华浩轩脱盐水方案.docx

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华浩轩脱盐水方案

陕西华浩轩新能源科技开发有限公司

20万吨/年碳四改质技术升级项目（二期）

脱盐水装置

设计方案

陕西天朗环保工程科技有限公司

二〇一三年十一月

1、公司简介

陕西天朗环保公司是一家专业从事大气净化、水处理的环保企业，公司以国内科研设计院为依托，可提供研发、设计、工程承包、设备供应和运行服务的一站式服务，并与大专院校建立了长期开发协作关系，共同研制开发新产品，实现产品的更新换代。

产品涉及水、气、尘处理三大类多个品种，产品成套供应，满足了冶金、化工、石油、电力、造纸、纺织等行业工业循环水、污水处理和烟气净化的需要，并得到了广泛的采用，深受广大用户的好评。

天朗环保，以清新的服务理念为源，以科学的环保技术为本，以一贯尊崇自然的人文精神为魂，以保护人类生存的生命之源为使命，打造国内先进的环保水处理系统和烟气处理系统。

公司是长期致力于水、气处理技术开发／技术咨询／工程设计／设备制造的高新技术企业。

专业从事水的预处理、反渗透脱盐处理、软化水、离子交换除盐、及锅炉烟气的脱硫除尘处理等方面的工艺设计与相关设备的制造、安装、调试。

公司采用世界上最先进的处理技术，可满足热电厂、治金、化工、轻工、汽车制造、半导体、制药、食品、饮料、化妆品和医疗卫生等行业对高质量用水的要求以及烟气的排放要求。

公司拥有长期从事水处理技术研发的科研人员和具有丰富经验的优秀工程技术人员。

总工程师朱立平等高级工程师在西北五省的脱盐水处理行业享有较高的声誉。

工程设计和施工水平在同行业中处于一流水平，尤其是100t/h以上级大型脱盐水处理技术设计、施工处于领先地位。

公司坚持以先进的水处理技术／严谨科学的工程设计／精密的制造工艺／专业的技术支持／优良的售后服务，服务企业，造福社会。

公司秉承“诚信为本，创新长存”的经营理念，以海纳百川、积淀千里的博大胸怀广交仁友，共图伟业！

2、设计基本资料

1工程概述

1.1业主名称：

陕西华浩轩新能源科技开发有限公司

1.2.项目名称：

20万吨/年碳四改质技术升级项目（二期）

1.3.设计单位：

青海省化工设计研究院

1.4.建设地点：

陕西咸阳

2设计规模

本项目建设脱盐水装置1套，规模为30m³/h，年操作时数8000小时。

脱盐水装置供水规模连续最大量24m³/h，最大供水规模30m³/h。

整个脱盐水站应能在负荷50~120％的设计能力下操作。

3进水条件

温度AMB

压力0.3MPa

4进、出水指标及进水条件

4.1主要进水指标

本项目采用生活水制脱盐水，最终水质以业主提供的水质为准。

主要水质指标指标如下：

pH6.5~8.5

氟化物＜1.0mg/L

硝酸盐＜10mg/L

氨氮＜0.02mg/L

化学需氧量（CODMn）3.0mg/L

亚硝酸盐0.7mg/L

铁＜0.3mg/L

锰＜0.1mg/L

浊度＜1NTU

氯化物＜250mg/L

总硬度＜450mg/L

溶解性固体＜1000mg/L

二氧化硅空缺

电导空缺

4.2根据本项目装置所需脱盐水规格，主要出水指标如下：

pH6~8

电导率（25℃）≤0.2μs/cm

二氧化硅≤0.02mg/L

氯离子≤1mg/L

铁0.02mg/L

铜0.005mg/L

温度≤40ºC

5公用工程规格

5.1蒸汽

0.6MPaG饱和蒸汽；温度：

165℃。

5.2循环水

供水温度：

32℃，系统设计65℃

回水温度：

42℃，系统设计65℃

供水压力0.45MPa（G），系统设计0.8MPa（G）

回水压力0.25MPa（G），系统设计0.8MPa（G）

污垢系数：

3.44X10-4M2.K/W

5.3高压消防水

温度：

常温，系统设计65℃

压力：

0.8-1.2MPa（G），系统设计1.6MPa（G）

