循環(huán)水系統(tǒng)智能控制下的經(jīng)濟(jì)性分析
我國(guó)在過(guò)去幾十年的循環(huán)冷卻水管理過(guò)程中,受限于自動(dòng)化水平的緩慢進(jìn)步,人們只能采取人工加藥、人工檢測(cè)、人工控制(調(diào)整)的模式,也有很大一部分管理者認(rèn)為,循環(huán)水管理需要較高的專業(yè)知識(shí)積累,人比機(jī)器可靠,所以抗拒使用智能化設(shè)備管理。但是以我多年的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)以及調(diào)查發(fā)現(xiàn),正是因?yàn)楣芾碚邔I(yè)知識(shí)以及責(zé)任心方面的差異,不同的現(xiàn)場(chǎng)管理狀況,會(huì)導(dǎo)致循環(huán)水系統(tǒng)出現(xiàn)截然不同的結(jié)果。不同的結(jié)果主要體現(xiàn)在清洗頻率、耗水率以及換熱器更換頻率方面。
河南水云蹤智控科技有限公司成立以來(lái),始終以將工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)循環(huán)水處理系統(tǒng),利用傳感器大幅縮短水質(zhì)指標(biāo)和藥劑濃度檢測(cè)時(shí)間,為客戶提供全過(guò)程智能化、標(biāo)準(zhǔn)化管理服務(wù)為遵旨。徹底顛覆和改寫傳統(tǒng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)控制處理和人工操作管理的歷史。
水云蹤系列產(chǎn)品推出上市以來(lái),在水云蹤人不斷努力下,推陳出新,已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)了濁度、pH、ORP、電導(dǎo)率、藥劑濃度、氯離子、堿度、硬度、腐蝕速率、余氯等項(xiàng)目的在線檢測(cè),公司產(chǎn)品以檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,服務(wù)質(zhì)量上乘收獲了一大批忠實(shí)粉絲。但是,很多客戶僅僅享受它帶來(lái)的檢測(cè)方面的便捷,往往忽視了他的控制功能(加藥、加酸、排污),而這三大控制功能,不僅僅是節(jié)省人力,在安全和經(jīng)濟(jì)效益方面,也值得一提。
本文將以我公司一個(gè)“只監(jiān)不控”的案例,在監(jiān)測(cè)的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)人工的隨意性和寬邊界操作。同時(shí)分析了如果能自動(dòng)控制排污,會(huì)給用戶帶來(lái)的效益。
如果冷卻水系統(tǒng)的運(yùn)行條件一定,那么蒸發(fā)損失量和吹散損失量就是定值,通過(guò)調(diào)整排污量可以控制循環(huán)冷卻系統(tǒng)的濃縮倍率。
PP—排污損失率%
PZ—蒸發(fā)損失率%
PF—吹散及泄露損失率%
φ—冷卻水系統(tǒng)濃縮倍率
由公式計(jì)算出的補(bǔ)充水量、排污水量和濃縮倍率的關(guān)系,如圖所示。
開(kāi)式循環(huán)冷卻系統(tǒng)中濃縮倍率與補(bǔ)充水量和排污量的關(guān)系
從圖中可看出,提高冷卻水的濃縮倍率,可大幅度減少排污量和補(bǔ)充水量,也意味著減少藥劑用量。從圖中還可看出,隨著濃縮倍率的提高,補(bǔ)充水量明顯降低,但當(dāng)濃縮倍率超過(guò)5時(shí),補(bǔ)充水量的減少已不顯著。此外,過(guò)高的濃縮倍率,嚴(yán)重惡化了循環(huán)水質(zhì),容易發(fā)生各種故障,大大增加了處理費(fèi)用。各種水質(zhì)穩(wěn)定藥劑的效果與持續(xù)時(shí)間有關(guān),過(guò)高的濃縮倍率,使藥劑在冷卻系統(tǒng)中的停留時(shí)間超過(guò)其藥齡,將降低處理效果。上述情況說(shuō)明,需要選定合適的濃縮倍率。一般開(kāi)式循環(huán)冷卻系統(tǒng)的濃縮倍率應(yīng)控制在5左右,多采用4~6。減少循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污,提高濃縮倍率,可取得良好的節(jié)水效果。
現(xiàn)就某資深水處理公司二循來(lái)分析。
運(yùn)行數(shù)據(jù)圖
已知該系統(tǒng)循環(huán)水量6500m3/h,設(shè)PZ=1.2%,PF=0.1%(PF=0.5%,加捕水器后可節(jié)水80%)。由運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示,該系統(tǒng)最低濃縮倍率為2.0,最高為4.0,波動(dòng)范圍比較大。濃縮倍率與節(jié)水關(guān)系的計(jì)算結(jié)果列于下表中。
濃縮倍率對(duì)補(bǔ)充水率和藥劑耗量的影響見(jiàn)下表。從表中可看出,隨著濃縮倍率的提高,藥劑的消耗量也顯著降低。
由數(shù)據(jù)可知:系統(tǒng)濃縮4倍比濃縮2倍要節(jié)水52m3/h。一天就能節(jié)約用水1248噸。按照年運(yùn)行8000小時(shí)計(jì),能節(jié)水416000噸水,每噸水按3元計(jì)算,年節(jié)約費(fèi)用1248000元。
由數(shù)據(jù)可知:系統(tǒng)濃縮4倍比濃縮2倍節(jié)約藥劑3.9kg/h。一天就能節(jié)約藥劑93.6 kg。按照年運(yùn)行8000小時(shí)計(jì),能節(jié)約藥劑31200kg,節(jié)約的費(fèi)用不是少數(shù)。
采用水云蹤智能在線監(jiān)測(cè)控制設(shè)備,能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際負(fù)荷、電導(dǎo)率、氧化還原電位(ORP)、pH值等檢測(cè)數(shù)據(jù),控制加藥、加酸計(jì)量泵及次氯酸鈉的投加。有效地保持水中藥劑的濃度,保持濃縮倍數(shù)平穩(wěn)恒定,有助于實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)和節(jié)水減排,其控制功能如下:
(1)在線監(jiān)控系統(tǒng)電導(dǎo)率,并根椐檢測(cè)數(shù)據(jù),控制電動(dòng)排污閥的開(kāi)啟和關(guān)閉。
(2)在線監(jiān)控系統(tǒng)ORP,及時(shí)調(diào)整控制殺菌劑的投加量,控制水中的菌藻及生物粘泥,實(shí)現(xiàn)氧化性殺菌劑的自動(dòng)投加。
(3)在線監(jiān)控系統(tǒng)pH值,根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)整加酸量。
(4)在線檢測(cè)循環(huán)冷卻水的濁度,為現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員、實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)人員提供可靠的參考數(shù)據(jù)。
(5)根據(jù)熒光值信號(hào),對(duì)加藥泵進(jìn)行間歇或連續(xù)加藥控制,保證藥劑在循環(huán)冷卻水中的濃度達(dá)到基本穩(wěn)定的水平。
(6)根據(jù)設(shè)定值實(shí)現(xiàn)異常情況的及時(shí)報(bào)警處理等。