蒙古乌兰巴托阿木古朗供暖站项目化学水及加药系统运行规程.docx
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蒙古乌兰巴托阿木古朗供暖站项目化学水及加药系统运行规程
补给水及加药系统运行
规程（试行）
第一部分化学水部分
第一章概述
一、工程概况
蒙古乌兰巴托阿木古朗供暖站项目位于乌兰巴托市，为乌兰巴托市提供冬季采暖热源。
设计规模为新建3×116MW循环流化床热水锅炉及辅助系统、910m热网设计、约1km输电线路设计、阿木古朗110kV变电站改造设计、阿木古朗供热站内110/10kV变电站设计，并预留一台116MW循环流化床热水锅炉扩建条件。
二、设计范围
本设计范围主要包括3×116MW热水锅炉供热站锅炉补给水处理系统设计、循环冷却水处理系统设计、化学加药系统、汽水取样系统等。
1、原水水质全分析报告
取水水温
18℃
分析日期
水样种类
地下水
透明度（cm）
59
嗅味
项目
值
项目
值
mg/L
mol/L
mg/L
mol/L
硬度
总硬度
366
阳离子
K+
4.09
非碳酸盐硬度
0
Na+
32.5
碳酸盐硬度
366
Ca2+
98.9
负硬度
242
Mg2+
25.4
酸碱度
总碱度
304
Fe3+
22.0
甲基橙碱度
304
Fe2+
酚酞碱度
0
Al3+
0.37
酸度
NH4+
7.01
PH
7.77
Ba2+
其他
氨氮
5.76
Sr2+
0.75
游离CO2
Total∑+
CODMn
4.93
BOD5
溶解固形物
521
阴离子
Cl-
65.2
全固形物
SO42-
55.5
悬浮物
1.2
HCO3-
370
水质标准
2给水：
浊度≤5FTU；硬度≤0.6mmo1/L；溶解氧≤100μg/L；PH值（25℃）7‐11油≤2mg/L；全铁≤0.3mg/L。
3锅水：
pH值（25℃）9.0～11.0；磷酸根5～50mg/L。
4热网补充水：
溶解氧＜100μg/L；硬度＜0.6mmol/L；悬浮物＜5mg/L。
三、设备概况
1、锅炉补给水处理采用二级过滤、反渗透处理方式。
水源为地下水，经厂区工业水泵进入补给水处理系统。
预处理采用直流混凝过滤方式，主要设备为双介质过滤器、保安过滤器和混凝剂加药装置，过滤器采用母管制方式布置。
除盐采用反渗透预脱盐处理方式，反渗透采用一级二段母管制运行方式，除碳器采用单元制布置，整个补给水处理系统过滤器正洗反洗采用手动控制，其他采用PLC控制，以CRT上的程序控制操作方式为主，也可以在就地电磁阀箱手动操作。
2、本系统主要设备有锰砂过滤器、细沙过滤器、过滤器反洗水泵、过滤水泵、反渗透膜、除碳器、高压泵、检测仪表、变频器等组成，能有效地保证该系统的长期安全稳定地运行。
3、配套设备有反渗透化学清洗装置、反渗透酸加药装置、反渗透阻垢剂加药装置、反渗透还原剂加药装置、絮凝剂加药装置、助凝剂加药装置
4、水处理系统的出水水质：
硬度＜0.6mmol/L；悬浮物＜5mg/L。
5、锅炉补给水处理系统废水排放量（最大值）
过滤器反冲洗排水5m3/h；反渗透浓水排放11.55m3/h
四、系统流程
根据水源水质及锅炉对水汽品质的要求，锅炉补给水处理系统的流程如下：
供水系统来水→锰砂过滤器→细砂过滤器→过滤水箱→过滤水泵→生水加热器→反渗透保安过滤器→反渗透高压泵→反渗透装置→除碳器→软化水箱。
五、主要设备功能及参数
1、锰砂过滤器
1.1功能
锰砂过滤器的作用主要是用来去除水中的悬浮物，还用来去除地下水的铁。
