一种循环水水质稳定方法及循环水系统

技术领域

本发明涉及煤气净化技术领域，尤其涉及一种循环水水质稳定方法及循环水系统。

背景技术

焦炭作为冶金工业的主要原料被炼铁厂大量使用。炼焦用煤由于形成地复杂的地质状况，含有上百种成份,这样煤在焦炉中成焦的同时,其中多种成份将随煤气一起进入下面工序。随着用户对煤气质量要求的提高,净化煤气净化并除去其中多种成份的净化工艺由此产生,经过净化处理后的煤气称之为净煤气。

在煤气净化系统中一般设有工业水循环系统和低温水循环系统。工业水循环系统主要作为冷却用水，供给鼓风冷凝工段、硫铵工段、脱硫工段、终冷洗苯工段以及粗苯蒸馏工段等工段的设备，工业水循环系统中设有工业水冷却塔，工业水冷却塔能够对吸热升温后的工业循环水进行再冷却。

低温水循环系统的供水温度低于工业水循环系统，其主要用于初冷器下段、风机油冷却器、终冷循环水冷却器、贫油二段冷却器、粗苯冷却器和酸气冷却器等设备。为对低温水循环系统中的水进行制冷，煤气净化系统还设有制冷机组和制冷水冷却塔，制冷机组持续驱动制冷水循环，以带走低温水循环系统中水的热量，控制低温水循环系统中水的温度，制冷水不断地循环于制冷水冷却塔中，以控制制冷水循环系统中水的温度。

然而，制冷水和工业水在循环过程中的换热升温会伴随着蒸腾效应，这就导致制冷水和工业水会不断消耗，其水的电导率、钙硬度、总碱等指标则出现上升，浓缩倍数较高，形成水垢，水藻，导致水质变差，影响循环水路的流通及制冷设备的使用安全，甚至会波及煤气净化系统对煤气的生产效率。

在现有技术中，为解决上述问题，一般采用补充新水并添加药剂的方式控制工业水和制冷水的水质，具体为：在工业水冷却塔和制冷水冷却塔中不断地补充新水，如表1所示，其列出了该新水的水质指标。除补充新水外，同时添加一定量阻垢缓蚀剂，以防止水路中形成水垢；而且，还添加一定量的氧化性杀菌剂，以防止藻类生长；另外，还添加一定量的非氧化性杀菌剂，以防止微生物的生长扩散。

然而，添加药剂并补充新水后，随着时间的推移，如表2所示，其为添加药剂并补充新水候运行一定时间后的水质，该水质的指标，如电导率、浊度等，仍然在逐渐上升，并直至超标，因此，仍然需定期并大量地置换新水，以保证工业水和制冷水的水质。

表1

表2

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种循环水水质稳定方法，解决了循环水路中的水质逐渐恶化并大量置换新水的技术问题，水质良好且稳定，无需定期并大量地置换新水，有利于循环水路长期稳定地运行。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种循环水水质稳定方法，包括：

S1、制冷水循环系统以第一流速接收第一新水，所述第一新水为凝结水；

S2、工业水循环系统以第二流速接收第二新水，所述第二新水来自于所述制冷水循环系统；

S3、所述工业水循环系统中的水持续外排消耗。

可选地，所述第一新水来自于脱硫再生系统再沸器。

可选地，在步骤S1中还包括：所述制冷水循环系统还接收第三新水，所述第三新水为制冷机组外排的凝结水。

可选地，在步骤S2中还包括：所述工业水循环系统还接收第四新水，所述第四新水来自于生产消防给水管网。

可选地，在步骤S3中所述工业水循环系统持续外排消耗包括用于：检修、冲洗泵机封、场地保洁和/或粗苯中间槽降温。

本发明的另一个目的在于提供一种循环水系统，解决了循环水系统中的水质逐渐恶化，并大量置换新水的技术问题，水质良好且稳定，无需定期并大量地置换新水，有利于循环水系统的长期稳定运行。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种循环水系统，上述任一项所述的循环水水质稳定方法应用于该循环水系统，所述循环水系统包括：

制冷水循环系统，包括第一循环水池，所述第一循环水池能够接收所述第一新水；

工业水循环系统，包括第二循环水池，所述第二循环水池能够接收所述第二新水；

耗水单元，所述工业水循环系统的水能够输送至所述耗水单元。

可选地，所述制冷水循环系统还包括制冷机组、出水管路和回水管路，所述第一循环水池的出水口通过所述出水管路与所述制冷机组的进水口连通，所述第一循环水池的进水口通过所述回水管路与所述制冷机组的出水口连通，所述出水管路还与所述第二循环水池连通。

可选地，还包括引水单元，所述引水单元包括中转罐和引水泵，所述中转罐用于接收所述制冷机组外排的凝结水，并储存为第三新水，所述引水泵用于将所述第三新水输送至所述第一循环水池。

