淄博化学设计总结汇总版1.docx
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淄博化学设计总结汇总版1
检索号
37-F3121S-H
华电淄博热电机组扩建工程
化学专业设计总结
工程设计综合资质甲级A111007467
2010年12月北京
批准:
编写:
范旭日李良浩
目录
第1章设计依据
1.1设计输入
1.2水处理主要系统选择
1.3本专业设计范围
1.4设计进度及设计成品
第2章主要设计优化方案
2.1系统出力的优化
2.2设计的优化
第3章存在的问题及改进建议
3.1关于专业设计分工的问题
3.2关于专业接口配合问题
3.3其他问题
第1章设计依据
1.1设计输入
华电淄博热电有限公司位于淄博市张店区，前身为南定热电厂。
该公司在历经关停、技改、扩建后，现仅剩2×145MW+2×71.5MW共4台供热机组，总装机容量433MW。
2×71.5MW机组将于2010年底停运。
本期工程在厂内预留场地及拆除老厂原废旧机组场地上建设2×330MW抽凝式燃煤供热发电机组，配2台BMCR工况为1109.5t/h，17.4MPa（g），541℃亚临界自然循环汽包炉。
1.2水处理主要系统选择
1.2.1锅炉补给水处理系统
1.2.1.1水源及水质
本期工程电厂锅炉补给水处理系统水源采用老厂循环水排污水和黄河水的混合水；循环冷却水的补充水为淄博市污水处理厂再生回用水，以黄河水做备用水源。
1.2.1.2系统选择
本期锅炉补给水处理处理系统为独立设置，位于在本期主厂房的西南角扩建场地，本期锅炉补给水处理系统选择为：
澄清、PCF过滤器、超滤、反渗透预脱盐、一级除盐+混床系统，工艺流程如下：
水工专业来黄河水及循环水排污水→生水池→生水泵→生水加热器→机械搅拌加速澄清器→清水池→过滤器给水泵→PCF过滤器→超滤给水泵→超滤→超滤水箱→反渗透给水泵→反渗透→淡水箱→淡水泵→强酸阳离子交换器→除二氧化碳器→中间水池→中间水泵→强碱阴离子交换器→混合离子交换→除盐水箱→主厂房。
锅炉补给水系统中的机械搅拌澄清池、PCF、超滤、反渗透、离子交换单元、酸碱计量为程序自动控制。
生水加热、酸碱贮存、室外水箱、压缩空气等单元为手动控制。
正常运行情况下，本期锅炉补给水处理系统的出力为720t/h。
1.2.2凝结水精处理系统
凝结水处理采用中压系统，串联在凝结水泵与低压加热器之间。
每台机组设3台50%高速混床，2台运行1台备用。
两台机组公用1套再生装置。
凝结水精处理系统布置在汽机房零米。
两台机组设体外再生系统一套，再生分离技术采用“高塔法”。
高速混床单元及再生单元均由制造厂成套供货。
系统运行控制方式为程序控制，系统中所有中压气、电动阀门均采用进口产品。
1.2.3循环水加药系统
本工程循环水补充水为处理后的城市再生水，为防止循环冷却水系统结垢，对循环冷却水进行加硫酸、复合稳定剂处理，选用一套两箱三泵组合式复合加药装置。
循环冷却水处理加药设备布置在循环水泵房附近单独的加药间内，循环冷却水酸库布置在加药间旁边。
1.2.4供氢站
本期工程按设计容量设置供氢站一座，供含14个集装格氢气瓶组，每个集装格有20个氢气瓶，每个氢瓶容量40升、压力15MPa。
同时设有氮气置换系统、露点监测系统、液压装卸及轨道系统等。
1.2.5热力系统加药处理
给水、凝结水采用加联氨和加氨处理；闭式冷却水采用加联氨处理；炉水采用加磷酸盐处理；设停炉保护装置1套。
热力系统加药系统为自动/手动控制，热力系统加药装置布置在集控楼零米层。
1.2.6汽水取样系统
每台机组设一套汽水集中取样装置；高温架和仪表架分开布置。
