电厂初设化水说明书.docx
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电厂初设化水说明书
工程初步设计阶段
电厂化学部分
说明书
批准：
审核：
校核：
编制：
1概述
2锅炉补给水处理系统
3辅机冷却水处理系统
4凝结水精处理系统
5化学加药系统
6汽水取样系统
7制氢系统
8化学废水处理系统
9绝缘油净化设施
10锅炉酸洗
1.2设计依据
1.2.1依据性文件
1）国家发改委关于项目建议书批复。
2）工程项目建议书及中国国际咨询公司对其的评估意见。
3）可行性研究报告及其审批文件。
4）国家发改委关于该工程核准材料的批复（暂缺）。
5）主机（和各种辅机）技术协议（A版初设暂缺）。
6）环境影响评价报告及其审批文件（暂缺审批文件）。
7）电厂接入电力系统报告及其审批文件（暂缺审批文件）。
8）本工程初步勘测报告。
9）本工程专题调研报告（A版初设暂无）
10）顾客提供的产品及合同。
11）与业主讨论的有关初设原则。
12）现行的国家及部颁行业有关规程、规定和规范。
1.3水源及水质资料
补给水采用地表水。
水质资料见下表。
表1锅炉补充水设计用水质资料
项目
单位
数量
项目
单位
数量
Na+
mg/l
16
Cl-
mg/l
96.6
K+
mg/l
5.7
SO42-
mg/l
186
Ca2+
mg/l
187
F-
mg/l
0.28
Mg2+
mg/l
164
PO43-
mg/l
0.006
Fe3+
mg/l
0.005
HCO3-
mg/l
138
Cu
mg/l
CO32-
mg/l
0.1
NH4+
mg/l
1.6
S-2
mg/l
0.002
∑阳离子
mg/l
374
∑阴离子
mg/l
421
总含盐量
mg/l
812
全碱度
mg/l
138
游离CO2
mg/l
0.0
暂时硬度
mg/l
127
固定CO2
mg/l
永久硬度
mg/l
280
悬浮物
mg/l
29
全硬度
mg/l
351
总溶解固形物
mg/l
812
活性SiO2
mg/l
全固形物
mg/l
886
胶体SiO2
mg/l
耗氧量
mg/l（Mn法）
19
全硅SiO2
mg/l
生化耗氧量
mg/l（Mn法）
2.9
1.4水汽质量标准
1.4.1锅炉给水质量标准
硬度：
≈0μmol/L（1/2Ca+1/2Mg）
二氧化硅：
（保证蒸汽二氧化硅符合标准）
溶解氧：
≤7μg/L
铁：
≤20μg/L
铜：
≤5μg/L
油：
≤0.3mg/L
PH（25℃）：
8.8~9.3
电导率：
≤0.3μS/cm（经氢离子交换后，25℃）期望值≤0.20μS/cm
1.4.2蒸汽质量标准
钠：
≤10μg/kg期望值5μg/kg
二氧化硅：
≤20μg/kg
铁：
≤20μg/kg
铜：
≤5μg/kg
电导率：
≤0.3μS/cm（经氢离子交换后，25℃）
1.4.3锅炉炉水质量标准
磷酸根：
0.5-3mg/L
氯离子：
≤0.5mg/L
含盐量：
≤2.0mg/L
二氧化硅：
≤0.2mg/L
PH：
9.0~9.5
1.4.4凝结水质量标准
溶解氧：
≤30μg/L
硬度：
≈0μmol/L（1/2Ca+1/2Mg计）
电导率：
≤0.3μS/cm（氢离子交换后，25℃）期望值≤0.2μS/cm
钠：
≤5μg/L
1.5化验室主要仪器设备的配置
化验室台柜采用化验室标准台柜，化验室主要仪器设备按300MW机组标准设置，全厂配备有水分析、煤分析、油分析、燃油分析和抗燃油分析的仪器设备。
