2×300MW级热电机组_水岛工程项目运行维护手册.doc

华电朔州一期华电朔州一期 2 2 300MW300MW级热电机组级热电机组 水岛水岛工程工程 调试运行维护手册调试运行维护手册 中国华电工程 集团 有限公司中国华电工程 集团 有限公司 2014 年 5 月 2 目目 录录 一 一 再生水深度处理系统再生水深度处理系统 3 二 二 锅炉补给水及热网补给水处理系统锅炉补给水及热网补给水处理系统 15 1 锅炉补给水处理系统出力 锅炉补给水处理系统出力 16 2 工艺流程 工艺流程 16 3 系统工艺描述 系统工艺描述 16 4 反渗透装置技术参数 反渗透装置技术参数 16 5 设备运行中的一般故障及其简单处理设备运行中的一般故障及其简单处理 20 6 还原剂添加系统还原剂添加系统 24 7 阻垢剂添加系统阻垢剂添加系统 24 8 离子交换系统离子交换系统 25 8 1 系统概述系统概述 25 8 2 系统启动和调试系统启动和调试 25 8 3 系统主要设备综合数据表系统主要设备综合数据表 26 8 4 操作步骤操作步骤 28 三 三 生产废水处生产废水处理理系统系统 43 四 四 生活污水处理系统生活污水处理系统 43 五 五 附件附件 44 六 六 各系统步序表各系统步序表 44 3 一 一 工程概况工程概况 华电朔州一期 2 300MW 级热电机组工程厂址位于山西省朔州市经济开发区 工业园区东 厂区占地面积 340 5 亩 由华电国际电力股份公司全资投资建设 本期工程建设 2 350MW 超临界循环流化床空冷单抽供热机组 采用直接空冷技 术 同步建设布袋除尘器 脱硫 脱硝 中水深度处理等环保设施 满足国家最 新排放标准 水源使用朔州市污水处理厂的中水 煤源主要燃用朔州当地的煤矸 石 洗中煤 煤泥等劣质煤 1 11 1 厂址气象和地理条件厂址气象和地理条件 极端最高气温 37 9 极端最低气温 32 4 实测最大风速 m s 24 年最大降雨量 mm 704 9 年最小降雨量 mm 195 8 历年一小时最大降雨量 mm 48 5 历年一日最大降雨量 mm 153 4 最大冻土深度 cm 120 最大积雪深度 cm 18 平均雷暴日数 天 38 2 最多雷暴日数 天 54 最少雷暴日数 天 25 多年日平均气温小于 5 的天数 天 168 频率 P 10 的日平均湿球温度对应的气象条件 项 目 时 间 平均气压 hPa 平均气温 相对湿度 平均风速 m s 平均湿球温 2000 07 12886 823 9662 019 7 2001 07 15887 126 4512 319 7 2001 07 22885 023 8661 019 7 2003 07 24882 522 9732 019 7 4 2004 06 29881 822 6801 819 7 备注 统计资料采用 2000 年 2004 年夏季 6 7 8 月湿球日平均气温 近 9 年逐年平均气温和多年平均气温及典型年选取 根据朔州市气象站 2000 2008 年共 9 年逐日逐时气温资料 统计得该气象站逐 年平均气温及 9 年平均气温见下表 由下表可见 2001 年的逐时平均气温最接近 9 年平均气温 故可确定 2001 年为空冷计算的典型年 2000 2008 年逐年平均气温和多年平均气温 年份 200020012002200320042005200620072008 平均 平均气温 7 708 228 367 528 087 778 908 878 088 17 朔州市气象站离地 10m 高 50 年一遇设计风速为 25 0m s 查阅 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 电厂厂址处 50 年一遇基本风 压值近似取值为 0 40kN m2 厂址处 50 年一遇基本雪压值近似取值为 0 25 kN m2 地震动峰值加速度为 0 15g 相对应的地震基本烈度为 7 度 工程地质 建筑场地类别为 