第十四章 给排水.doc

东华工程科技股份有限公司 初步设计第十四章 给水排水14.1 概述14.1.1 设计依据及设计中采用的标准、规范（1）中华人民共和国环境保护法（1989.12.26颁布）；（2）淮北煤焦化综合利用一期工程可行性研究报告；（3）关于淮北矿业集团有限公司煤焦化综合利用一期工程可行性研究报告的批复；（4）石油化工企业设计防火规范（GB5016092）（1999年版）；（5）低倍数泡沫灭火系统设计规范（GB50151-92）（2000年版）；（6）建筑灭火器配置设计规范（GBJ140-90）（1997年版）；（7）室外给水设计规范（GBJ1386）（1997年版）；（8）室外排水设计规范（GBJ1487）（1997年版）；（9）建筑设计防火规范（GBJ1687）（2001年版）；（10）工业循环冷却水处理设计规范（GB5005095）；（11）污水综合排放标准（GB8978-1996）。14.1.2 气象资料（1）年平均气温 14.4（2）极端最高气温 41.0（3）极端最低气温 -23.2（4）5日平均干球温度 32.9（5）5日平均湿球温度 27.5（6）年平均气压 1013.1 kPa（7）年平均降水量 862.4mm（8）年平均风速 3.0m/s（9）基本风压 0.4kN/m2（10）基本雪压 0.4kN/m214.1.3 设计范围及设计分工本项目是临涣焦化股份有限公司在安徽淮北市建设的以当地煤为原料、年产220万吨焦炭装置副产的焦炉气资源，依托焦化装置配套条件，年产20万吨甲醇项目。本项目为新建项目，主要由生产装置、辅助生产装置以及公用工程设施组成。（1）生产装置主要由焦炉气柜、焦炉气湿法脱硫、焦炉气净化及粗脱硫、焦炉煤气压缩机、焦炉气加氢及精脱硫、焦炉气纯氧部分转化及热回收、合成气压缩机、甲醇合成、甲醇精馏、空分（含空压站）等几个单元组成。（2）辅助生产装置主要由甲醇中间罐区、甲醇成品罐区（含汽车装卸站）、火车装卸站、火炬等几个单元组成。（3）公用工程设施包括循环水站、消防泵站、泡沫站、变电所、综合楼（包括中央控制室、中央化验室）、等。本设计承担上述范围的给水排水设计，主要包括装置区内的循环水站、消防泵站、泡沫站及装置区的给水、排水、消防管线的设计。供生产、生活使用的新鲜水由总体院管道送至本装置界区，压力0.4MPa。本装置的生产、生活污水排至本装置界区外，由总体院设计的污水处理场统一处理。14.1.4 设计原则（1）本着稳妥可靠、节省投资的原则。（2）根据不同的排水水质实行清污分流，分别处理的原则；（3）综合利用水资源，尽可能循环用水。14.2 给水系统本工程根据对用水水质的不同要求，装置区给水系统分以下三个系统：（1）生产、生活给水系统；（2）消防给水系统；（3）循环水系统。给水系统管材：管径大于等于400mm的采用焊接钢管，管径小于等于350mm的采用无缝钢管，连接方式均为焊接。用水量详见：装置水平衡图（200508-44-89）。14.2.1 生产、生活给水系统本工程生产、生活给水主要包括各工艺装置用水、地坪冲洗用水、循环水系统补充水、生活用水等水量。装置平均用水量为285m3/h，最大用水量为365m3/h；其中循环水补充水量平均为248.07m3/h，最大为281.75m3/h。装置区职工生活用水定额：40升/人班，小时变化系数2.5。全厂生产、生活用水量见表14-1。表14-1 装置区生产、生活用水量一览表序号装置（或单元）名称用水量（m3/h）备 注平均最大1焦炉气柜33.32焦炉气压缩0.1743纯氧部分转化及热回收0.154甲醇合成0.3865甲醇精馏0.3866空分0.153.57合成气压缩0.3868焦炉气加氢及脱硫0.3389循环水站248.07281.7510成品罐区0.04111中间罐区0.02112火炬3313生活用水0.353.0214未预见用水及其他28.6333.43合 计285365新鲜水由装置区外总体院直接供水，引入管管径DN350，压力为0.4MPa，经水表计量后，去各生产、生活用水点及消防泵站的消防水池。