2锅炉补给水处理系统
2.1水处理系统的选择及系统出力的确定
2.1.1水处理系统的选择
本工程的补给水水源为河地表水属黄河水支流，由于黄河水的水质随季节的改变其水质变化较大。
其含盐量的变化范围在400~700mg/l。
加上黄河水的水量逐年减少，上游污染严重等因数的影响，更加加剧的黄河水水质的恶化。
针对黄河水的水质特点，根据机组的水汽质量标准，并考虑到黄河水含盐量在600ppm以上，为减少再生的酸碱耗量，降低酸碱废水对环境的污染。
本工程的锅炉补给水处理系统设计有反渗透预脱盐系统。
其工艺流程如下：
0河水（经生水加热器加热）—→生水箱—→生水泵—→SK过滤器—→超滤装置—→清水箱—→清水泵—→保安过滤器—→高压泵—→反渗透装置
—→淡水箱—→淡水泵—→逆流再生阳离子交换器—→除碳器—→除碳水箱—→除碳水泵—→逆流再生阴离子交换器—→混合离子交换器—→除盐水箱—→除盐水泵—→主厂房热力系统。
锅炉补给水处理系统图见F433C–H01-02图。
2.1.2系统出水质量标准
硬度：
≈0mmol/L（1/2Ca+1/2Mg计）
电导率：
≤0.13μS/cm（25℃）
二氧化硅：
≤20μg/L
2.1.3系统出力的确定
2.1.3.1全厂汽水损失（3台炉）
a.锅炉总蒸发量：
3X1014t/h（三台机）
b.厂内水汽损失
汽水正常损失率：
1.5﹪
汽水正常损失量：
45.63t/h
c.机组启动或事故增加损失率：
6﹪（为最大一台锅炉最大连续蒸发量）。
机组启动或事故增加的损失量：
60.84t/h（单台机）
d.锅炉排污损失率：
0.5﹪
锅炉排污损失量：
15.21/h
e.厂内其它用汽量：
18t/h
f.采暖用汽量：
13t/h
水处理系统出力
除盐水正常供水量：
91.84t/h
除盐水最大供水量：
152.68t/h
2.1.3.2水处理系统出力
考虑系统自用水量及水箱积累水量等因素，水处理系统出力按150t/h设计，除盐水箱总容积为2x2000m3，启动或事故增加的水量可由除盐水箱供给。
2.2水处理系统
2.2.1水处理系统的配置
本期工程设有2台SK过滤器，2套110t/h的超滤装置，2套出力为75t/h的反渗透装置，3台出力为75t/h的逆流再生阳离子交换器，3台出力为75t/h的逆流再生阴离子交换器及3台出力为75t/h的混合离子交换器，主要设备参数参见表2。
反渗透水回收率按75%设计，超滤的产水率按90%计。
2.2.2系统的联接方式及运行方式
SK过滤器、超滤装置采用并联联接方式，保安过滤器、高压泵和反渗透采用串联连接方式，逆流再生阳离子交换器、除碳器、逆流再生阴离子交换器、混合离子交换器均采用并联连接方式。
本工程设计SK过滤器、超滤装置采用程序反洗、投运；保安过滤器、高压泵+反渗透装置也为程序控制；逆流再生阳离子交换器、除碳器、逆流再生阴离子交换器、混合离子交换器的投运、再生也为程序控制。
系统操作采用计算机控制，并设有LCD显示，就地设电磁阀箱，可以就地操作气动阀门。
SK过滤器、超滤装置根据周期累计水量或定时反洗；逆流再生阳离子交换器失效终点根据其出水的终点计、周期制水量确定；逆流再生阴离子交换器失效终点根据其出水的电导率、周期制水量确定；混床失效终点根据混床出水电导率、硅酸根含量及周期制水量确定。
2.2.3药品的来源、运输及贮存
锅炉补给水处理系统再生用盐酸和碱，由酸碱厂用气卸式酸碱运输槽车送至酸碱库外，自卸输送到高位布置的酸、碱贮存槽内。