类 地下水 场地地下水埋深约 22m 左右 厂区海拔高度 1090 6m 黄海高程 1 21 2 本期工程简介本期工程简介 1 2 1 厂址位置 本工程厂址位于山西省朔州市经济技术开发区内 厂址设计用地范围为 招 贤路以东 西厂界 大新路以西 东厂界 安泰东街以北 327 米 南厂界 振武 东街以南 272m 北厂界 根据上述条件及城市路网规划红线 厂区可用地范围 南北长 555 99m 东西宽 628 24m 1 2 2 工程性质 本期工程建设 2 350MW 超临界循环流化床空冷单抽供热机组 采用直接空冷技术 1 2 3 水源 电厂用水水源为朔州市污水处理厂的中水 工业用水备用水源为山 西省万家寨引黄工程北干线分配给朔州市的引黄水 生活用水由朔州市自来水公 司耿庄二水厂供给 二 二 再生水深度处理系统再生水深度处理系统 5 见 GE MBR 技术手册 三 三 锅炉补给水及热网补给水处理系统锅炉补给水及热网补给水处理系统 1 锅炉补给水处理系统出力 压力式超滤系统出力 2 105t h 反渗透预脱盐系统出力 2 63t h 2 工艺流程 深度处理后中水 生水箱 生水泵 絮凝剂 杀菌剂加药 自清洗过滤器 超 滤 超滤水箱 超滤水泵 还原剂 阻垢剂加药 5 m 保安过滤器 RO 高压泵 反渗透装置 除碳器 淡水箱 淡水泵 阳床 阴床 混床 产水 热网水泵 热网循环水 3 系统工艺描述 深度处理后中水通过生水泵 Q 110m3 h H 30m 3 台 2 用 1 备 安装在 除盐厂房水泵间 经自清洗过滤器 Q 124m3 h 2 台 送入压力式超滤装置 Q 105m3 h 在保安过滤器入口前设置管道混合器 投加药剂酸 还原剂 阻垢剂 反渗 透产水送入反渗透水箱 淡水泵 Q 66m3 h H 40m 2 台 1 用 1 备 依次送入 阳离子交换器 1800 2 台 除碳器 1200 2 台 阴离子交换器 1800 2 台 混合离子交换器 1400 2 台 生产合格的除盐水至主厂房 在保安过滤器入口母管设置管道混合器 投加酸 还原剂和阻垢剂 盐酸计 量泵 Q 50L h H 0 5MPa 2 台 还原剂计量泵 Q 15L h H 0 5MPa 2 台 阻垢剂计量泵 Q 15L h H 0 5MPa 2 台 4 反渗透装置技术参数 4 1 反渗透主机反渗透主机 单套产水量 63m3 h 脱盐率 97 回收率 75 6 膜排列方式 12 6 4 2 RO 膜膜 型号 AG8040F 单套数量 108 只 4 3 膜壳膜壳 型号 R8040B300S 6W 侧进水 单套反渗透 装置数量 18 只 4 4 反渗透进水要求反渗透进水要求 为保证反渗透系统处于最佳运行状态 且能长久使用 预处理后的水达到反 渗透进水要求 反渗透膜的进水条件见下表 项目条件 PH 值4 11 运行 2 5 11 清洗 温度5 45 污泥密度指数 SDI3 3 总铁 mg l 0 05 游离余氯 mg l 0 4 5 评价评价反渗透的重要参数反渗透的重要参数 反渗透装置是采用膜分离手段来去除水中的离子 有机物及微细杂质 细菌 胶体微粒 以达到水的脱盐纯化目的 利用反渗透而制得脱盐水 回收率回收率 Y Qp Qf 其中 Qp 产水流量 即通过膜的纯水流量 以 m3 h 表示 Qf 进水流量 以 m3 h 表示 Qc 浓水流量 即排放水的流量 Qf Qp 以 m3 h 表示 脱盐率脱盐率 R 1 Cp Cf 其中 Cp 产水浓度 Cf 进水浓度 浓度 一种溶液中含有的常用的或悬浮物的量 以 mg l 或导电度 s cm 表示 4 6 流程流程 进水通过一个 5 的精密过滤器 它对反渗透膜和高压泵起保护作用 防止 7 可能存在的悬浮颗粒的破坏 通过微过滤器的水进入到高压泵 高压泵将水送到 反渗透膜压力容器内 压力容器内膜组件标明了水流方向 进水在压力容器内被 反渗透膜分离 以产水和浓水流出压力容器 在高压泵的出口和反渗透膜组的入 口 为了防止 水锤 对反渗透膜造成伤害 