5.4生活水

温度：

常温，系统设计65℃

供水压力：

≥0.25MPa（G）

pH7-8

浊度1NTU

5.5电

电动机≥200kW6kV，50Hz，3相

电动机＜200kW380V，50Hz，3相

5.6仪表空气

温度：

环境温度，系统设计65℃

压力：

≥0.45MPa（G），系统设计1.0MPa（G）

露点：

-35℃（在1BAR下）

含油量≤10mg/m3

含尘粒径≤3um

含尘量＜1mg/m3。

5.7工厂空气

温度：

环境温度

压力：

0.6MPa（G）

6基础条件

自然气象资料

6.1、气温（℃）

年平均气温10.8℃

极端最低气温-16.7℃

极端最高气温38.9℃

最冷月月平均气温6.6℃

最热月月平均气温15.9℃

6.2、湿度（%）（近10年）

年平均相对湿度64%

月平均最大相对湿度

月平均最小相对湿度52%

6.3、气压（kPa）（近10年）

平均气压

6.4、降雨量（mm）（近30年）

年平均降雨量571.5mm

年最大降雨量100mm

年最小降水量9mm

月最大降雨量

年平均降雨天数

年平均降雪天数

6.5、雪荷载（近30年）

基本雪压（kN/m2）

最大积雪厚度（mm）200mm

6.6、风速、风压（重现期30年,距地面10米高处）

瞬时最大风速（m/s）

年平均风速（m/s）

历年台风次数

时距10分钟平均最大风速（m/s）

时距10分钟基本风压（kN/m2）

6.7、主导风向

全年

冬季

夏季

6.8、雷电（近30年）

年平均雷电日数

年平均雷暴雨日数

年平均暴风雨日数

6.9、日照（近30年）

年平均日照时数

6.10、最大冻土深度（mm）

6.11、海拔

6.12、地震烈度为7度，设计地震分组为第三组，设计地震基本加速度为0.1g,拟建场地属可

进行建设的一般场地，建筑场地类别为II类，特征周期为0.45s.

6.13、自然气象资料中所缺数据及其他所需气象、地质条件由买方提供。

7标准规范

7.1给排水专业

脱盐水站的设计、设备制造和采购按以下国家和行业（但不限于）标准进行。

GB/T50109-2006工业用水软化除盐设计规范

GB50016-2006建筑设计防火规范

GB50160-2008石油化工企业设计防火规范

GB50013-2006室外给水设计规范

GB50014-2006室外排水设计规范

GB18918-2002城镇污水处理场污染物排放标准

GB8978-1996污水综合排放标准

SH3099－2000石油化工给水排水水质标准

SH3015－2003石油化工企业给水排水系统设计规范

SH3034－1999石油化工企业给水排水管道设计规范

SH3095－2000石油化工污水处理设计规范

GB/T50335-2002污水再生利用工程设计规范

GB21-2002工业企业设计卫生标准

GBJ-87-85工业企业噪声控制设计规范

7.2设备专业标准规范

JB/T2932-99水处理设备技术条件

HG/T2698-95化工设备衬里用未硫化橡胶板

HGJ32-90橡胶衬里化工设备

DC130A16橡胶衬里设备技术条件

DL543-94工业用水处理设备质量验收

GB150-1999钢制压力容器

劳锅字[1990]8号钢制压力容器安全技术监察规程

JB4730-94压力容器无损检测

JB2532-80压力容器油漆、包装、运输

JB2880钢制焊接常压容器技术条件

GB50275-98压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范

JB2536压力容器油漆、包装、运输

水泵ISO、GB或JB标准

进口设备的制造工艺和材料符合美国机械工程师协会（ASME）和美国材料试验学会（ASTM）的工业法规或IEC、NEMA、IEEE、ASTM、ASME、ANSI等中涉及的标准或相关标准。