可选地，还包括检测单元和控制单元，所述检测单元用于检测所述第一循环水池的液位并获得检测值，所述控制单元根据所述检测值发送指令至所述引水泵，以使其泵送所述第三新水。

可选地，还包括低温水循环系统，所述低温水循环系统与所述制冷机组相连，所述制冷机组用于对所述低温水循环系统中的水进行制冷。

有益效果：

本发明提供的循环水水质稳定方法及循环水系统，凝结水的水质好，其作为第一新水，补充在制冷水循环系统中，改善了制冷水循环系统中的水质；同时，制冷水循环系统中的水还会外排至工业水循环系统，因此，制冷水循环系统中，新水进入，旧水外排，制冷水循环系统中的水均为活水，水质稳定性好。工业水循环系统接收制冷水循环系统中的排出水作为补充水源，同时，工业水循环系统持续外排消耗，因此，工业水循环系统中，新水源源不断地进入，旧水持续地外排消耗，工业水循环系统中的水均为活水，水质稳定性好。本发明提供的循环水水质稳定方法，使得工业水循环系统和制冷水循环系统中的水均成为动态平衡的活水，水质能够在长期运行中保持稳定，无需定期并大量地置换新水，保证了煤气净化系统的长期稳定运行，提高了设备寿命，节省了人力。

附图说明

图1是本发明实施例提供的循环水系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的循环水水质稳定方法的流程图。

图中：

1、制冷水循环系统；11、第一循环水池；12、制冷机组；13、出水管路；14、回水管路；

2、工业水循环系统；21、第二循环水池；

3、耗水单元；

4、引水单元；41、中转罐；42、引水泵；

5、低温水循环系统；

6、脱硫再生系统再沸器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、“左”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

本实施例提供了一种循环水系统，主要用于煤气净化系统，如图1所示，其包括制冷水循环系统1、工业水循环系统2和耗水单元3。

制冷水循环系统1包括第一循环水池11，第一循环水池11能够接收第一新水，第一新水为凝结水，凝结水的水质好，其通过第一循环水池11补充在制冷水循环系统1中，改善了制冷水循环系统1中的水质。

工业水循环系统2包括第二循环水池21，第二循环水池21能够接收第二新水，第二新水来自于制冷水循环系统1。也就是说，制冷水循环系统1中，第一新水进入，第二新水外排，制冷水循环系统1中的水均为活水，水质稳定性好。此外，工业水循环系统2的水能够输送至耗水单元3。与制冷水循环系统1相似，工业水循环系统2中，第二新水不断地进入，旧水能够持续地外排至耗水单元3，工业水循环系统2中的水均为活水，水质稳定性好。在本实施例中，工业水循环系统2主要作为冷却用水，供给煤气净化系统中的鼓风冷凝工段、硫铵工段、脱硫工段、终冷洗苯工段和粗苯蒸馏工段等工段的设备。

可选地，制冷水循环系统1还包括制冷机组12、出水管路13和回水管路14，第一循环水池11的出水口通过出水管路13与制冷机组12的进水口连通，第一循环水池11的进水口通过回水管路14与制冷机组12的出水口连通，出水管路13还与第二循环水池21连通。也就是说，第一新水和第一循环水池11中原有水在第一循环水池11中形成混合水，一部分混合水从出水管路13流向制冷机组12，以供循环，还有一部分混合水则作为第二新水，从出水管路13流向第二循环水池21。显然，第二新水的水质介于制冷水循环系统1中原有水水质和第一新水水质之间，水质较好，从而提高了工业水循环系统2的水质。示例性地，制冷机组12为溴化锂制冷机组12，其耗能低，冷量调节范围宽。

在本实施例中，循环水系统还包括低温水循环系统5，低温水循环系统5的供水温度低于工业水循环系统2，低温水循环系统5主要用于煤气净化系统中的初冷器下段、风机油冷却器、终冷循环水冷却器、贫油二段冷却器、粗苯冷却器以及酸气冷却器等设备。低温水循环系统5与制冷机组12相连，制冷机组12用于对低温水循环系统5中的水进行制冷。

可选地，循环水系统还包括引水单元4，引水单元4包括中转罐41和引水泵42，中转罐41用于接收制冷机组12外排的凝结水，并储存为第三新水，引水泵42用于将第三新水输送至第一循环水池11。具体地，制冷机组12在对低温水循环系统5中的水进行制冷的过程中，其蒸发器表面的温度非常低，空气与之接触会发生冷凝，产生凝结水，该凝结水可作为第一新水的补充，以进一步满足制冷水循环系统1的用水。由于该凝结水的产水量受环境温度、湿度及设备功率影响，中转罐41能够在制冷机组12和第一循环水池11之间形成缓冲，以便于引水泵42控制第三新水的输送。