设置电动慢开门阀门 反渗透膜淡水 侧设置了防爆破膜片 以防止反渗透膜背压过高和憋压 造成对反渗透膜的机械 损害 反渗透系统停机时 将由冲洗水泵对系统进行冲洗 产水管上应装止回阀 以阻止膜件受反向压力而损坏 用流量计测定其产水 流量 浓水流出最后一个压力容器或浓水支管 并且流至浓水排水沟 浓水流量由 流量调节阀控制回收率 用流量计来测定其浓水流量 4 7 设备安装设备安装 设备应尽量安装于干燥的地方 因为长期处于潮湿的环境会造成电器设备和 元件的损坏 为便于设备的安装 该机组是可以移动的 在机组两端应留有不小 于 1 5m 的自由空间 机组必须保持水平和稳定 4 7 1 膜壳的安装膜壳的安装 将橡胶鞍座放置于膜壳支撑点上 将膜壳放置鞍座上 用钢带将各个支撑点 固定好 作记录 4 7 2 膜的安装膜的安装 安装前应准备甘油 毛刷等 将膜壳内处理干净 保证壳内没有杂物 1 膜安装时应记录膜的序号 条形码 并记录安装在哪个膜壳中 2 膜安装时应在膜端头带 O 型圈的地方涂甘油 3 先将靠近出口处的膜按膜上所示箭头方向安装好 将该膜和出口的适配 器装好 适配器上 O 型圈涂甘油 在另一侧用止推杆 止推杆长度根 据膜壳长度确定 顶好 保证膜和膜之间的可靠性 然后依次按箭头方 向装入膜元件 并作好记录 4 在出口侧装入推力环 将出口侧的适配器同端板连接好并固定 5 根据入口侧的端板间距 测量出应调整的垫圈间距 将调整垫圈装入 将入口端板上的 O 型圈上涂上甘油 装入膜壳中 用木榔头 四周 均 匀打入膜端板 装入端板卡固定好 6 按以上方法依次装好各膜壳并编出膜壳编号及膜 以膜上编号为准 在 膜壳中的位置 7 按以上要求安装并作好记录 4 7 3 管道的连接管道的连接 8 预处理出口接于精密过滤器的入口 UPVC 管线 精密过滤器出口接于高压泵的入口 UPVC 管线 高压泵出口接于 R O 进水口 316 管线 R O 出口接 RO 产水箱 碳钢衬胶管线 4 7 4 电气安装电气安装 本系统设置反渗透就地柜 反渗透进水监测就地柜 其安装接线可参考有关 电气接线图进行 4 8 初次运行初次运行 手动运行手动运行 1 接通工控机及各就地盘的电源 2 将加药系统就地盘上的加还原剂计量泵 加阻垢剂计量泵及系统泵就地 盘上需运行机组的高压泵选择开关转至手动位置上 3 将 RO 就地盘上所需运行机组 1 或 2 的阀门 XV6222 或 XV6227 选至开启状态 将电动阀就地盘上对应机组的阀门 XV6219 或 XV6224 运行状态选择手动运行 开关选至关的状态 4 打开高压泵进出口 对应机组 手动阀门和 5 精密过滤器的进出口手动 阀门 使进水连续通过 RO 机组 15 20 分钟 以排出其中的空气 5 关闭阀门 XV6222 或 XV6227 手动打开产水出水阀门和浓水排水阀 门 6 启动对应的高压泵 注 若高压泵转动方向不对 将会使泵造成损坏 7 调节 RO 浓水排放截止阀 控制 RO 产水流量为 25m3 h 浓水流量为 8 3m3 h 进水压力为 1 3 1 6MPa 回收率为 75 8 待上述各流量稳定后 调节高 低压保护开关 高压开关上限设定为 1 6MPa 低压开关下限设定为 0 1MPa 9 调节加还原剂计量泵 加药量控制在 1 6L h 10 调节加阻垢剂计量泵 加药量控制在 1 6L h 11 连续运行 2 小时以上 这时脱盐率应达到大于 95 计算脱盐率的公式 如下 进水电导率 出水电导率 进水电导率 100 12 记录各压力表的运行参数 记录各电导率 水温的参数 作为以后参考 资料 4 9 停机停机 高压泵与冲洗泵联锁 高压泵与冲洗泵联锁 1 按下泵控制盘面上相对应的高压泵停止按钮 使 RO 高压泵停止运行 2 打开 RO 系统冲洗进水阀门 9 3 打开 RO 冲洗水泵进出水阀门 1 或 2 系统自动进行冲洗 调节出水 阀门 使流量约为 35m3 h 左右 压力为 0 3MPa 连续运行 15 分钟 4 泵停止运行后 关闭冲洗进水阀门 4 