美国石油协会标准（API76）及GB7783《计量泵试验方法》

7.3管道专业

HG/T20549-1998化工装置管道布置设计规定

HG/T20546-92化工装置设备布置设计规定

HG21501-92衬胶钢管和管件

HG20538-92衬塑（PP.PE.PVC）钢管和管件

HGJ34-90化工设备、管道外防腐设计条件

SH3043-2003石油化工企业设备、管道表面涂色和标志

GB5044-85职业性接触毒物危害程度分级

GB50316-2000工业金属管道设计规范

HGJ209-91工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范

GB50235-97工业金属管道工程施工及验收规范

GB50236-98现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范

GB50275-98压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范

HG20615～20635-97钢制管法兰、垫片、紧固件（美洲体系）

GB/T3091-2001低压流体输送用焊接钢管

HG20553-93Ia化工配管用无缝及焊接钢管尺寸选用系列

GB50268-97给水排水管道工程施工及验收规范

SH3015-2003石油化工企业给水排水系统设计规范

SH3034-1999石油化工给水排水管道设计规范

7.4电气专业

GB755-2000旋转电机定额和性能

GB/T997-1981电机结构和安装形式代号

GB1971-1980电机线端标志与旋转方向

GB/T1993-1993旋转电机冷却方法

GB/T4942.1-2001旋转电机外壳防护分级（IP代码）

GB14711-1993中小型旋转电动机安全通用要求

GB/T1032-1985三相异步电动机试验方法

GB18613-2002中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值

GB3836-2000爆炸性气体环境用电气设备

7.5自控专业

ANSI/ASMEB1.20.1管螺纹

ANSI/ASMEB16.5钢管法兰，阀门和管阀件

ANSIFCI70.2调节阀泄漏等级

API-RP526法兰连接安全释放阀

API-RP551过程测量仪表

ASME-MFC-10M流量仪表安装方式

IEC529外壳机械保护等级（IP）

IEC617-7开关和保护设备图例符号

IEC617-12逻辑图例符号

ISAS5.4仪表回路图

ISAS75.1调节阀计算

ISO1000国际单位体系

IEC60801抗电磁辐射干扰

7.6结构专业

JGJ82-91钢结构用高强螺栓技术规程

GB135-90高耸结构设计规范

GB/T699-1988优质碳钢技术要求

GB700-1988结构用碳钢技术规程

GB/T799-1988地脚螺栓

GB/T1228to1231-1991钢结构用高强度六角头螺栓、大六角螺母、垫圈与技术条件

GB1499-1998钢筋混凝土用热轧带肋钢筋

GB1591-88结构用低合金钢技术规程

GB/T5117-1995碳钢焊条（E43XX）

GB5118-95碳钢焊条（E50XX）

GB/T5782-2000六角头螺栓-A/B级

GB/T5780-2000六角头螺栓C级

GB/T11263-1998热轧H型钢和剖分T型钢

GB13013-1991混凝土用热轧光圆钢筋

GB14907-2002钢结构防火涂层规程

GB50007-2002建筑地基基础设计规范

GB50009-2001建筑结构荷载规范（2006年版）

GB50010-2002钢筋混凝土结构设计规范

GB50011-2001建筑结构抗震设计规范

GB50040-96动力机器基础设计规范

GB50046-2008工业建筑防腐蚀设计规范

GB50069-2002给水排水工程构筑物结构设计规范

GB50092-96沥青路面施工及验收规范

GB50191-93特种结构抗震设计规范

GB50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范

GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范

GBJ17-88结构用钢设计规程

HG20554-93活塞式压缩机基础设计规定

HG200555-2006离心式压缩机基础设计规定

HG/T20643-98化工设备基础设计规定

HG/T20670-2000化工、石油化工管架、管墩设计规定

SH3091-1998石油化工压缩机基础设计规范

7.7建筑专业

GB50046-95工业建筑防腐蚀设计规范

GB50037-96建筑地面设计规范

7.8其它

GB21-2002工业企业设计卫生标准

GBJ-87-85工业企业噪声控制设计规范

GB/T13384-92机电产品包装通用技术条件

JB2932-86水处理设备制造技术条件

GB/T13306-1991产品标牌

GB/T1050-1993离心泵设计制造标准

Q/321088ZLA001-2002过滤器

JB/TQ381-84离心泵噪声检测标准

JB/TQ380-84离心泵震动检测标准

JB3115电控箱设计制造标准

GB9119法兰制造标准

JB4297泵产品涂漆技术条件

GB6388运输包装收发货标志

涂装防腐标准：

SISO55900涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级

JB/Z98003水处理设备油漆、包装技术条件

电控安全防护标准：

GB3739装有电子器材电控箱技术条件

GB4720低压电器电控箱

GB/T4942.2低压电器外壳防护等级

设备、电器安装：

GB50231机械设备安装工程施工及验收通用规范

GB50168电器设备安装工程电缆线路施工及验收规范

8技术要求

8.1总则

8.1.1本技术要求提出卖方负责的范围包括整个脱盐水站内所有工艺、设备、管道、电气、自控、建筑、结构等专业的详细设计（施工图设计）、设备材料采购、制造和供货、现场安装的指导、试车和开车的指导、性能考核等方面的技术要求。

8.1.2卖方应严格按照买方提供的基础设计和工程规定进行脱盐水站的详细设计工作、设备的采购、制造和供货。

如卖方对买方的设计方案有更优化的方案和修改时，需得到买方批准方可实施。

8.1.3本技术要求提出的仅是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出详细规定，也未充分引述有关标准和规范的条文。