14.2.2 消防给水系统（1）装置区消防设计工艺装置区设置独立的稳高压消防给水系统，消防给水系统由消防水池、消防水泵、消防稳压泵以及高压消防给水管道等组成。消防水源来自本装置界外给水管，消防用水经消防泵加压后供给装置区消防管网。消防管网压力平时由稳压泵维持在0.70.9MPa，火灾时消防管网压力下降，消防水泵自动启动，消防管网压力可增至1.2 MPa。装置区消防给水干管管径为DN200，在装置区周围形成环状管网，并沿线布置SS150-1.6型室外地上式消火栓，消火栓保护半径120m，装置区间距不超过60m。装置区高大框架和设备群采用消防水炮保护，沿装置区四周设置PSD30型手动固定直流喷雾消防水炮。超过15m的框架平台，沿梯子设置DN100消防给水竖管，并在每层设置带阀门的管牙接口。 在综合楼等处，根据规范要求设置室内消火栓。消火栓的布置确保两股充实水柱到达室内任何部位。罐区消防冷却采用固定水喷雾和移动式水枪冷却水系统，冷却水量：着火罐2.5L/m2min，邻近罐2.0L/m2min。罐区消防冷却用水量为121L/s，火灾延续时间为6小时。罐区消防采用固定泡沫灭火系统，采用抗溶性泡沫液。泡沫混合液供给强度12L/minm2。成品罐区消防用泡沫液量为160L/s，连续供给时间37.5min。当消防控制室收到罐区的火灾信号时，自动启动消防泵站内的消防水泵，同时打开泡沫站内的泡沫比例混合装置的进口电动阀及相应着火罐的遥控电动阀。泡沫消防管沿装置区及罐区周围形成环状管网，成品罐区环状管网管径为DN300，中间罐区环状管网管径为DN200，装置区环状管网管径为DN200，沿线布置SS100-1.6型室外地上式泡沫消火栓，消火栓保护半径120m。（2）消防泵站根据低倍数泡沫灭火系统设计规范（GB50151-92）（2000年版）和石油化工企业设计防火规范GB50160-92（1999年版），本工程同一时间内火灾次数按一次考虑，本工程最大一处消防用水量为成品罐区，甲醇贮罐冷却用水量为121L/s，火灾延续时间为6小时；泡沫灭火系统泡沫混合液用量为160L/s，火灾延续时间为37.5分钟。经计算本工程一次最大消防用水量为成品罐区的消防冷却用水和泡沫灭火用水量之和，即消防用水量为2952m3。消防泵站设有消防水池和消防泵房，消防水池平面尺寸为1540m，分二格，池深6m，有效容积3300m3。消防泵房平面尺寸为308m，半地下式。消防泵房内设消防水泵四台（二用二备），其中两台工作泵为电动泵，两台备用泵为柴油泵，单台流量125-185 L/s，扬程1.31-1.0MPa；消防稳压泵二台（一用一备），单台流量10L/s，扬程0.9MPa。14.2.3 循环水系统根据工艺要求，本装置新建一套循环水站。装置的循环水用水量见下表14-2。表14-2 装置区循环水用水量一览表序号装置（或单元）名称循环水量（m3/h）备 注平均最大1焦炉气柜4505002焦炉气压缩3003603纯氧部分转化及热回收123214324甲醇合成181221635甲醇精馏256030506空分331033107合成气压缩250230038焦炉气加氢及精脱硫22.4合 计1216813820.414.2.4 循环水站（1）气象条件 5日平均干球温度：32.95日平均湿球温度：27.5 平均气压： 99.32 KPa（2）设计参数该循环水站主要供焦炉气柜、焦炉气压缩、纯氧部分转化及热回收、甲醇合成、甲醇精馏、空分、合成气压缩、焦炉气加氢及精脱硫的冷却用水。平均循环水量为12168m3/h，最大循环水量为13820.4m3/h。本循环水站的冷却能力按15000m3/h进行设计。