10 自动运行自动运行 1 将主控柜上的加还原剂计量泵 加阻垢剂计量泵及对应需运行的高压泵 选择开关转至自动位置上 2 将 R O 就地盘上和电动阀就地盘上所需运行机组 1 或 2 的阀门运行 方式选择开关转至自动位置上 3 检查高压泵进出口手动阀门 对应机组 精密过滤器进出口手动阀门 对应机组 R O 产水手动阀门和浓水手动阀门是否打开 若没打开请 打开 4 按下对应运行的高压泵启动按钮 系统进入自动运行状态 注 各阀门 的调节均保持手动调试时的状态 5 设备运行中的一般故障及其简单处理 5 1 压力和回收率压力和回收率 本系统按照设计规定压力运行 系统中精密保安过滤器前后的压力表用于监 视滤芯的压降 初级及终级压力表则用于监视 RO 膜组件压降 调节进水阀及浓 水阀以保证运行压力及回收率 若运行中产水流量或总流量下降 或运行中压差 比运行初期的压差增加 200KPa 时 以初始运行新反渗透膜组件数据为标准 则需 对系统进行冲洗或清洗 若反渗透系统仍不能正常运行 请进行下列工作 1 检查滤芯是否堵塞 2 检查保险丝是否断路 自动开关是否跳闸 3 检查泵的运转情况是否正常 4 检查总流量是否与规定的值相同 并与泵运行曲线比较 以确定运行压 力 5 若指示灯指示 启动 但泵未运行则处于报警状态 可能因进水压力偏 低等导致系统停止工作 6 检查进水阀门开关是否正确 7 若泵不能启动 检查电气接线 高低压保护开关 保险丝和过热保护器 等部件是否正常 5 2 日常记录表日常记录表 日常记录表包括一般运行条件 压力 流量 温度 及定期和特别维护 精 密过滤器滤芯的更换 RO 冲洗 清洗等 10 5 3 脱盐率降低脱盐率降低 当反渗透膜件更换后 或膜连接件移动后发生脱盐率下降 其造成原因可能 是 O 型密封圈损坏或位置不正确 O 型密封圈须用硅油或无碳氢化合物油脂润滑后才能连接 定位时不可用力 过大 否则会导致错位 O 型密封圈装入后看不见 只能通过经验凭感觉确定 5 3 1 浓水流量高浓水流量高 如在浓水出口测得浓水流量高于设定值时 可能由于如下原因 1 浓水阀调节不当 2 流量计未正确校正 3 管道泄漏 5 3 2 产水电导监测仪产水电导监测仪 控制盘上装有电导监测仪表探头 装在产水出口管路中 监测仪表带有温度 补偿及延迟信号输出 5 4 膜元件的污染及清洗 冲洗方法膜元件的污染及清洗 冲洗方法 在许多情况下 RO 系统冲洗只是简单地通过增加流速以冲下膜表面的沾污 物和沉积物 对固体颗粒物质沾在膜上 结合不紧密时 冲洗效果较好 冲洗应 每天进行或运行一段时间后进行 与膜结合力较强时 则冲洗无效 应进行药剂 清洗 注 冲洗时浓水流速不能超过规定值 否则会损坏反渗透膜 5 4 1 清洗清洗 系统清洗非常重要 因膜表面沉积物降低产水流量 影响产水质量 沉积物 还可能对膜产生永久性化学损伤 缩短膜的使用寿命 当发现产水流量和脱盐率 下降或压差增加时 则表明系统需要清洗 建议半年清洗一次 以保证系统正常 运行 延长反渗透膜寿命 清洗压力一般为 3kg cm2 清洗一次约需 2 4 小时 5 4 2 反渗透清洗操作规程反渗透清洗操作规程 1 配制清洗液 2 低流量清洗 启动泵用调节阀控制流量 以低流量 参考下表约一半的 流量 注入预热过的清洗液 并用低压排除设备余水 用仅够补偿从进 水到浓缩出水的压降的压力进行清洗 此压力应低到基本上不产生渗透 为宜 低压可使浓缩物在膜上再沉积减至最少 对于防止清洗液被稀释 是必不可少的 3 反复循环清洗 排除了设备余水后 清洗液将以浓缩液的流态和透过液 11 的形态两种形式存在 反复循环这两种液体至清洗液水箱并保持温度稳 定 4 浸泡 关泵浸泡清洗单元 一般情况下 浸泡时间为 1 小时已足够 但 对于较污浊的延长浸泡时间是有益的 通宵浸泡 10 15 小时 在较长时 间的浸泡期间 若 RO 中清洗液温度下降 需用较慢的循环流量 参考 下表中约 10 的流量 注入温度较高 30 的清洗液 保持恒定的浸 泡温度 5 大流量清洗 