酸、碱贮存槽内的酸碱自流至计量箱内。
酸碱贮存间内设25m3盐酸贮存槽2台、25m3碱液贮存槽2台。
能储存约30∽45天的酸碱耗量。
再生用盐酸浓度31%，含铁≤0.01。
每月耗量34.017吨。
再生用碱液浓度31%，每月耗量30.035吨。
2.2.4压缩空气系统
锅炉补给水处理系统用气由全厂空压机房集中供气，设4台10m3压缩空气贮存罐，供给锅炉补给水处理系统工艺用气和气动阀门用压缩空气。
2.2.5废水处理系统
锅炉补给水处理系统设2台200m3废水池，废水泵4台，SK过滤器、超滤装置的反洗排水、反渗透装置浓水、离子交换器的再生排水排入废水池后经加酸、加碱中和后达标合格后，不进入集中化学废水处理系统，由废水泵排至供水系统用于输煤冲洗、煤场灰场喷洒、其它系统再利用或排放。
2.2.6主要设备设计采用数据见下表
表2-1锅炉补给水处理系统主要设备设计数据表
序号
名称
规格
数量
1
生水箱
V=500m3
1台
2
生水泵
Q=120m3/hrP=0.46MPa
3台
3
SK过滤器
Q=110m3/hr
2台
4
超滤装置
Q=110m3/hr
2台
5
反洗水泵（超滤装置用）
Q=260m3/hrP=0.2MPa
2台
6
清水箱
V=500m3
1台
7
清水泵
Q=110m3/hrP=0.46MPa
3台
8
保安过滤器
φ1100Q=100m3/hr
2台
9
高压泵
Q=50m3/hrP=1.86MPa
4台
10
反渗透装置
Q=75m3/hr
2台
11
淡水箱
V=500m3
1台
12
淡水泵
Q=75m3/hrP=0.30MPa
4台
13
逆流再生阳离子交换器
φ2000H=1500mm
3台
14
除碳器
φ2000H=2500mm
2台
15
除碳水箱
V=15m3
2台
16
除碳水泵
Q=75m3/hrP=0.30MPa
4台
17
逆流再生阴离子交换器
φ2000H=2500mm
3台
18
混合离子交换器
φ1600
H阳=500mmH阴=1000mm
3台
19
除盐水箱
φ14612V=2000m3
2台
20
除盐水泵
Q=125~130m3/hrP=0.40MPa
2台
21
除盐水泵
Q=320m3/hrP=0.40MPa
1台
22
自用除盐水泵
Q=80m3/hrP=0.32MPa
2台
23
酸贮存罐
V=25m3
2台
24
碱贮存罐
V=25m3
2台
表2-2锅炉补给水处理主要设备设计数据表
项目名称
单位
阳离子交换器
阴离子交换器
混合离子交换器
设备型式
逆流再生床
逆流再生床
体内再生
设备直径
mm
Ф2200
Ф2200
Ф1600
设备截面积
m2/台
3.8
3.8
2.0
正常流速/最大流速
m/h
20/30
20/30
40/60
正常出力/最大出力
m3/台.h
76/114
76/114
80/120
填料名称/牌号
001x7
201x7
001x7
201x7
树脂工作交换容量
mol/m3.R
800
400
800
250
填料层高度/体积
mm/m3/台
1200/5.6991
2500/9.4985
500/1
1000/2
压脂层名称（充填层名称）
压脂层或充填层高度/体积
m/m3/台
/
/
/
运行周期（正常出力/最大出力）
h
51.42/34.28
39.179/26.119
168/112
周期制水量
m3/台
3857
2930
13440
再生剂名称/浓度