用于地下水除铁和除锰的天然锰砂滤料，其锰的形态应以氧化锰（颜色：
紫黑色）为主。
含锰量（以MnO2计）不应小于30%的天然锰砂滤料，既可用于地下水除铁，又可用于地下水除锰；含锰量为20%～30%的天然锰砂滤料，只宜用于地下水除铁；含锰量小于20%的锰矿锰砂则不宜采用。
1.2主要技术规范
项目
SANDFILTER
处理量t/h
正常55m3/h·格最大70m3/h
设备尺寸mm
Φ3000
设备高度mm
4630
材质
碳钢
填料高度mm
400/800
填料
锰砂
设备重量kg
3500
安装方式
与埋铁点焊
工作压力MPa
0.4
运行流速
812m/h
反洗强度
1012L/m2.s
工作温度℃
25
1.3滤料级配
滤料
粒径
层高
锰砂
0.61.2
1000
2、细沙过滤器
2.1功能
细砂过滤器属于压力式过滤器，是水的净化设备之一。
细砂过虑的作用是截留水中悬浮物、胶体等杂质，使出水的悬浮物含量达到控制标准。
其中起截留作用的材料简称滤料，由滤料堆积至一定的厚度即为滤层。
当含有悬浮物颗粒的水进入过滤器后，滤料表面对悬浮物产生吸附作用。
滤料缝隙对悬浮物起筛滤作用。
当在滤料表层截留了一定量的污物形成滤膜后（过滤作用主要决定于此滤膜）,过滤器的压差将会很快上升而失效。
2.2主要参数
项目
SANDFILTER
处理量t/h
55
设备尺寸mm
Φ3000
设备高度mm
4860
材质
碳钢
填料高度mm
400/800
填料
无烟煤/石英砂
设备重量kg
3500
安装方式
与埋铁点焊
工作压力MPa
0.4
工作温度℃
25
运行流速
812m/h
反洗强度
1012L/m2.s
2.3滤料级配
滤料
粒径
层高
无烟煤
0.81.6
400
石英砂
0.40.6
800
3、保安过滤器
3.1作用：
保安过滤器滤芯的孔径为5μm，安装在反渗透单元中。
能截留去除水中大粒径的悬浮物，能有效地降低浊度及降低水中铁的含量，也具有降低SDI值的作用。
3.2技术参数
设计压力：
0.6MPa
设计出力：
24m3/h
设计温度：
常温
设备直径：
DN200mm
生产厂家：
常州江南环境工程有限公司
4、高压水泵
4.1作用：
是将水的压力升高，使水能够透过膜元件，满足一定的制水量。
4.2技术参数
一级RO高压泵
数量：
2台
型号：
CDLF20-14轻型立式多级离心泵
出力：
20m3/h
压力：
166mH2O
材质：
不锈钢
电机型号：
Y2-160M2-2
电机功率：
15KW
额定电流：
28.4
生产厂家：
南方泵业股份有限公司
5、反渗透装置
反渗透装置是本系统设备的脱盐设备,也是后续设备安全运行的保证。
5.1工作原理
反渗透是用足够的压力使溶液中的溶剂（一般指水）通过反渗透膜而分离出来，因为它和自然渗透的方向相反，故称为反渗透。
反渗透的主要对象是除去溶液中的阳、阴离子，在工作中没有相的变化，具有耗能少，设备体积小，操作简单，适应性强，应用范围广等优点。
5.2控制指标
透水率----单位时间通过单位膜面积的水量。
脱盐率R----溶液通过膜除去离子含量的百分数。
以产水浓度除以进水浓度的百分比进行表示。
浓度是一种溶液中含有的溶解物或悬浮物的量，通常以导电度us/cm或含盐量mg/L表示。
回收率Y-----溶液通过膜的量的百分数。
以产水量除以进水量的百分比进行表示。
5.3反渗透装置规范
项目
反渗透装置
出力
16x2m3/h
级数
1级
膜数量
21
膜压力容器数量
3（8"×7m）