以表中给出的流量用 30 60 分钟注入清洗液 高流量冲掉 膜表面清洗剥落的污垢 如果单元污染严重 用高出表中 50 的流量清 洗 但高流量会引起压降 最大允许压降是每个清洗单元 138KPa 6 冲掉清洗液 可用滤后水冲掉清洗液 具有腐蚀性的除外 如 滞流的 海水会腐蚀不锈钢管 为防止沉淀 最低的冲洗温度为 20 注 在酸洗时要检查 PH 值 酸消耗在无机沉淀物的溶解过程中 因此如果 PH 值高出 0 5PH 单位时 需再加入酸 如果系统停止运行超过 72 小时 最好的工艺措施是把单元浸泡在重量比为 20 的甘油或丙二醇和重量比为 1 的硫酸钠的水溶液中 对于 6 芯装压力容器 推荐每根压力容器清洗流量 输入压力 MPa 膜元件直径 mm 每根压力容器的清洗流量 m3 h 0 138 0 413203 26 81 9 08 5 4 3 化学清洗药品的选取化学清洗药品的选取 表中列出了适用的化学清洗药品 酸清洗剂和碱清洗剂是标准的化学清洗药 品 酸清洗剂主要用于去除无机沉积物 包括铁 碱清洗液用于去除有机污物 包括生物物质 硫酸不能用于清洗 因为容易产生硫酸钙沉淀 最好用反渗透的出水配制清洗液 大多数情况下可用原水 因此 许多酸或 氢氧化物需用原水达到我们所期望的 PH 水平 酸洗为 2 碱洗为 12 清洗膜的清洗液 污垢 清洗药品 无机盐 CaCO3 Ca SO4 BaSO4 金属氧化 物 铁 无机 胶质 二氧 化硅 生物膜有机物 0 1 W NaOH 0 1 W Na EDTA PH12 30C MAX 一般最好一般 12 0 1 W NaOH 0 1 W NaDDS PH12 30C MAX 好好好 0 1 W STP 0 1 W TSP PH12 30C Na EDTA 好好 0 5 V HCl最好 0 5 W H3PO4一般好 2 0 W CITRIC ACID 一般 0 2 W NH2SO3H 一般一般 2 4 W NH2S2O4 好 2 4 W CITRIC ACID 2 4 W NH4F HF PH1 5 2 5 30C MAX 一般一般最好 我公司推荐使用我们的专利反渗透膜清洗剂 MC2 和 MA10 清洗剂的选用咨 询反渗透膜厂家 药剂指标如下 名称配比浓度PH 值 MA101 2 11 12 MC21 2 3 4 5 5 反渗透膜的保养反渗透膜的保养 对于季节性使用反渗透系统的用户 在非生产期内 反渗透系统的保养就是 一个比较重要的问题 如何保护好反渗透系统 即如何保护好反渗透膜 关系到 反渗透系统能否使用长久 能否在下一个使用周期继续正常工作 是一个关键的 事情 为使反渗透系统更好地为您服务 请按下列步骤进行 5 5 1 系统短期内停运 系统短期内停运 1 3 天 天 1 停运前 先对系统进行低压 0 2 0 4MPa 大流量 约等于系统的产水 量 冲洗 时间为 15 分钟 13 2 保持平常的自然水流 让水流入浓水道 5 5 2 系统停运一周以上系统停运一周以上 1 环境温度在 2 以上 1 停运前 先对系统进行低压 0 2 0 4MPa 大流量 约等于系统的 产水量 冲洗 时间为 15 分钟 2 按照反渗透系统操作说明书中有关系统化学清洗的方法选取用清洗有 机物的清洗配方 进行系统的化学清洗 3 化学清洗完毕后 冲洗干净反渗透膜 4 配制 0 5 的福尔马林溶液 低压输入系统内 循环 10 分钟 5 关闭所有系统的阀门 进行封存 6 如系统停运 10 天以上 则每 10 天须更换一次福尔马林溶液 2 环境温度在 2 以下 1 停运前 先对系统进行低压 0 2 0 4MPa 大流量 约等于系统的 产水量 冲洗 时间为 15 分钟 2 在有条件的地方 可将环境温度升高到 4 以上 然后按照 1 的方法 进行系统保养 3 若无条件对环境温度进行升高 则 3 1 低压 0 1MPa 流量为系统产水量的 1 3 的水进行长流 以防 止反渗透膜被冻坏 并且保证每天使系统运行 2 小时 3 1 按照 1 中 2 3 