HCl/31%
NaOH/30%
HCl/31%
NaOH/30%
再生剂比耗（100%）
kg/m3R
55
65
100/200
再生一次再生剂耗量（100%）
kg/次.台
313.45
246.961
100/400
再生一次耗水量
m3/台.次
再生一次耗用时间
min
备注
2.3水处理室布置
锅炉补给水处理车间为一独立的建筑区域，包括过滤除盐间、反渗透加药间、酸碱计量间、水泵间、化验室、室外水箱、废水中和池及酸碱贮存库等。
过滤除盐间的跨距13.5m，长60m，设有7.5米跨距的毗间做为水泵间、反渗透加药间、酸碱计量间。
化验楼为三层，布置在锅炉补给水处理车间固定端，18.6mx37.8m。
本期锅炉补给水处理室按3X300MW机组的水处理系统容量一次规划建成。
除盐间主要布置有SK过滤器、超滤装置、保安过滤器、高压泵、反渗透装置、逆流再生阳离子交换器、除碳器、除碳水箱、除碳水泵、逆流再生阴离子交换器、混合离子交换器；毗间内主要布置有超滤、反渗透的加药装置；生水泵、反洗水泵、清水泵、淡水泵、除盐水泵、自用除盐水泵；酸碱计量箱、酸碱喷射器、酸雾吸收器等装置。
室外布置有500m3的生水箱1座、500m3的清水箱1座、500m3的淡水箱1座、2000m3的除盐水箱2座。
酸碱库为半地下式构筑物，占地为18mx12m,梁底标高为10m。
0~-4.0米地下主要布置有废水池，0~4.5米层地面主要布置废水泵，4.5~10米层主要布置酸贮存槽、碱贮存槽。
3辅机冷却水处理系统
3.1.辅机冷却水处理水量
三台机辅机冷却水水量:
5550t/h（年平均）
蒸发损失率:
1.163%
蒸发损失量:
65t/h
风吹损失率：
0.1%
风吹损失量：
6t/h
排污损失率：
0.6753%
排污损失量：
62t/h
根据以上数据计算本工程辅机冷却水的浓缩倍数为1.5倍。
水量平衡详见供水F433C-S01-03图，辅机冷却水的补水为0河来水。
3.2.辅机冷却水处理加稳定剂处理加杀菌剂处理
辅机冷却水系统需进行加稳定剂处理加杀菌剂处理以阻止循环水系统的结垢及微生物和菌藻类生长。
结合本工程生水水质情况，循环冷却水补充水拟采用加复合稳定剂处理，控制循环水的浓缩倍率为2~2.5倍。
在辅机循环水泵房设有加药设备，设备的配置为两箱三泵，两台泵运行，一台泵备用。
本工程不设固定杀菌剂加药设备，杀菌剂采用人工临时投加方式。
4.0凝结水精处理系统
4.1直接空冷机组凝结水精处理的必要性及特点
4.1.1直接空冷机组凝结水精处理的必要性
直接空冷机组中的凝结水不存在循环冷却水泄漏的污染，由于空冷机组的空冷器冷却表面十分庞大，水系统中不可避免的存在大量铁的腐蚀产物，加之空气漏入的可能性加大,水中可能溶入CO2等溶解杂质，所以采用一套既能高效除铁，又能高效去除水中溶解杂质（来自补充的除盐水及漏空气带来的二氧化碳等）的精处理设备是必要的。
4.1.2直接空冷机组凝结水精处理的的特点
直接空冷机组凝结水除了含铁量高的特点外，另一个特点是凝结水运行温度在夏季一般均比湿冷机组高得多。
凝结水温可达50-80oC甚至更高，因此对凝结水处理所用的离子交换树脂提出了耐高温的要求。
目前，强酸大孔型树脂的耐温均在100oC以上，用在空冷机组上没有问题。
而一般的强碱大孔型树脂耐温最高仅为60oC，据报导进口树脂的最高耐温可达70oC，但高温下的运行仍然会使阴树脂的交换容量降低,老化速度加快,树脂寿命降低,并且分解产物溶于水中污染水质，精处理系统的选取应考虑尽量适应温度这一特点。
