论文导读:：对现有装置进行了技术改造。为了保证安全供水、降低生产成本。叶轮切削——调整经济良好的工况点。加氯系统。
论文关键词：技术改造，安全，叶轮切削，氯
随着城市建设的快速发展，为了满足市区用水的需要，解决京广铁路以西、裕华路以南城市供水压力偏低的状况，提高城市西南部管网配水压力，石家庄供水集团三水厂（西南加压站）于2002年11月竣工并投入运行，厂区占地约3万m2，为调蓄调压泵站，设计规模为10万m3/d。市区用水量较小时，管网多余水量转输至清水池储备；用水量增大时，将储存在清水池内的水向管网供水。由于设计等原因，运行几年以后设备出现一些问题，如设备运行能耗大、加氯计量配比波动、碱吸收装置堵塞等，因此，为了保证安全供水、降低生产成本，对现有装置进行了技术改造。
1 工艺简介
为了保证整个水厂供水的合理性、安全性和灵活性，在进水管上安装了除砂器、调流阀、流量计、压力变送器及在清水池上安装了液位计，通过在线数据的采集，实现对蓄水和送水过程的全自动安全调控。厂区来水由沿南二环路铺设的DN1000配水管接出两条DN1000管道，与水厂工艺管线相连。夜间安全，市区用水量较小时，管网的多余水量由除砂器除砂后，经调流阀进入清水池贮蓄；白天，用水量增大，清水池内的水经过两条DN1000管道进入吸水井，经过配水泵房的水泵加压后向市政管网供水，根据管网压力的高低来确定水厂送水加压水量和时间。供水工艺简易流程见图1。
图1 三水厂（西南加压站）供水工艺简易流程图
2 主要装置情况
2.1 泵房系统
送水机房安装五套卧式离心泵机组，采用单排布置形式。
2.1.1 水泵机组
选用五台350S-44A型水泵（Q=1255m3/h、H=34m），四用一备，二台调速（调速范围40%~100%），三台定速。配套电机型号Y315L1-4（功率160kW），水泵进出水管置于泵房地下管沟内，每台水泵吸水管安装DN600电动蝶阀、DN600传力接头各一个，出水管安装DN500缓闭止回阀、DN500电动蝶阀、DN500传力接头各一个，缓闭止回阀除具有止回阀的作用外，还有消除水锤的功能。
为了解决泵房内排水问题，泵房内铺设一条DN100排水管至排水集水井，设潜水排污泵，将井内污水排至厂区雨水井内免费论文网。
2.1.2 泵房控制
水泵泵房设备，除了能在控制室进行计算机集中控制外，还能在现场手动操作；排污泵，可利用集水井内水位自动控制水泵控制，也可现场手动操作，并设有越限报警功能。
2.2 加氯系统
加氯是补充水中的氯含量，保证传输管网来水在清水池内不滋生微生物，并确保出厂水符合饮用水卫生标准。加氯主要有两种情况，一种是采用流量控制，在清水池进水管调流阀后面设有加氯点，即来水加氯；另一种是采用余氯控制，水出厂前进行氯值检测，若水中余氯值不足时，在清水池出水管的补氯点进行补氯，即出水补氯。加氯系统包括氯源提供系统、氯气计量投加系统和监测及安全保护系统。
2.2.1 氯源提供系统
氯源提供系统由氯瓶、氯瓶歧管组件、氯瓶自动切换器、氯气过滤器、真空调节器组成。为了给真空加氯系统提供充足的连续气源，系统配置四个一吨级氯瓶，两用两备；配置二套氯瓶歧管组件，两端带有隔离阀，用柔性管连接，保证换瓶时无氯气泄漏；配置一套压力切换装置，在一组氯瓶用尽时可自动切换至备用氯瓶组安全，以保证连续供氯；配置二台真空调节器，一用一备；配置二个氯气过滤罐，为了防止氯气中的杂质进入真空调节器和加氯机内。
2.2.1 氯气计量投加系统
此系统为加氯系统提供气体的精确计量和真空投加，包括加氯机及水射器。系统配置三台V-2005N柜式真空加氯机，其中一台为流量配比加氯机，控制进水加氯，一台为采用余氯控制的出水补氯加氯机，另设一台全控制功能的加氯机作为进水加氯和出水补氯的备用机；配置四台水射器，二台用于进水加氯，二台用于出水加氯，水射器安装在投加点，以保证系统的全真空运行。
2.2.3 监测及安全保护系统
该系统是为加氯系统提供操作运行监测、安全保护及报警功能，由监测设备及安全保护设备组成。
监测设备装有SCS-2H型电子秤二台，在线监测氯瓶的总重及净重，输出4mA~20mA信号至现场控制柜；氯源提供系统中配置隔膜压力表，监测管路（正压部分）压力；内装于加氯机内的隔膜真空表，用于监测加氯机控制阀前后段的真空管路真空度；A11漏氯报警仪（双探头）一套，以在线检测氯瓶间氯气浓度，并提供相应报警信号；出水加氯点后，设一台Micro2000余氯分析仪，输出4mA~20mA余氯信号，控制器接受此信号后，调节余氯控制加氯机的控制阀，控制加氯量。