循环水系统的设计参数为：循环水处理水量： 15000m3/h循环给水温度： 32循环回水温度： 42循环给水压力： 0.40MPa（G）循环回水压力： 0.25MPa（G）（3）循环水处理流程循环水处理方框流程图如下：各装置中冷却用水设备排出的有压循环回水经管道输送直接送至冷却塔，经冷却塔冷却后流入塔下的冷水池，再由冷水泵加压，通过管道送至冷却用水设备循环使用。循环水系统的设计浓缩倍数为4。冷却塔的蒸发、风吹损失水量：平均时198.22m3/h，最大时225.13m3/h；补充水量：平均时248.07m3/h，最大时281.75m3/h；排污水量：平均时49.85m3/h， 最大时56.62m3/h。为了保证循环冷却水中悬浮物不超过一定含量，采用重力式无阀过滤器进行旁滤，旁滤水量占循环水总量的3%，为420m3/h。为了控制循环冷却水系统内由水质变化引起的结垢和腐蚀及对换热器的传热效率和使用年限的影响，本系统设置了水质稳定药剂投加装置，灭菌杀生采用二氧化氯，阻垢缓蚀药剂配方和品种必须经过模拟试验或参照相似条件的运行经验确定。本循环水站分析项目在全厂化验室进行。（4）主要建构筑物及设备选型 a冷却塔及冷水池冷却塔采用逆流式机械通风钢筋混凝土冷却塔五座，单塔处理水量为3000m3/h。单塔平面尺寸为15.815.8m，塔总高约为15.0 m。风机采用冷却塔专用风机，叶轮直径8.53m，配套电机功率132kw。冷水池采用钢筋混凝土结构，建在冷却塔下部，与吸水池连通，地上式。冷水池与吸水池之间设置滤网。b循环水泵房及操作室、配电室、加药间循环冷水泵设置在循环水泵房内。冷水泵为四台（三用一备），单台流量为42006400m3/h，扬程为0.510.4m，配套电机功率1000kW，电压10kV。循环水泵房平面尺寸为3211.5m，半地下式。内设电动双梁双钩桥式起重机一台，起吊重量20吨，起升高度12米。循环水站设置了操作室、配电室、加药间、加氯间，为地上式，层高为5米。操作室、加药间、加氯间平面尺寸为11.519m。加药装置按购进单体药剂自行配置设计，设置加药装置三台，分别用于缓蚀、阻垢药剂的投加。加氯装置采用三台二氧化氯发生器，单台有效产氯量10kg/h。14.3 排水系统本装置排水体制按清污分流的原则进行设置。装置区排水分以下三个系统：（1）生产、生活污水排水系统；（2）清净废水排水系统； （3）雨水排水系统。生产生活污水排水系统、清净废水排水系统、雨水排水系统管材采用钢筋混凝土排水管，承插连接。排水量详见：装置水平衡图（200508-44-89）。装置区排水量一览表序号装置（或单元）名称排水量（m3/h）备 注平均最大1循环水站49.8556.62清净废水2焦炉气压缩0.174清净废水3甲醇合成1.347.2清净废水4合成气压缩0.386清净废水5焦炉气加氢及脱硫0.338清净废水0.3115生产污水6甲醇精馏0.386清净废水6.27生产污水7纯氧部分转化及热回收0.15生产污水8焦炉气柜33.3生产污水9空分0.12.5生产污水10成品罐区0.041生产污水11中间罐区0.021生产污水12火炬33生产污水13初期雨水027污染雨水14生活排水0.282.42生活污水15未预见水及其他24.7125.39清净废水3.928.04生产污水清净废水小计77.16113.21生产、生活污水小计16.9775.2614.3.1 生产、生活污水排水系统装置区生产、生活污水主要为焦炉气加氢及脱硫、甲醇精馏、纯氧部分转化及热回收、焦炉气柜、空分、成品罐区、中间罐区、火炬的生产排水、地坪冲洗水、生活排水及未预见排水。界区内的生产装置、辅助生产装置以及公用工程排出的生产、生活污水由生产、生活污水排水系统收集，排至本装置界区外，由总体院统一处理，污水中含有甲醇、乙醇、丁醇、悬浮物、少量浮油等污染物。装置区生产、生活污水排水量（含初期雨水）：平均为16.97m3/h，最大为75.26m3/h。14.3.2 清净废水排水系