卖方有责任优化并保证其设计和提供的设备材料符合本技术要求和相关的国际、国内标准规范中的优质产品。

8.1.4卖方所有的详细设计文件需得到买方的批准，但这种批准不解除卖方的设计责任。

工厂试验验收不降低在现场规定操作条件下的条款执行，今后一旦发现设备材料和设备制造问题，不减轻卖方应付的任何责任。

8.1.5卖方提出的任何偏离和修改都应在投标书中明确提出。

如卖方没有提出偏离和修改，则意味着卖方完全接受和同意买方的技术要求。

8.1.6卖方应具备环境工程（废水）专项工程乙级以上（含乙级）设计资质，且拥有最近3年内与本工程相似的项目的业绩。

8.2脱盐水站工艺选择原则

结合设计规模、进水水质特性以及本项目的实际条件和要求，选择技术可行经济合理的处理工艺技术，遵循的原则如下：

8.2.1技术成熟可靠，处理效果稳定，保证长期连续运行，出水水质稳定达标。

8.2.2基建投资合理，运行费用低，运转方式灵活，以尽可能小的投入取得尽可能大得效益。

8.2.3运行管理方便，并可根据进水水质波动情况调整运行方式和参数，最大限度地发挥处理构筑物的处理能力。

8.2.4便于实现工艺过程的自动控制，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。

8.2.5选定的设备先进、可靠、国产化程度高、成套性好。

8.3工艺要求

脱盐水技术方案可采用离子交换或双膜工艺。

离子交换工艺：

阳床→阴床→混床→脱盐水箱，包括再生系统等；双膜工艺：

过滤→超滤→保安过滤器→反渗透→脱盐水箱，包括反洗及加药系统。

卖方严格按照设计方提供的基础资料和水质指标（本项目采用生活水制脱盐水，本询价书中的水质为生活饮用水水质标准，最终水质标准以业主提供的水质为准），设计完整的脱盐水流程使处理后的水达到要求的出水水质指标。

8.4管道要求

8.4.1脱盐水站的布置应不超出技术要求所定义的界区范围，卖方可以根据设备、管道及操作要求对买方提供的设备布置图提出调整和优化，但需得到买方的批准。

8.4.2脱盐水站界区内管道详细设计应按照所附的标准规范及工程规定进行设计。

设计文件的内容和深度应满足所附工程规定的要求和现场施工安装的要求。

8.4.3脱盐水站界区内的管道与界区外管道的连接地点在装置界区线外1米，地上管道采用法兰连接，地下管道采用焊接连接，由卖方提供配对法兰。

8.5控制要求

8.5.1总体要求

脱盐水站主要工艺过程执行自动控制，尽量减少操作人员和手工操作；关键工艺参数设置在线检测仪，必要时进行联锁、报警；脱盐水站内关键参数信号送脱盐水站机柜间，机柜间内设置远程通信协议和端口，所有参数和状态均可在全厂中央控制室（DCS）显示。

8.5.2现场仪表

卖方设计的脱盐水站所需的全部检测、控制和分析仪表，须确保满足工艺要求。

设备材料选型水平应不低于以下要求。

主要仪表应选用电子式，变送器（含现场一体化温度变送器）选用二线制智能型（4～20mADC+HART）；I/P阀门定位器采用用智能型（（4～20mADC+HART）；就地控制器可选用气动式，但应征得买方同意。

仪表的型号及类型尽可能地被限制，主体仪表应选用同一系列仪表，以便减少备品备件，便于维修管理。

仪表选型应安全可靠、技术先进、安装维护方便、经济合理。

选用的仪表应是国家技术部门认可的、取得制造许可证并经GB/T9000或ISO9000标准认证的产品。

关键性的仪表，如：

在线分析仪、高精度计量仪表、关键的调节阀及切断阀、电磁阀、温度变送器、特殊仪表、

由DCS输出去停电气设备的信号应采用继电器隔离；来自电气设备的信号（如运行状态信号等）也应采用继电器隔离。

现场仪表及接线箱防护等级为IP65。

位于防爆区域内的仪表应优先采用本安型，当不能采用本安型时，应采用隔爆型或增安型。

8.6电气系统要求

8.6.1概述

脱盐水站供电外线电源为6kV（暂定，根据厂家供方所提方案确定的电气负荷最终确定），设计分交点为脱盐水站界区内变压器室负荷开关接线端子。

电气系统电压参数如下：

高压电源:

