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基于TRIZ理论的尿素高压调温水氯离子监测控制研究及应用

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成果主要完成人

任华锋、张广玉、翟建伟、王朝亮、姚鹏程、刘 平、陈立南、胡 捷

项目概况

二氧化碳汽提法尿素工艺高压洗涤器,在实际生产中,由于洗涤器换热段高压调温水是一个相对密闭的循环系统,正常生产过程中,只能补水不能排水,随着运行时间的增长,因为各种原因,高压调温水的水质会变差,主要反映在氯离子等物质增多。高压调温水中氯离子增多会对设备管线产生均匀腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、坑蚀等腐蚀,尤其在高压洗涤器换热器的换热管与挡板的缝隙中极易产生氯盐沉积,对换热管及管板的腐蚀,造成严重的经济损失。 通过使用TRIZ理论中的部分工具,一步一步识别问题、解决问题、验证问题,最终开发出一种可以在线检测控制尿素高压调温水氯离子含量的装置,即尿素高压调温水氯离子监控装置,该装置可实现自我调节,使高压调温水的氯离子长期处于设定的范围区间内,系统还将信号传送至DCS系统,方便操作人员对系统运行情况的实时监控,通过运行趋势还可判断设备的运行状态,分析人员在就地取样点处定期取样,分析结果与电导仪进行校对,保证高压调温水氯离子含量控制装置的可靠性。 主要创新点:针对高调水氯离子的控制,采取的在线检测与排放的技术路线,经过实施,取得了突破和技术创新,获得了一种尿素高压洗涤器氯离子控制排放的技术工艺路线。 创新一:高压调温水水质在线监测技术; 高压调温水泵进口管线上安装电导分析仪,实时监测水质,并把检测数据传入DCS系统,便于监控、分析,再加上高调水电导仪与蒸汽冷凝液(补水)可以进行比对,当高调水系统因本系统原因导致水质发生变化时,电导第一时间反应出来。相对之前人工的定期取样分析,该项改进能够实现水质的24小时不间断检测,在精准检测水质变化的情况下,还能反应出水质的变化趋势,给工艺人员的操作、调整及查找原因提供了依据,此外该项改革避免的分析人员的频繁取样,减少人力物力消耗。 创新二:高压调温水定期小流量连续排放技术; 高调水系统氯离子富集是由于出现流动死区,那么让流动死区得到置换,以缓解富集。确定在系统负荷不调整情况下的最大排放量,定期通过10、8进行气液相排放,置换高调水内较为封闭的水、保障高压调温水水质。经过运行测定,瞬时排放量基本保持平稳,电导稳定在13us/cm,波动在0.5us/cm以内。 创新三:定期校验氯离子含量与电导的关系 通过中化分析化验氯离子与电导对应值,得到一个参考数值,以精准的电导控制值在15 US/CM。从而替代性的采用更加低廉、更加实用的电导检测设备。仍保持原有每周高调水水质分析对比,试运行期间线上分析数据与定期的人工分析结果的对比,线上监测具有实际的指导意义。 电导检测仪的取样消除了温度、取样和分析过程中外界环境的干扰,因此电导测量相对人工取样分析误差,更加准确。外加实时的排放,使高调水的电导更稳定,波动更小。