安全保护设备包括压力放泄阀和一吨级氯吸收装置。当有压氯进入真空调节器中时，压力放泄阀启动，装氯气排放到室外，以免损坏设备；当氯库含氯浓度≥3ppm时漏氯报警器发出报警信号，当氯库含氯浓度≥5ppm时氯吸收设备自动开机，泄露的氯气通过地沟被鼓风机送到吸收塔内被碱液吸收，直到氯库的含氯浓度降到要求时，氯吸收设备停机。
3 设备运行中的问题及改造措施
3.1 叶轮切削——调整经济良好的工况点
近两年，随着石家庄市经济社会的快速发展和“三年大变样”规划的不断深入开展，城区需水量激增，同时市区供水管网工程在不断改造，送水机组的运行工况点也随之改变，致使机组水泵出水量明显加大，额定电流超负荷运行，机组运行存在一定的安全隐患。经研究论证，决定采用叶轮切削措施降低设备负荷。叶轮切削后电流平均下降18﹪安全，耗电量平均下降15~19﹪，产水单耗平均下降5﹪，电动机绕组温度下降了20℃左右，使机组运行调整在经济良好的工况范围，有效保障了机组设备的安全运行。
3.2 加氯机加装板式流量计
水厂设有东西两路进出水管（相距70米），在实际运行中发现，由于市区管网原因，当双路同时进水或双路同时送水时， 两路管线水流量不等，产生流量差，最大时流量相差30%。原设计中一台加氯机同时带两台水射器，进入两路管线的加氯量相等，这显然不能完全符合按流量配比或余氯配比投加的要求，经过分析研究，在加氯机后、水射器前加装了四台板式流量计，对应四个投加点。通过微调板式流量计来分配加氯机的总加氯量，使分路加氯量与分路水流量得到了匹配。
3.3 更换真空调节器
原设计中使用的是10kg真空调节器，由于设备原因及与其它设备不匹配，经常发生故障；后更换为20kg真空调节器，设备达到平稳运行。但该真空调节器比原先使用的设备体积大，导致与原有厚壁无缝管管路连接产生偏差，在同一平面上（墙面）产生高度差约60cm，水平差约30cm。若采用原材质的无缝管连接至少需要三个折点，操作困难且接头多，增加了故障隐患点。改造中采用柔性铜管代替钢管，对不同平面、小间离的两个接头间进行了连接，这样既方便了安装，又提高了安全性，实际使用情况良好免费论文网。
3.4 简化探头灵敏度检测
氯库设有两个报警器探头，距地面20cm左右，以监测氯库氯气浓度，探头灵敏度对水厂安全生产尤为重要，必须定期检测。用储备氯气测试探头灵敏度的方法，既不安全又不好控制，后采用化学反应产生氯气的方法来检验，在30%浓盐酸溶液内投加固体高锰酸钾发生化学反应产生氯气，其反应式为：2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O；报警器接警后与碱吸收装置联动，碱吸收装置自动开启，达到安全、简便易行的效果。
3.5 氯吸收喷淋装置改造
液氯一旦泄露安全，压力会骤然降低，流入地沟或地面的液氯迅速气化。氯吸收装置中的离心风机，将含有氯气的空气抽出，压入碱液槽顶部。气体从第一吸收塔底部升流，与从塔顶喷洒下来的碱液在填料中相互接触。一部分氯气被碱液吸收，其余的通过联通管进入第二吸收塔底部，再进行第二次吸收。尾气从第二吸收塔顶经除雾装置将所夹带的碱液雾珠除掉，排入大气。
氯吸收装置在运行几年后，喷淋装置喷头孔眼因碱液产生结晶而造成堵塞，部分喷头受压脱落，影响了碱液与氯气充分有效的中和反应，无法保证设备及系统的安全运行。因此，对喷淋装置进行改造，把喷头上孔眼直径加大，经过反复实验孔眼直径以6mm为宜，每个喷头上打6~10个孔眼时喷淋效果最佳，消除了碱液结晶体对喷头的堵塞现象，保证了设备的正常运转。
4 结语
城市化和城区改造的快速发展，对城区供水系统提高了要求。为了满足城区供水的需要，水厂对现行供水装置进行技术改造，通过采取叶轮切削、添加流量计量装置、更换和改造设备等措施，降低了设备运行能耗、提高了生产的安全性、提高了供水质量。
参考文献
[1]刘超．水泵及水泵站[M]．北京：中国水利水电出版社，2009.
[2]中国市政工程中南设计研究院．给水排水设计手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，2005
|
