317.南京华源为克拉玛依油田水厂加药设备完成升级改造

克拉玛依油田地处准噶尔盆地西部，是世界石油石化产业的聚集区，油气资源储量占全世界的近80%。2002年，其原油产量突破1000万吨，成为中国西部第一个原油产量上千万吨的大油田。克拉玛依市因油而生，经几十年建设发展，已成为新疆维吾尔自治区下辖地级市，“全国文明城市”，国家重要的石油石化基地和新疆重点建设的新型工业化城市。

油田的风城超稠油开发清水处理厂（第六净化水厂）设计产能10万m³/d，地处于黄羊泉水库南侧约1km处，占地面积65000m2，折合98亩。

南京华源水处理工业设备有限公司是国内最大的化学法二氧化氯发生器专业制造商之一，是六项国标起草单位。入选中国蓝星集团、中石化、国电集团、大唐集团等指定供应商。项目前期业主单位与我司多次进行了技术交流和现场实地考察访问，在不断的改进技术方案后取得业主单位的信任，最终选择南京华源为其加药设备升级改造。

前期技术交流↓

本次南京华源的设备不仅替代了水厂原使用山东某品牌的二氧化氯发生器设备，并且对原现场使用不合理的配置进行了改善。在安装、调试、试运行一段时间，现场采集的数据全部达到相关标准，原料消耗量下降到原先的7到8分之一，十分惊人，赢得了业主单位各层人员一致认可。这是新疆地区继新疆农十师北屯绿环给排水公司水厂、奎屯市锦疆化工有限公司循环水处理、生产建设兵团农十师181团、生产建设兵团农十师182团等又一新增业绩。

后期安装、交流、调试及培训现场↓

一、设备改造情况：

1.改造后二氧化氯设备间现场情况：

全厂中央控制系统DCS上位机与华源现场液晶程序控制柜采用modbus—TCP协议连接，在中控室内显示并控制。

● 二氧化氯设备间：反应器内置，现场已无明显二氧化氯气味。且主机可使用两种原料配方（使用亚氯酸钠或者氯酸钠）。

配2 套流量标定柱

● 控制间：（双开门），避免电气腐蚀。

● 原料储罐

盐酸储罐：加装盲板、焊接托盘密封，且用塑料螺丝紧固，直接与酸雾吸收器相连。

氯酸钠储罐：

● 计量罐：增加磁翻板液位计，可提供实时液位数据4-20mA，直观的看到每天的液位消耗量，实时统计原料消耗量。两只罐液位相差超出设定值报警，真正起到标定保驾护航的作用。

● 酸雾吸收器：碱液吸收式，节省能耗。连接盐酸储罐及盐酸计量罐，运行时可平衡储罐压力，并设置排空管，避免腐蚀。

● 盐酸探头

● 卸酸泵：改为耐腐蚀的聚四氟合金离心泵，延长泵的使用寿命。

● 氯酸钠化料器：使用2台耐腐泵水力搅拌，抗腐蚀。投料口宽大高度合适、容积大、易投料，增加投料平台，操作便捷，减轻工人工作量。

● 氢氧化钠化料器：增加后，方便工人溶解氢氧化钠，溶液制成后可自动打入酸雾吸收器，操作简便。更换新的安全淋浴洗眼器。

● 投加点：在原有前加氯的基础上，增加后加氯，以后加氯为主，满足合理的停留时间。可自由切换加氯点。去除管线上不必要的阀门，增加安全性。

原水前二氧化氯投加点

清水池二氧化氯投加点

● 增压泵：为满足水压要求（0.3-0.35MPa），另外设置两台增压泵，保证运行时动力水的稳定。

2.原二氧化氯设备间现场情况：

● 二氧化氯主机：

原山东厂家设备使用盐酸与亚氯酸钠法，钛反应釜。设备已严重损坏，漏液严重，反应器已拆分并挪至投药点。钛反应釜被迫与主机分体，堵塞腐蚀泄露，在底部做了个托盘接漏。如下图：

● 分体反应器：

● 设备主机（无反应器）：计量泵已更换过，设备间气味明显。

● 控制柜：（单开门）控制屏显示异常。

● 原料间：原盐酸罐密封不良，有酸雾泄漏，气味大、设备腐蚀严重。

● 原料计量罐：无磁翻板液位计。原亚氯酸钠计量罐压力传感器堵塞失效。原盐酸计量罐未连接酸雾吸收装置。原料量按照计量泵频率计算，与实际用量有较大差值。

● 酸雾吸收器：水封式除雾、要求连续进水，水在设备间内易产生二次腐蚀，现场已停水。仅连接盐酸储罐，酸计量罐酸雾未除。未起到吸收酸雾作用。

● 卸酸泵：普通塑料离心泵，腐蚀严重。

● 化料器：机械搅拌制造原理错误，投料口小、高，易泼洒，落地干燥摩擦存在燃爆的危险。金属搅拌杆简陋易腐蚀。人工抬料不便，溶解不完全。主体由PE材质水箱改装，不坚固。