汽水取样装置布置在集控楼零米层。
1.2.7工业废水贮存系统
由于老厂有工业废水处理系统，尚有富余处理能力，本期不再设置工业废水处理系统，只设2×1500m3的废水贮存池，废水通过废水转运泵打到老厂工业废水处理系统处理。
1.2.8再生水处理系统
本期工程循环水补充水采用淄博市污水处理厂再生回用水，备用水源为黄河水。
再生水水深度处理系统拟采用石灰-纯碱处理方案设计，工艺系统流程如下：
污水厂来再生水→机械搅拌加速澄清池→过滤器→循环水系统。
根据全厂水量平衡，本期工程循环水补充水量（以夏季补充水量计算）约1217t/h，考虑一定的余量，系统处理能力按1300t/h设计。
1.3本专业设计范围
◆锅炉补给水处理系统；
◆凝结水精处理系统；
◆热力系统化学加药
◆汽水取样系统；
◆供氢站；
◆工业废水贮存系统；
◆循环水加药系统；
◆厂区管道布置。
1.4设计进度及设计成品
本工程于2008年3月完成初步设计，7月通过了初设审查。
化学专业施工图设计从2009年7月开始，2010年9月全部结束。
本专业共计出版施工图纸49个卷册，设计成品合格率100%。
第2章主要设计优化方案
2.1系统出力的优化
本期机组为供热机组，在主机招标时选定汽轮机的正常抽汽能力为150t/h，最大抽汽能力为250t/h。
由于供热范围内的供热负荷一直未定，在初步设计前期，锅炉补给水处理系统按最大抽汽能力进行选定，同时结合《火力发电厂化学设计技术规程》（DL_T5068-2006）中规定：
“反渗透系统的出力应与后续系统用水量相适应。
当作为锅炉补给水系统的预脱盐系统时，宜按系统正常出力的130%～150%设计”，选定锅炉补给水处理系统出力为900t/h。
由于供热机组补水量非常大，反渗透30%～50%备用量已经将近180～300t/h左右，比2台1000MW机组的补水量还大，所以应研究其备用量的必要性。
后来，经过对规划院专家的咨询，对该条规程规定的设置原因有了深入了解，其目的在于保证有一套反渗透装置检修时，其余反渗透装置能保证机组的正常补水量。
而最新的化学规程送审稿中也将该条规定进行了的修订，也符合这种理解。
最终，结合机务专业提出的实际抽汽运行情况，将补给水处理系统的最大出力由900t/h减少至720t/h，既保证了正常运行补水量，也降低了投资和运行成本。
2.2设计的优化
本期机组制水量大，施工图阶段整个水处理系统设计耗水量1200t/h，除盐水出力在720t/h左右，在设计中需要5台PCF过滤器、6套超滤、6套反渗透、5台阴阳床和4台混床。
这些都给布置及安装提出了难题，为此在设计中专业上考虑了尽可能优化设备布置和连接方式，达到简化系统，方便运行的目的。
具体如下：
1）系统优化
✧根据水质特点，取消阳、阴床小反洗系统。
✧取消澄清池排泥泵及污泥池，将澄清池拍泥水自流至中和水池集中打入再生水系统处理
✧增设热网补水加碱装置，用于热网补水的调节。
✧取消澄清池电解食盐制氯系统，只增设加药设备，减少投资。
2）布置优化
◆将初设设计方案中一个水泵间按照功能区域划分为两个水泵间、一个预处理水泵间、一个除盐水泵间，彼此独立。
◆将原来6mx7m酸碱计量间扩大为24mX7m，将所有用酸碱的计量箱、加药装置集中布置在一个房间，同时扩大检修运行的通道，有效的从设计上减少腐蚀和危险源。
◆增设一个吊物空间，方面二楼超滤装置检修安装。
◆增设一个药品间，方便超滤和反渗透装置运行加药需要。
◆取消超滤反渗透加药清洗间，将各成套加药设备按功能区划归置，减少了占地、优化了管道安装。
◆化验楼运行控制室设置玻璃幕墙、运行分析室设置通向水处理车间的直开门，方便了运行管理。