可选地，循环水系统还包括检测单元和控制单元，检测单元用于检测第一循环水池11的液位并获得检测值，控制单元根据检测值发送指令至引水泵42，以泵送第三新水。在本实施例中，检测单元为水位计，其设置在第一循环水池11中，控制单元为PLC模块，其能够实时获得水位计的检测值，且通信连接于引水泵42。示例性地，第一循环水池11的液位下降并逼近下限时，会引起制冷水循环系统1停摆甚至出现关联设备损坏，控制单元能够及时发送指令至引水泵42，将第三新水补充至第一循环水池11中，保证制冷水循环系统1的水量和水质。

本实施例还提供了一种循环水水质稳定方法，可用于上述的循环水系统，循环水系统中的水质良好，且水质稳定，无需定期并大量地置换新水，有利于循环水系统长期稳定地运行。

参见图1和图2，循环水水质稳定方法具体包括以下步骤：

S1、制冷水循环系统1以第一流速接收第一新水，第一新水为凝结水。凝结水几乎不含盐量，水质好，其作为第一新水，补充在制冷水循环系统1中，稀释了制冷水，从而改善了制冷水循环系统1中的水质。

S2、工业水循环系统2以第二流速接收第二新水，第二新水来自于制冷水循环系统1。也就是说，制冷水循环系统1中的水还会外排至工业水循环系统2，因此，制冷水循环系统1中，第一新水进入，部分旧水外排，制冷水循环系统1中的水为活水，难以生成水垢、水藻以及微生物等，无需定期大量地置换新水，水质能够长期保持稳定。

S3、工业水循环系统2中的水持续外排消耗。也就是说，工业水循环系统2中的水除满足鼓风冷凝工段、硫铵工段、脱硫工段、终冷洗苯工段以及粗苯蒸馏工段等工段的设备使用外，还持续地向外排出，以使水中潜在的水垢、水藻等杂质及时流出工业水循环系统2。另外，第二新水作为水源，源源不断地进入工业水循环系统2中，进而补充并稀释工业水，使工业水循环系统2中的水水质能长期保持稳定，无需定期大量地置换新水。

可选地，第一新水来自于脱硫再生系统再沸器6。脱硫再生系统用于对煤气中的硫化物进行分离，其在运行过程中会源源不断地产生凝结水，利用该凝结水作为制冷水循环系统1的供水，不仅改善了制冷水循环系统1中的水质，而且避免了脱硫再生系统中副产物，即凝结水的浪费，节约了煤气净化系统的总用水量，绿色环保。具体地，表3中列出了脱硫再生系统再沸器6产生的凝结水的具体水质指标，该凝结水的电导率，各类盐分均显著低于表1中的新水，不易生成水垢，水质良好，有利于制冷机组12的长期稳定运行。

表3

可选地，在步骤S1中还包括：制冷水循环系统1还接收第三新水，第三新水为制冷机组12外排的凝结水。该凝结水可作为第一新水的补充，以进一步满足制冷水循环系统1的补水量，从而稀释制冷水循环系统1中的已有水，并加快第二新水的流出量，改善制冷水和工业水的水质，提高制冷水和工业水的水质稳定性。

工业水循环系统2需要满足煤气净化系统各个生产工序的用水，需水量大，为使工业水循环系统2总水量保持稳定，在补充第二新水外，可选地，在步骤S2中还包括：工业水循环系统2还接收第四新水，第四新水来自于生产消防给水管网。生产消防给水管网的水质，如表1所示，其水质虽然略差于凝结水，但由于步骤S3中增大了工业水循环系统2中水的持续外排消耗，使得工业水循环系统2中补充水的水质可长期稳定在第二新水和该新水的水质范围内，既通过第二新水一定程度的改善了工业水循环系统2的水质，又通过该新水满足了工业水循环系统2的需水量。

可选地，在步骤S3中工业水循环系统2持续外排消耗包括用于：检修、冲洗泵机封、场地保洁和/或粗苯中间槽降温。也就是说，工业水在循环使用后会及时地外排，并用于上述作业中，上述作业所使用的设备，如喷淋管、储水槽等，即为前文所提及的耗水单元3。这既增大了工业水的外排量，使工业水循环系统2中的水质保持流动，实现其稳定，又实现了工业废水的再利用，节约了煤气净化系统的总用水量，绿色环保。

本实施例提供的循环水水质稳定方法，使得工业水循环系统2和制冷水循环系统1中的水均成为动态平衡的活水，表4中列出了制冷水在长期使用后的水质状况，表5中列出了工业水在长期使用后的水质状况，显然，工业水和制冷水的水质均显著优于表2中的水质，无需定期并大量地置换新水，保证了各水路循环系统的稳定，从而保证了煤气净化系统的长期稳定运行，节省了人力。

表4

表5

实施例二

本实施例提供了一种循环水水质稳定方法，该循环水水质稳定方法与实施例一提供的循环水水质稳定方法基本相同，区别在于，在本实施例中，在煤气净化系统中增设有专用水源及冷凝水收集器，冷凝水收集器将专用水源的来水处理为第一新水，以供制冷水循环系统1使用，专用水源能够不受其他设备的影响，持续且稳定地产生第一新水，使第一新水的供应更加稳定、充足。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。