● 投加点：管道混乱不堪，阀门多且杂。

二、改造前后的对比情况：

1.原料消耗量大幅降低，节约成本：

原料种类不变，以药液浓度、计量罐液位差作为参考依据（亚氯酸钠浓度由B降为D，盐酸浓度由A降为C）

由数据分析（表1-1、表1-2）可得：改造后，原料仍用亚氯酸钠，但调整原料浓度之后（由原A盐酸、B亚氯酸钠分别降至C盐酸、D亚氯酸钠），大幅降低了两种原料的消耗量（用量下降85%），使消毒设备的运行成本显著降低，且出厂水余二氧化氯值达到国家标准。

2.消毒余量指标达标且稳定

检测仪器：手持式哈希余氯仪表

根据出厂水中余量数据（参考表2-1），原设备改造前可达到国标要求。

改造后（参考表2-2），我司设备使用两种原料配方（D亚氯酸钠与C盐酸或者33%氯酸钠与31%盐酸），均可使出厂水中的余二氧化氯值达标并且数值更稳定。

优点：减少过量消毒物质的影响，增加了系统的饮水安全性。

v 参考标准   生活饮用水卫生标准   GB 5749-2006   （表2-3）

3. 二氧化氯设备间

二氧化氯主机无泄漏，气味正常，进入房间时无需携带防毒面具。

4. 改造后的盐酸储罐间

盐酸储罐及计量罐接入酸雾吸收器后，无腐蚀泄漏，无异常酸雾气味。

5. 改造后增加后加氯点

      改造后，投药点有清水池前加氯与后加氯可选择，后加氯为主，是否使用前加氯视水质水量可调。

6. 改造后主机可使用两种原料配方

设备加温时，可使用31%盐酸及33%氯酸钠；不加温时，可使用D亚氯酸钠及C盐酸。两种配方使用时均可使设备出水水质检测达标。

7. PLC液晶程序控制系统

通过计量箱上的优质磁翻板液位计累计计算，准确反应监控消耗流量，当两泵泵出原料设定误差值时报警，指导操作人员检查故障原因、标定计量泵的偏差。

8. 二氧化氯安全控制系统如下：

    ◆ PLC液晶程序型控制系统----液晶程控-人机界面，分离安装

液晶程控-人机界面型二氧化氯发生器采用西门子S7-200型PLC为控制核心，实现对相关开关量和模拟量的采集以及相关设备的控制。以高品质彩色液晶触摸屏为本地操作员界面，全中文显示，运行时可提供动态的PID图形显示。实现部分操作、系统诊断、参数显示、设定与修改等功能。该系统为全工业化设计，依托世界顶级工控设备厂商西门子公司，可保证控制的可靠性、开放性、兼容性以及长期可靠的零配件供应。

本系统随机提供RS485接口，PPI/MPI通讯协议，可直接作为西门子S7-300/400系列PLC的从站使用；还可以选配工业以太网模块，实现对S7-200系统的远程编程组态和诊断；对非兼容系统可以干接点模式提供部分系统运行参数。（远传部分组件选配）

控制功能如下：

○ 加热单元采用自动恒温闭环控制；

○ 具有温度传感器断路、短路保护及超温报警并自动停止加热等保护功能；

○ 具有动力水泵与整体系统同开及延时关机功能；

○ 具有动力水欠压、超压报警并关机安全保护功能；

○ 反应釜压力超出设定范围报警并关机安全保护功能；

○ 具有原料缺料报警并自动停机安全保护功能；

○ 具有计量泵远控开关量输入接口，可对原料投加进行量大小和开关控制；

○ 液晶程控柜除具有总线进入、分点控制外，化料泵、卸酸泵另配就地控制按钮箱安全控制；

○ 配套流量在线检测仪时，可根据被处理水流量变化自动定比投加二氧化氯；

○ 配套余氯在线检测仪时，可根据余氯值大小自动投加达到设定余氯值，实现从检测—控制—计量的自动闭环控制；

○ 配套漏氯报警仪时，有实时检测二氧化氯间漏氯情况、遇事故可立即停止所有二氧化氯发生器工作、启动轴流风机通风并发出报警信号的安全保护功能；

○ 具有停机时先停计量泵停原料，后停动力水的安全保护功能；

○ 采用双套控制系统，可实现手动、自动控制的任意转换；可预留接口，方便业主增加设备、增买模块共同使用此PLC控制系统，顺利完成系统对接；

○ 通讯单元具备RS485通讯接口，可与业主指定品牌的上位机总控制系统连接通讯，实现中央控制室对现场工作状态的远程监测和启停控制；

○ 具有PLC系统控制程序出现紊乱时，可现场重现导入恢复；

     ○ PLC系统可保留运行历史记录及故障原因记录功能。

同时感谢克拉玛依油田水务局、设计院、净水厂及相关人员在此次项目中的辛勤付出，给予我司的大力支持！我们十分荣幸能为新疆油田的人民服务，也希望通过此次项目可以把我们的优质设备和服务更多地推广到祖国的边疆。

华源企划部　宣

2018-12-27