6kV±7%,3相3线,50HZ，中性点经消弧线圈接地低压系统:

380/220V,3相4线50HZ，中性点直接接地

频率波动:

50Hz±1%

8.6.2设计原则

1）变电所供电系统

脱盐水站界区内供电由全厂统一考虑提供。

脱盐水站内的负荷大部分均属于二级负荷，对二级负荷要求电源连续安全可靠，所以负荷中心采用双回路电源，单母线分段供电。

装置在正常情况下由双回路电源同时供电。

当某一电源回路发生故障时，依据国家标准GB50052-95对二级负荷的规定，另一电源回路的电源进线及变压器容量均能承受装置100%的用电负荷。

2）脱盐水站内所有电控设备,在应满足设计条件和工艺要求的前提下，要力求可靠、安全、先进和操作方便。

3）所有电动机和用电设备的控制、计量、保护和信号等均按国家有关规定的规范设置，大于等于45kW的电动机或工艺要求的低压电动机回路在低压柜及现场操作柱（箱）上装设电流表。

电流互感器及指示计量表计全部采用1A型。

4）所有0.4kV电动机在现场操作柱（箱）上装设电动机运行、停止信号。

现场起、停按钮，遥

控选择开关的安装与否按工艺要求设置，如需要，安装在现场操作柱（箱）上。

5）电动机及电动阀的运行状态要求在DCS上显示，电动机的故障信号也要求在DCS上显示。

6）所有电动机的运行、停车和过负荷信号要求在开关柜上显示，低压抽屉柜需留有约20%的备用回路。

7）低压电机启动时，母线电压应满足不低于额定电压的85%，否则采用降压启动方式。

8.6.3低压电气监控管理系统

脱盐水站内电气自动化监控管理系统应采用先进的现场总线控制技术，将现场分散布置的可通讯智能设备通过现场总线方式连接进入以通讯管理单元为核心的系列数据采集装置，形成完整的现场总线网络，完成对系统内所有电气设备模拟量、开关量、报警信息等数据的采集和管理，且通过通讯方式与DCS系统通讯。

为了便于数据采集装置的维护和管理，数据采集装置安装在现场配电间，数据采集装置应有良好的通风、防尘和抗干扰设计，同时安装玻璃防护门，单屏标准外形尺寸为柜体式，柜体尺寸应和低压开关柜相同。

如数据采集装置可放置在进线柜或母联柜内将不单独组屏。

现场通讯方式采用RS485ModbusRTU，典型通讯速率为19.2Kbps，通讯介质采用优质A类屏蔽双绞线。

电气自动化监控管理系统采用分层、分布式结构，整个系统分为通讯管理层和现场设备层，通讯管理层和现场设备层之间为现场总线网。

现场分散布置的可通讯智能设备通过现场总线方式连接进入通讯管理单元，形成完整的现场总线网络，完成对系统内所有电气设备模拟量、开关量等数据的采集和管理。

通讯管理层收集的电气数据除与DCS系统通讯外，还需与全厂总变电所内电气控制室内的总后台系统之间采用100M光纤（TCP/IP）以太网进行数据

传输。

8.6.4功率因数补偿

低压负荷在380V母线侧进行自动补偿，功率因数补偿至0.9（滞后）

8.6.5电气设备防护等级

脱盐水站装置区内属于户内或户外潮湿或腐蚀环境，因此

装置区内电气设备应选用防水防尘防腐型。

电气设备防护等级根据IEC-529来确定。

普通户内环境

普通电气设备

IP44

普通户外环境

户外防潮电气设备

IP55

腐蚀环境

防腐电气设备

IP55

水下环境

电气设备

IP68

8.6.6检修电源

装置区和厂房应根据需要设置一定数量的检修电源箱，其辐射半径按20米考虑。

8.6.7电缆及敷设

电缆敷设应满足GB50217-94要求，在电缆易受损坏的场所，电缆应敷设在电缆桥架内或穿钢管埋在地下。

敷设电气线路的沟道，电缆或钢管所穿过的不同区域之间墙或楼板处的孔洞，应采用非燃烧性材料严密堵塞。

低压电缆按电压、电流、允许电压损失、敷设环境及使用条件等选择。

所有室内外电缆原则上均采用沿电缆桥架敷设。

并尽量利用工艺管架。

电缆根数较少或无工艺管架处，可利用电缆穿钢管或直埋敷设。

所有的低压电动机配电均采用四芯阻燃型铜芯电缆。

电缆桥架