◆在集控楼零米层化学加药间附近增设一分析室，方便电厂运行。
◆考虑业主建议，所以室外水泵，设置泵间，并安装单轨吊，方便运行检修。
◆与水工专业统一考虑，将生水池及生水泵房与公用水池及公用水泵房合用或统一布置，节约占地、节省管道、方便管理。
◆锅炉补给水处理系统废水按照功能分类，并按回收水池、废水中和池集中布置，统一设置泵房，且与混凝澄清系统的加药间、生水加热间成一序列布置，节约了用地，布置也美观整齐。
◆与水工、土建专业配合，将管沟排水及室外排水沟的放坡统一考虑，事先规划，方便设计。
◆考虑到初设审查后，机务专业取消了凝补水箱，在凝结水精处理系统中增设一个再生水箱，用于凝结水再生用水，也可用于接收凝汽器热井负荷波动来水。
◆与建筑专业配合，供氢站标准化设计，采用轻型屋盖、控制室与气瓶间隔离、半环形轨道的防爆措施。
3）设备及管道安装优化
Ø除碳器和中间水池优化
设计方案中的室外布置的除碳器和中间水池移至室内，解决了除碳器保温和防腐的问题，同时也简化和缩短了管道连接及土建工程量。
Ø中间水泵的优化
将中间水泵从水泵间移至锅炉补给水处理车间，方便运行连接。
Ø室外水箱的优化
将室外水箱数量由7台减少为4台，减少了占地，未室外的整个布置优化创造了条件。
Ø澄清池设计优化
澄清池为厂家整体设计，但由于厂家设计水平一般，化学专业应业主请求，重新做了澄清池的设计，并按照现场情况，大幅度降低澄清池的基础高度，设计了虹吸排泥系统；澄清池系统设置大旁路以应对水质变化的情况。
Ø风机设计优化
锅炉补给水系统罗茨风机用于三个系统：
中和水池吹扫、中和废水池吹扫、PCF过滤器反洗，设计中我们充分考虑了罗茨风机管路的积水排放问题，将罗茨风机就近放置在离两个水池近的房间，便于风机排水。
Ø循环水加药优化
循环水加药点位置在循环水回水沟道内，为防止浓硫酸液滴由于重力沉降至沟道底部腐蚀沟道，在设计时，将加药点尽量布置于水流的上方，增大浓硫酸液滴的停留时间，减少腐蚀影响。
Ø取样点优化
与锅炉厂沟通，按照锅炉厂锅炉类型及要求，及时调整了取样点数。
Ø加药优化
为方便业主实行炉水加碱处理，在炉水加磷酸盐管道出口设置加碱旁路。
第3章存在的问题及改进建议
3.1关于专业设计分工问题
3.1.1关于锅炉上水泵
机组启动用锅炉上水泵属于机务专业的设计范围，因主厂房区域取消了常规设计的凝结水箱，故本工程将锅炉上水泵布置在靠近锅炉补给水除盐水箱的化学水泵间内。
在施工过程中发现有如下问题：
1）本施工图设计时，锅炉上水泵的流量、扬程等参数的选择以及泵进、出口管径和阀门等的配置均由机务专业提供，安装图在化学专业的H0206除盐水泵间设备管道安装图中，导致施工过程中锅炉上水泵出现的问题责任划分不清。
2）另外由于锅炉上水泵与除盐水泵为母管制连接，而锅炉上水泵压力远高于除盐水泵，在设计时，除盐水泵出口隔离门需要提高压力等级已应付水头的冲击。
3）常规设计中，除盐水泵可实现锅炉上水的功能，由于机务专业取消了凝补水箱，故不得不提高上水压力，但将锅炉上水泵布置与锅炉补给水车间后，增加了300多米DN150的不锈钢管道，增加了投资，且运行管理不便。
今后类似工程设计时，建议保留凝补水箱，即可方便锅炉启动用水，也能保证凝结水精处理再生用水。
若取消凝补水箱，建议将锅炉上水泵放置于主厂房内，由机务专业负责设计，化学专业负责供水。
3.2关于专业接口配合问题
3.2.1机组排水槽
本工程机组排水槽置于炉后，用于收集炉后低温排水及锅炉酸洗时排水，在设计中，机务专业的高温锅炉排污水进入该槽，没有经过降温，这将会对机组排水槽的防腐及泵体和管路系统带来影响。
今后类似工程设计时，建议锅炉排污水需经过降温处理后排入机组排水槽，或者单独设池收集回用。
