10.根据权利要求5所述的火电厂排泥水助凝剂配置设备，其特征在于，所述的联箱一(21)、联箱二(22)和联箱三(23)为316L不锈钢材质。
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