膜排列方式：
一级二段2:
1
压力容器型号：
8030
压力容器材质
玻璃钢
膜型号
BW30-400
膜材质
聚酰胺复合膜
膜数量
21根8"×40"每一压力容器装7根膜元件
最大通透量
9500加仑/m2·天22.53LMH
第一级
75%
装机功率
18.0KW
工作压力
≤2.0MPa
工作温度
25℃
装置脱盐率
≥98%
三年后的脱盐率
≥95%
水回收率
75%
5.4反渗透装置的进水水质要求
项目
水温（℃）
PH值
浊度（FTU）
游离余氯（mg/L）
铁（mg/L）
化学耗量量
（mg/L,O2）
污泥密度指数（SDI）
指标
5～45
4～11
<0.5
<0.1
<0.05
<3
<5
6、除碳器
6.1原理
该设备中间水箱和除二氧化碳器采用法兰连接型式，除二氧化碳器在上部，中间水箱在下部,除二氧化碳器由进水段，填料段和进风段三部分钢制焊接组成。
在进水段内有布水装置，其形式为母支管式，顶部为排气孔，与收水器相连（或直接连排气管通大气）。
在填料段下端，设有填料托架，在填料托架的上面，装填Φ50mm直径或Φ38mm直径的塑料多面空心球。
在进风段上，风机直接连到进风口，下部为出水口，与水封管相连接，进风段底部与中间水箱连接。
本设备是用鼓风脱气方式除去水中的游离二氧化碳，在水处理工艺中一般设置在阳离子交换器的后面，水自设备上部引入，经喷淋装置喷洒开，流经表面积很大的填料层，空气自下部进风口进入，向上穿过填料层，水中的游离二氧化碳迅速地析出进入空气，自顶部排气口排出，脱气后的水流至中间水箱，通常水经除二氧化碳器后，水中的残留二氧化碳不超过5PPm。
6.2设备规格
项目
除CO2器
处理量t/h
36
设备尺寸mm
Φ1000
设备高度mm
3420
设计喷淋密度m3/m2.h
60
材质
碳钢
填料高度mm
1600
填料
Φ50mm塑料多面空心球
配套风机
4-72
功率KW
1.5
设备重量kg
3500
安装方式
与中间水箱预埋件螺栓连接牢固
工作压力MPa
常压
工作温度℃
25
7、预处理加药装置
7.1絮凝剂、助凝剂
7.1.1工作原理絮凝剂配制成水溶液加入原水中，便会产生压缩双电层，使原水中的悬浮微粒失去稳定性，胶粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝体、矾花。
絮凝体长大到一定体积后即在重力作用下脱离水相沉淀，从而去除废水中的大量悬浮物，从而达到水处理的效果。
为提高分离效果，加入助凝剂。
助凝剂本身不起混凝作用，而是通过调节和改善混凝条件、起到辅助絮凝剂产生混凝效果的作用。
有的助凝剂则参与絮体的生成，改善絮凝体的结构，可以使无机絮凝剂产生的细小松散的絮凝体变成粗大而紧密的矾花。
7.1.2主要设备参数（絮凝剂加药系统、助凝剂加药系统）
名称
规格
溶液箱容积
1.0m3
计量泵数量
2台
计量泵型式
隔膜泵
计量泵型号
400-N5-20/0.7
计量泵出力
20L/h
计量泵扬程
0.7MPa
计量泵电机型号
90TDY136S5-2
电机功率
80W/台
额定电流
0.23A
工作压力
常压MPa
工作温度
常温℃
7.2阻垢剂加药系统
7.2.1阻垢剂作用：
添加阻垢剂能使进入反渗透中的水中垢离子浓度维持在较高的的浓度，抑制水垢的生成，防止反渗透膜元件长期运行在表面造成结垢污堵。
7.2.2主要设备参数
名称
规格
溶液箱容积
0.5m3x2
计量泵数量
2台
计量泵型式
隔膜泵
计量泵型号
DFD-12-07-X
计量泵出力