4.2凝结水精处理系统的工艺比选
目前国内对于直接空冷机组的凝结水处理系统主要有两个方案,方案一是阳阴床并联系统,方案二是粉末树脂覆盖过滤器。
4.2.1阳、阴床并联系统系统在技术上可靠，运行灵活，且在国外相似的机组上有着长期的运行经验，但其系统连接较复杂、占地面积大，投资较高，所以本工程不考虑此方案。
4.2.2树脂粉末过滤器具有很好的除铁能力，同时还有一定的除盐能力；此方案具有无需再生系统、无酸碱耗量、无酸碱废水、系统简单、控制方便、占地面积小、节省投资等优点。
但当凝结水温度较高时，只能旁路精处理系统，对系统运行不利。
但其系统简单、占地面积少，经比选树脂粉末过滤器方案作为本工程凝结水精处理方案
4.3系统的确定
4.3.1系统的选择
本工程每台机设置2X100%凝结水量的中压粉末树脂覆盖过滤器，以及100的旁路系统,每台设备出力800t/h。
每台机设计一套铺膜装置及先进铺膜装置。
4.3.2系统的联接及运行方式
凝结水精处理设备与热力系统联接方式采用单元制，即每台机组设2台中压粉末树脂覆盖过滤器，主凝结水系统流程如下：
热井（凝结水箱）→凝结水泵→凝结水精处理装置→轴封冷却器→低压加热器→除氧器
粉末树脂覆盖过滤器运行及破膜、清洗、铺膜均采用程序控制。
程序的每一部分的完成由人工确认之后进入下部分程序运行。
另外控制室设点动程序开关，可对每一程序步骤进行点动操作。
通过就地电磁阀箱的电磁阀也可对每一个阀门进行操作。
控制系统采用微机监控，LCD显示及键盘操作。
监控系统由主厂房PLC系统完成.
4.3.3凝结水精处理的设计参数
1）为空冷机组
2）单机凝结水量
正常负荷：
800t/h
尖峰负荷：
837t/h
3）凝结水泵压头
运行压力：
2.8MPa
水泵关闭压头：
3.5MPa
4）凝结水温度
正常运行温度：
60℃
最高温度：
85℃
4.4凝结水精处理设备布置
4.4.1凝结水精处理系统
凝结水精处理系统的中压粉末树脂覆盖过滤器、破膜设备、清洗设备、铺膜设备布置在汽机房零米，#1~#2机的凝结水处理装置位于汽机房B至C排7-10a柱间，#3机的凝结水处理装置位于汽机房B至C排16-19a柱间，具体布置详见“凝结水精处理设备平面布置图”F433C-H01-08。
4.5废液的处理设施
铺膜产生的废液排至系统内设置的废水池内，经废水输送泵进入到机组排水槽内。
4.6主要设备规范及技术数据见表3
表3（两台机）凝结水精处理系统主要设备规范及技术数据表
序
数据
号
名称
单位
1#/3#机组
备注
1
粉末树脂覆盖过滤器
台
2/2/2
（1）
直径
mm
1752
（2）
设备正常出力：
m3/h
800
每台设备最大出力：
m3/h
837
（3）
滤元缝隙
启动时：
正常时：
m,
m
15
5
（4）
滤元材质
聚丙烯线
骨架材质
316SS
（5）
单位面积铺膜数量
启动阶段
kg/m2
0.74—1.20
阳（铵型）阴（OH-）比例2：
1混合树脂和纤维一起使用，树脂与纤维的比率在2：
1之间
正常运行阶段
kg/m2
0.8—1.20kg/m2
阳（铵型）阴（OH-）比例为2：
1混合树脂和纤维一起使用，树脂与纤维的比率在4：
1—8：
1之间任选
2
护膜保持泵
台
2/2/2
HZE65-250
流量：
m3/h
55
扬程
MPa
0.18
3
铺膜装置
套
1
1）
铺膜箱
台
1/1/1
容积
m3
3
2）
铺膜辅助箱
台