的方法 对反渗透膜进行清洗后 将反渗透膜 取出 移至环境温度大于 4 的地方 浸泡在配制好的 0 5 的福 尔马林溶液中 每两天翻转一次 系统管道中的水应排放干净 以防止因结冰而造成系统的损坏 6 还原剂添加系统 反渗透膜对进水的余氯有一定的要求 由于考虑预处理单元添加了杀菌剂 为降低水中的游离氯 需添加还原剂亚硫酸氢钠 浓度为 3ppm 左右 以去除水 中的氧化性物质 主要目的是为了去除生水中杀菌剂的残留部分 防止其对反渗 透膜造成伤害 还原剂添加系统由 OPR 仪自动控制 要使出水的余氯浓度在 0 1ppm 以下 需投加亚硫酸氢钠 按 100 计 并按 20 过量计算 加药量的计算步骤 将亚硫酸氢钠 100 按稀释 10 倍加入药箱中 比重为 1 2 进水量为 180 0 75 240m3 h 14 加药量为 240 3 1200 10 6l h 6 1 5 9l h 考虑到余氯的波动范围 应适当扩大加药泵的范围 根据以上数据选用加药泵 数量 2 台 流量 15l h 压力 0 5MPa 7 阻垢剂添加系统 反渗透过程是一个脱盐 浓缩的过程 浓水侧由于各种原因易产生结垢现象 为了在较高的水利用率的情况下防止反渗透浓水侧特别是反渗透压力容器中的最 后一 二根膜元件的浓水侧出现无机盐类的结垢 从而影响反渗透膜的性能 在 进反渗透前加膜阻垢剂 浓度为 3 3ppm 左右 以减轻反渗透膜浓水侧的结垢趋 势 我公司推荐使用阻垢剂 MAS 208 北京世博恒业科技有限公司 加药量为 2 2ppm 按 100 计 该阻垢剂的比重为 1 15 PH 为 2 5 将该阻垢剂稀释 10 倍加入加药箱中 进水量为 180 0 75 240m3 h 加药量为 240 2 2 1150 10 4 6l h 4 6 1 5 6 9l h 根据以上数据选用加药泵 数量 2 台 流量 15L H 压力 0 5MPa 8 离子交换系统离子交换系统 8 1 系统概述系统概述 淡水箱出水经淡水泵送至一级除盐 混床系统 2 台阳床 2 台除碳器和 2 台阴床采用单元制系统 2 台混床采用母管制连接 正常情况下二台运行 运行 周期由流量表 电导表 硅表控制 除盐设备的运行和再生采用自动程序控制 除盐设备的再生采用盐酸和液体氢氧化钠 再生时由酸碱罐来酸碱至酸碱计量 箱 经喷射器送至各交换器进行再生 酸碱再生液的计量采用酸碱计量箱 锅炉补给水处理系统采用程序控制 设置有远控和就地控制功能 正常工作 方式为程序控制方式 在补给水处理控制室内 运行人员能通过控制系统的 LCD 和键盘对整个系统实行监视 程控和远操控制 为方便电动机 泵等设备的调试 15 和维护 在就地设置有手动操作设施 8 2 系统启动和调试系统启动和调试 1 水处理设备的启动和调试按 电力建设施工及验收技术规范 火力发电厂 化学篇 DLJ58 81 有关规定执行 2 开始启动调试进行手动调试 待调试成功后投入自动程序调试 3 水处理系统启动前的准备工作 整个系统试压合格 管道全部吹扫 清除管路内的杂物 所有设备管道安装验收合格 设备内部填料已按设计要求填装并预处理 完毕 全部转动设备如水泵 风机等都通过试运转 没有卡涩现象 保证能投 入使用 电机接线正确 接地电阻合格 所有减压阀 安全阀整定合格 调节阀已做调试试验 并调整合格 各种药剂准备充分 贮罐 计量箱药液已灌满 处于高液位 现场水 电 气全部接通 照明亮度合适 各设备和阀都已编号挂牌 并与 PLC 内编号一致 用电磁阀操作气动阀 启闭正常 安全标志明显 防护眼罩 防护衣 耐酸手套和必要救急药物准备就绪 各化学仪表初步调试校验合格 分析化验仪器 药品准备到位 记录表格齐全 运行规程 岗位责任制规定人手一册 各级岗位分工明 确 操作人员培训就业 考试合格 具备上岗资格 现场清理打扫干净 搬走与运行不相干的异物 排水沟道畅通 记录桌 椅配置齐全 特别提示 设备布置场所 气温低于 5 时 停止运行的设备应设法放 空 8 3 系统主要设备综合数据表系统主要设备综合数据表 