12L/h
计量泵扬程
0.7MPa
计量泵电机功率
65W/台
工作压力
常压MPa
工作温度
常温℃
7.3还原剂加药系统、酸加药系统
7.3.1还原剂的作用是消除进反渗透膜水中的余氯，防止氧化剂对反渗透膜造成损害
7.3.2加酸的作用如果进入反渗透膜的水的硬度较高，较高的PH值会使在反渗透的浓水端更有可能出现高浓度的钙镁盐的析出，损伤反渗透膜，或使产水的电导率较高。
加酸是为了避免这个现象的出现。
7.3.3主要设备参数
（还原剂加药系统、酸加药系统）
名称
规格
溶液箱容积
0.5m3
计量泵数量
2台
计量泵型式
隔膜泵
计量泵型号
DFD-12-07-X
计量泵出力
12L/h
计量泵扬程
0.7MPa
计量泵电机功率
65W/台
工作压力
常压MPa
工作温度
常温℃
8、反渗透清洗装置
当反渗透系统结垢时，通过清洗装置配制药液，对反渗透膜进行化学清洗。
清洗系统包括清洗箱、清洗泵、微孔过滤器和管道、接头等。
设备规范
名称
规格
溶液箱容积
3.0m3
清洗泵数量
1台
清洗泵型号
YQWH65-125
清洗泵出力
17m3/h
清洗泵扬程
20m
生产厂家
中国上海凯泉泵业
电机型号
ZLM-100L-2
泵电机功率
3KW
额定电流
6.34
工作压力
常压MPa
工作温度
常温℃
清洗过滤器出力
15m3/h
清洗过滤器数量
1台
清洗过滤器滤芯
5μm
压力容器规格
8"×7m
9、其他设备参数一览表
过滤器反洗水泵
型号
KQWH200-250I
电机型号
ZLM-200L-4
流量
280m3/h
电机功率
30KW
扬程
22m
额定电流
58A
厂家
上海凯泉泵业有限公司
厂家
浙江中龙电机股份有限公司
过滤水泵
型号
KQWH80-160
电机型号
ZLM-132S2-2
流量
50m3/h
电机功率
7.5KW
扬程
32m
额定电流
14.9A
厂家
上海凯泉泵业有限公司
厂家
浙江中龙电机股份有限公司
反渗透清洗水泵
型号
KQWH65-125
电机型号
ZLM-100L-2
流量
17m3/h
电机功率
3KW
扬程
21m
额定电流
6.34A
厂家
上海凯泉泵业有限公司
厂家
浙江中龙电机股份有限公司
除氧器清洗水泵
型号
KQWH100-200
电机型号
ZLM-180M-2
流量
120m3/h
电机功率
22KW
扬程
42m
额定电流
41A
厂家
上海凯泉泵业有限公司
厂家
浙江中龙电机股份有限公司
废水排放泵
型号
80WFB-B
电机型号
YX3-160M2-2
流量
30m3/h
电机功率
15KW
扬程
35m
额定电流
28.4A
厂家
江苏江大泵业制造厂
厂家
江苏中大电机股份有限公司
除碳风机
型号
4-72-3.24
电机型号
流量
1688m3/h
功率
2.2KW
全压
1300Pa
电流
4.3
换热器
型号
J04M-2LM
热侧
冷侧
最大压力
10bar
10bar
最大温度
150℃
100℃
流程组合
1X10
1X10
压缩空气管
设计压力
1.0MPa
设计温度
80℃
容积
3.0m3
压力容器类别
1类
过滤水箱
50m31台
软化水箱
200m31台
中和池
100m3
压缩空气灌
3m32个，压力1.0MPa
第二章控制系统
一、控制简介
蒙古乌兰巴托阿木古郎供暖站项目锅炉补给水控制系统采用操作员站（上位机系统）+PLC（下位机系统）配置方式，通过操作员站即可对整个水系统流程进行监视及程控/手动控制。