3.2.2于凝结水精处理酸碱库及废水收集池
本工程凝结水精处理酸碱库布置在汽机房A列外，对应布置在汽机房的凝结水精处理设施比较近，但在施工图设计时，酸碱库及汽机房内的再生设备之间的酸碱管沟、排水沟等需要横穿汽机房A列，造成与很多电缆沟、埋管等穿插、重叠。
另外紧邻酸碱库是升压站、封闭母线和很多的电气专业设施、机务专业的油罐等，如果造成腐蚀，会有一定危害。
今后类似工程设计时，建议凝结水精处理酸碱库布置于炉后机组排水槽上，这样既可以解决上诉问题，又可以节省了凝结水精处理废水收集池及废水输送泵。
3.2.3凝结水精处理土建定位及埋件、孔洞
本工程凝结水再生设备布置在汽机房零米层A、B列、7、8号轴线之间，凝结水再生设备高度均在7米以上，需要在汽机房6.3米层开孔，在设计过程中，机务专业始终无法确定孔洞位置。
今后类似工程设计时，建议与机务专业提前沟通，在司令图阶段就要确定好准确定位，否则到施工图阶段6.3米层布置完毕，再确定孔洞位置会牵涉到很多专业的修改。
3.2.4关于压缩空气
本工程压缩空气在设计时，由各专业自行到空压机引接，机务专业不统筹考虑，造成空气管道在厂区需要占用很多的管架和支吊，且布置重复。
今后类似工程设计时，建议由相关专业统筹考虑，有厂区环网压缩空气，各专业可以就近引接，节省管道、优化设计。
3.2.5关于锅炉补给水处理排水沟坡度及管沟排水
在以往工程，排水沟及管沟的排水都由土建专业考虑，但在化学专业设计沟道标高的时候往往与土建专业设计不能同步，造成很多排水沟放坡不合适、管沟无法排水。
今后类似工程设计时，建议工艺专业需提前规划整个排水沟的排水，与土建专业及早协调；对于管沟，工艺专业需考虑其排水方向，并与水工协调考虑排水点的设置，保证不漏项。
3.3其他问题
3.3.1再生水水质资料
循环水补水水源采用光大水务（淄博）有限公司污水处理厂（北厂）中水。
可研和初设阶段仅有业主提供的一份1998年污水厂出水水质，其氯化物含量为130.4mg/L，我院根据此水质以及水量平衡后的循环水浓缩倍率，确定凝汽器管材拟采用TP316L不锈钢材质。
2008年7月，业主提供了污水处理厂改造后的调试水质，其报告显示氯离子含量约148～642mg/L，已远远超过设计值130.4mg/L，由于凝汽器早已订货，无法更换凝汽器管材，只能降低浓缩倍率。
建议在可研阶段对于水质资料进行注重，提前取样分析，确保系统设计的准确性。
3.3.2超滤反渗透系统厂家资料
在技术协议签订后，厂家和业主未就设备品牌达成一致，造成该设备资料延误了将近2个半月，造成化学专业设计进度的阻滞，给下游专业的设计业造成了影响。
今后类似工程设计时，建议专业上需多和业主和厂家沟通，细化资料问题，能提准确的资料就提，没有也要资料尽量相似，一切以不耽误设计为前提。
3.3.3机械搅拌澄清池
按照技术协议，厂家负责机械搅拌澄清池的全部设计及供货，但在施工图过程中，厂家不能按时完成任务，并表达出没有设计能力及资质的问题，最后业主又委托设计院进行设计，造成设计工期太紧，返工量大。
今后类似工程设计时，建议在技术协议约定时，需明确设计范围及责任，并提醒业主厂家的设计能力及资质，并明确出现这类问题后的解决办法。
3.3.4对夹式蝶阀
由于本工程锅炉补给水系统出力大，系统中的管道直径比较大，在设计中按照对夹式蝶阀选型的天四阀门在现场无法安装，原因是该阀门连接面与标准法兰大小不一致，造成施工的延误。
今后类似设计时，建议在签订技术协议时，需明确让阀门厂配带反法兰及安装附件。
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