8 3 1 逆流再生阳离子交换器逆流再生阳离子交换器 类型无顶压逆流再生 台数2 台 直径DN 1800 mm 正常流量65 m3 h 最大流量90 m3 h 16 设计压力0 60MPa 试验压力0 75Mpa 设计温度 50 C 再生方式逆流 树脂装载高度1200mm 再生液介质 稀盐酸 8 3 2 除碳器除碳器 设备类型强制通风 设备台数2 台 公称直径DN1200 mm 中间水箱容积10m3 风机风量1300 2600m3 h 风机风压125mmH2O 工作压力常压 试验压力满水试验 工作温度 50 C 填料 50 多面空心球 填料高度2000 mm 运行介质 酸性水 8 3 3 逆流再生阴离子交换器逆流再生阴离子交换器 类型无顶压逆流再生 台数2 台 直径DN1800 mm 正常流量63 m3 h 最大流量90 m3 h 设计压力0 60MPa 试验压力0 75Mpa 设计温度 50 C 再生方式逆流 树脂装载高度2000mm 17 压脂层装载高度200 mm 再生液介质稀氢氧化钠 8 3 4 混合离子交换器混合离子交换器 类型体内再生 数量2 台 直径DN1400 mm 正常流量65 m3 h 最大流量90 m3 h 设计压力0 60 MPa 试验压力0 75 MPa 设计温度 50 C 再生方式体内再生 树脂装载高度 阳树脂500 mm 阴树脂1000 mm 再生液介质稀盐酸 稀氢氧化钠 8 4 操作步骤操作步骤 8 4 1 无顶压逆流阳 阴 离子交换无顶压逆流阳 阴 离子交换器器 A 概述概述 阳 阴离子交换器的工作原理是用阳离子交换剂中的氢离子置换水中的盐类 的阳离子 如 Fe2 Ca2 Mg2 Na K 等 用阴离子交换剂中的氢氧根离子置 换水中盐类的阴离子 如 SO42 Cl SiO 2 NO 等 从而生成 H O 使水纯化 如原水中重碳酸盐含量较高 可在阳离子交换器后设置除二氧化碳器 去除经氢 离子交换器后产生的二氧化碳气体 B 设备结构简介设备结构简介 1 进水装置为十字管式 梯形绕丝 316L 不锈钢 2 出水装置为穹形多孔板 石英砂垫层 3 中排装置为鱼翅管 梯形绕丝 316L 不锈钢 4 离子交换器的内部衬橡胶防腐 C 主要技术条件主要技术条件 1 设计压力 1 0Mpa 18 2 设计流速 20 30m h 3 再生流速 5m h 4 设备出力 66m3 h D 设备操作及运行设备操作及运行 一 离子交器投产前的准备工作 阴 阳离子交换器内离子交换树脂及石英砂垫层 要求用户在使用前作好预 处理工作 离子交换树脂的预处理 工业产品的树脂中 常含有一此过剩溶剂及反应不完全生成的低聚物和某些 重金属离子 如不去除这些物质 就可能在使用初期 污染出水质量 树脂经预 处理后 可以提高其稳定性 预处理工作可在交换器内进行 1 阳阳树树脂脂的的预预处处理理 阳离子交换 树脂 饱和盐水浸泡 18 20 小时 清洗 2 4 NaOH 浸泡 4 8 小时 清洗 5 HCl 浸泡 4 8 小时 清洗 待用 2 阴阴树树脂脂的的预预处处理理 阴离子交 换树脂 饱和盐水浸泡 18 20 小时 清洗 5 HCl 浸泡 4 8 小时 清洗 2 4 NaOH 浸泡 4 8 小时 清洗 待用 二 操作步骤及有关参数 单元离子交换设备的操作步骤分为运行 反洗 再生 正洗等阶段 阴 阳离子交换器操作程序 19 阳离子交换器阀门管系命名阳离子交换器阀门管系命名 上图逆流再生阴 阳离子交换器阀门 管系 1 运行进水 2 运行出水 3 定期反洗进水 4 定期反洗表层反洗排水 5 再生液进口 6 再生液出口 7 表层进行小反洗 8 正洗排水 9 放空气 阴 阳离子交换器阀门操作程序 逆流再生阴 阳离子交换器操作程序 见附图 运运行行 a 运行流速运行流速 离子交换器的通水流速与进水水质 出水水质要求及水量等因素有 关 一般可根据用户的水处理系统及交换剂材料按表所列数值选取 各类系统运行流速 水处理系统 运行流速 V 米 时 附注 磺化煤10 