本工程水系统采用集中监控方式，即在水系统集中控制室里的操作员站上能完成对锅炉补给水处理系统的监控。
系统配置了一台DELLT3600工作站计算机、一台DELL22寸LCD。
操作员站为冗余配制,完成整个工艺系统流程画面显示、数据采集及数据处理，监控对象的程控及手动控制操作、实时趋势显示、历史趋势查询、参数越限报警功能。
下位机系统采用日本OMRON公司CS系列PLC为核心,通过CPU及各种I/O模块、通讯模块等实现对水系统运行工艺参数、现场设备运行状态的数据采集、运算处理、传送、输出，从而实现对整个水系统可靠、准确的运行控制、顺序控制及联锁保护等功能。
二、供电系统
1、化水MCC由主厂房公用段电源供电（两路）,正常供电方式为一备一用,当一开关作为工作电源开关,另一开关为备用电源开关,手动切换。
化水系统的动力电源及控制电源均由化水MCC供电。
2、化学水控制电源化学水化水MCC供电，为一路为工作电源，经UPS后给PLC供电。
三、控制范围及主要控制
1、控制范围
反渗透和加药系统等系统所有受控设备。
2、主要控制对象、监测信息
2.1、反渗透系统：
反渗透高压泵，过滤水泵，反渗透冲洗水泵及其过滤器附属阀门等设备。
2.2、加药系统：
搅拌机，计量泵，及其自清理过滤器附属阀门等设备
3、控制系统组成
（1）操作站：
操作员站为冗余配置，完成整个系统的监视及控制功能；
（2）打印机：
配置激光打印机；
（3）操作台：
用于放置计算机、显示器（LCD）及打印机等；
（4）控制柜：
用于安装PLC系统及辅助设备。
共分电源柜、锅炉补给水系统1#程控柜。
4、主要监控参数
（1）各种水箱、水池的水位值；
（2）过滤器的流量、进出水差压；
（3）导电度；
（4）母管流量、压力；
（5）PH值；
（6）各种阀门和泵的状态等等。
四、控制方式及控制功能
1、控制方式
设有三种控制方式，即：
程控控制（自动控制）、联锁手动（步操作）、解锁手动控制。
（1）程控控制（自动控制）根据预先设定的程序（条件触发），按步序以及保护启、停各被控设备，完成系统的控制功能。
（2）联锁手动控制通过LCD实现各被控设备的联锁手动启动、停止等操作。
（3）解锁手动控制通过LCD实现各被控设备的非联锁手动启动、停止等操作。
（注：
在这种状态下，没有对设备的保护，主要用于调试阶段使用，需要运行人员确认设备安全的情况下使用。
）
2、控制功能
（1）程序控制：
程序控制设置分步、成组、单独操作。
（2）手动控制：
运行人员根据现场情况，选择单一设备进行启、停操作。
（3）系统联锁保护及报警功能：
在自动运行和连锁手动阶段，将对重要设备连锁启停。
在自动运行时若设备出现故障将自动切入备用设备，若无备用设备则按顺序停止控制流程。
五、反渗透系统控制
1、反渗透装置设置
就地仪表和操作盘，在就地盘上可读出反渗透的有关工艺参数，如流量、电导率、压力等。
不仅通过PLC可直接自动控制反渗透装置的运行，而且能在就地操作盘上现场启停反渗透进水高压泵和相关的进水阀门。
同时反渗透装置还设有产品水侧压力过高自动泄压保护等功能。
2、高压泵的保护系统
每套反渗透装置的高压泵进出口均装有低压和高压保护开关，当供水量不足使高压泵入口的水压低于0.2MPa设定值时，会自动发出信号停止高压泵，保护高压泵不在空转情况下工作：
当因其他原因或误操作，使高压泵的出口压力超过1.3MPa设定值时，高压泵出口高压保护开关会自动延时切断供电，保护高压泵的运行安全。
3、反渗透的启停保护
当反渗透投入运行时，为了防止高压泵突然起动升压，产生对反渗透膜元件的高压冲击，损坏反渗透膜，由PLC控制缓慢打开阀门，使膜元件逐渐升压至运行压力。