1/1/1
容积
m3
0．5
3）
铺膜注射泵
台
1/1/1
流量：
m3/h
3.4
扬程：
MPa
0.7
4）
铺膜再循环泵
台
1/1/1
流量：
m3/h
300
扬程：
MPa
0.18
4
先进铺膜箱
套
1/1/1
1）
先进铺膜箱：
台
1/1/1
容积
m3
1．8
2）
再循环泵
台
1/1/1
流量：
m3/h
3．4
扬程：
MPa
0.15
3）
先进铺膜泵
台
1/1/1
流量：
L/H
160
扬程：
MPa
4．2
5
反洗升压泵
台
2/2/2
流量
m3/h
140
扬程
MPa
0.30
6
废水输送泵
台
2/2
（#1~#2机公用2台废水泵）
流量
m3/h
30
扬程
MPa
0.6
5.0化学加药系统
本工程化学加药系统为三台机共用方式。
给水和凝结水设有加氨、加联氨装置，炉水设有加磷酸盐装置。
本工程另设有停炉保护加药装置。
5.1给水和凝结水加氨
给水和凝结水加氨采用自动加药方式，加药泵为电控计量泵。
凝结水加氨根据凝结水出口母管PH模拟信号和凝结水流量信号控制加药量。
给水加氨根据汽水取样系统的省煤器入口PH模拟信号及给水流量信号控制加药量。
给水和凝结水加氨装置的设备配置为两箱八泵；氨溶液箱的容积为2m3,给水和凝结水加氨计量泵为三运一备。
设备集中组装在一个整体框架上。
加药点给水设在除氧器下水管上，并考虑在一些特殊情况下的临时加药（如启动和停机时的加药）。
凝结水加药点设在精处理混床出水母管上。
5.2给水和凝结水加联氨
给水和凝结水联氨采用自动加药方式，加药泵为电控计量泵。
凝结水加联氨根据凝结水流量信号控制加药量。
给水加联氨根据汽水取样系统的省煤器入口联氨表及给水流量信号控制加药量。
给水和凝结水加联氨装置的设备配置为两箱八泵；联氨溶液箱的容积为2m3,给水和凝结水加联氨计量泵为三运一备。
设备集中组装在一个整体框架上。
加药点给水设在除氧器下水管上，系统考虑机组启动和停机保护时的临时加药点。
凝结水加药点设在精处理混床出水母管上。
5.3炉水加磷酸盐
炉水加磷酸盐也采用手动加药方式运行。
加药量根据炉水流量信号手动调节加药量。
炉水加磷酸盐装置的设备配置为两箱四泵；磷酸盐溶液箱的容积为1m3,磷酸盐计量泵为三运一备。
设备集中组装在一个整体框架上。
炉水加磷酸盐的加药点设在汽包内。
5.4停炉保护加药和炉水加碱
本工程设计有停炉保护加药系统，采用手动加药方式，加药泵为手调计量泵。
停炉保护加药装置的设备配置为一箱两泵，停炉保护加药溶液计量箱的容积为1m3,停炉保护加药计量泵为一运一备。
5.5化学加药系统设计参数
1、加氨
氨液配制浓度1～5%
加药量控制保持系统PH=9.0～9.5（钢管加热器）
凝结水PH≥8.5
2、加联氨
联氨溶液配制浓度3～5%
加药量控制保持联氨过剩量10～30μg/L
3、加磷酸盐
磷酸盐配制浓度1～5%
加药量控制炉水磷酸根0.5～3mg/L
5.6设备布置
三台机的化学加药设备布置在主厂房集控楼零米层单独的房间内。
房间的面积为20mX7m,设备采用组合框架式布置。
化学加药药品贮存建设在加药间旁边，面积3mx7m。
5.7化学加药系统主要设备规范
附表4
设备名称
设备规范
数据
联氨溶液箱
台数
容积
2
V=2.0m3
联氨加药泵
（用于凝结水）
台数
出力
4
60l/hr
联氨加药泵
（用于给水）
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