同时为了防止反渗透误操作，在反渗透产水端设置爆破装置，在超高压的情况下自然爆破卸压。
4、反渗透运行控制
反渗透设置为一级二段2:
1，反渗透装置的投运或退出主要是控制高压泵的起动或停止来实现，而高压泵的启停是通过过滤水泵启停和中间水箱的水位变化来决定的。
5、清洗系统的控制
清洗系统，配置一台1m3清洗溶液箱，溶液箱配置电加热器和液位计。
溶液箱液位可现场观察，高低液位报警，低低液位与泵联锁停止泵的运行。
六、加药系统的控制
控制方式为就地手动调节或自动调节加药两大种类。
结构合理、操作方便、运行可靠。
对去除水中的有害杂质、调整PH值、防止结垢等。
溶解箱配有磁性翻板液位计，可实现就地显示或远方显示，并具有高液位报警、低液位报警和低低液位停泵保护功能。
可实现就地手动调节加药或自动调节加药、各电器、仪表均集中装配在电器控制柜内，结构紧凑，投运调试和操作安全方便。
七、废水排放系统的控制
控制方式为就地手动和远方/自动两种形式。
中和池配有远传液位计，可实现远方显示，并具有高液位报警、低液位报警和低低液位停泵、高高液位自动启泵保护功能。
两台泵互为备用，也可同时启动。
满足由于液位变化太快，一台泵不能满足要求时，两台泵可以同时运行，保证水池水位不能溢流。
可实现就地手动加酸或碱，进行调节中和池水内的PH值，保证排放的水满足要求。
第三章水处理单元运行与操作
一锰砂过滤器设备操作及运行
1、投运前的准备
1.1滤料装入设备前，应打开人孔，对内部各构件，尤其是滤元的安装进行检查；
1.2在清理干净过滤器内部后，按设计要求高度装入滤料。
然后按（11L/m2s）的强度进行反冲洗，直到排水清彻透亮，滤料装填完毕；
1.3各种表计应齐全，指示正确，已经投入；
1.4所有阀门标识牌完好，阀门开关良好；
1.5压缩空气已投入运行；
1.6工业水能随时投入；
1.7过滤器反洗水泵具备远方或就地启动条件；
1.8系统耐压试验完成，冲洗完成。
2、过滤器的阀门开关状态及工艺参数
注：
G1—进水阀G2—反洗排水阀G3—反洗进水阀
G4—出水阀G5—正洗排水阀G6—排气阀G7—进气阀
设备运行（-表示开状态）
2.1过滤器示意图
2.2过滤器阀门状态
步骤名称
阀门编号
水量m3/h
时间（分钟）
G1
G2
G3
G4
G5
G6
G7
运行
注水
正洗
40
1015
运行
40
停运
反洗
排水
空气擦洗
35
水反洗
200
正洗
40
1520
2.3运行控制方法
过滤器进口与出口压力差,比新投入时增大0.08Mpa,应视为失效,需进行反洗操作。
运行监督指标：
浊度≤2（5）出水Fe2+<5mg/L
3、操作步骤
3.1过滤器的投运
3.1.1开启过滤器正洗排水门、过滤器进水门，对过滤器进行正洗，流量为40m3/h左右，时间为1015分钟；
3.1.2开启絮凝剂加药泵、助凝剂加药泵；
3.1.3当出水浊度小于5mg/L时正洗合格,按操作程序投入运行或备用,投入运行时的压差，一般为0.02-0.05Mpa。
3.2过滤器的失效及停运
3.2.1当过滤器出水浊度大于5mg/L或过滤器进出口压差大于0.08Mpa时，过滤器失效。
3.2.2当过滤器失效或需要停运时，停次絮凝剂加药泵、和助凝剂加药泵、关过滤器进、出水门，停运过滤器。
3.3过滤器反洗
过滤器反洗分为空气擦洗和水反洗
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