25钠离子 交 换强酸阳离子交换树脂15 30 化学除盐 阴 阳离子交换器 交换剂 树脂 15 30原水含盐量 5mmol L b 控制运行的出水质量标准 控制运行的出水质量标准 离子交换器正常运行时 应定期检验阳离子交换器出口水的酸度 PH 值 和阴离子交换器出口水的导电度值或 SiO2值 当阴离子交换器出水的导电度显著 升高 超出 10 微西 厘米 或者当阳离子交换器出口水的酸度下降 0 2 毫摩尔 升 阴离子交换器出口水的 PH 值有明显下降且 SiO2含量超过 0 1 毫克 升时即显示离 子交换器失效 此时应停止运行 进行离子交换剂的再生处理 化学除盐系统出水质量标准 水质指标 处理方法 导电度 s cm SiO mg L 附注 一级除盐系统 100 025 0 10 一级强酸性阳离子交换器与一级强 碱性阴离子交换器串联 或中间加 有除二氧化碳器 系统 一级除盐加混床 0 2 0 025 一级除盐系统再与一份体积的强酸 阳离子交换树脂和二份体积的强碱 阴离子交换树脂混合的混合床串联 2 再生再生 再生目的是为了恢复交换剂的交换能力 3 再生剂的选用 阳离子交换剂的再生剂在氢离子交换中选用盐酸 强碱性阴离子交换树脂一 般用 NaOH 但应尽量选用其中氯化钠含量较少者 23 4 再生剂浓度 对于强型树脂 常用浓度为 1 3 5 再生流速与再生时间 为使离子交换反应尽量完全 充分利用再生剂 再生时需维持适当的流速和 充分的接触时间 阳 阴离子交换树脂的再生流速一般为 5m h 再生时间应大于 30 分钟 如 时间过短 可降低再生液流速或适当增加再生计量 6 再生剂比耗 工业离子交换设备的再生 由于经济上的原因 尽量在经济比耗点下进行 逆流再生的酸 碱比耗一般为下列数值 采用 HCI 再生时一般为理论量的 1 3 1 5 倍 采用 NaOH 再生时为理论量的 1 3 1 6 倍 7 逆流再生操作方法 逆流再生离子交换器在操作时要求尽量使交换剂层处于压实状态和保持床 层的平整 因此在交换剂表面层 设有中间排液装置和充填一定数量的压脂层 压脂层的材料用同品种树脂 压脂层厚度一般为 150 200 毫米 压脂层除有压 脂作用使交换剂层不乱层外 还有滤掉水中的悬浮物 机械杂质及避免污染交换 剂层的作用 其主要操作步骤如下 a 小反洗 小反洗 交换器运行到失效时停止运行 将反洗水从中间排液管引进 对中 间排液管上面的压脂层进行反洗 小反洗用水 一般阳离子交换器可采用入 口水 阴离子交换器用除盐水或阳离子交换器出口水 小反洗流速小于 10 米 时 小反洗时间 阳离子交换器约 15 分钟 阴离子交换器时间可短些 一 般洗至出水澄清为止 b 放水 放水 停止小反洗后使交换剂自由沉降下来 以便使压脂层平整 然后从中 间排液管将水放出 为了将水放尽 应打开上部的空气门 时间 5 15 分钟 c 进再生液 进再生液 由于逆流再生时所用的再生剂比耗接近于理论量 所以再生剂用 量较少 为了保证再生剂与交换剂有足够的接触时间 一般不少于 30 分钟 所以 再生液浓度和流速较顺流再生要低 在整个进再生液过程中 要保持流速 浓度稳定 一般逆流再生离子交换设备运行 10 20 天后应进行一次彻底的大反洗 大 反洗的间隔时间与进水浓度 周期出水量等因素有关 大反洗操作后再生液用量 24 为平时用量的 1 5 2 倍 大反洗是交换器失效后从离子交换器底部进水 使交换剂层松动并冲洗掉截 留于交换剂表层面污物和破碎的离子交换剂 要保证反洗效果 须维持一定的反 洗强度 即交换剂层在反洗时有一定的膨胀高度 反洗时对交换剂层膨胀率要求 交换剂类别 反洗要求 强酸性阳离子 交换树脂 强碱性阴离子交换树脂 交换剂层膨胀率 40 6060 80 对反洗水水质要求原 水氢离子交换器出口水 大反洗时为了防止中排装置的损坏 在大反洗前可先进行小反洗 以松动 压脂层 将大量的污物先除去 大反洗的流量应由小逐渐增大 如大反洗后 出 现交换剂表面层不平整 可用小反洗调整 大反洗用水 阳离子交换器用入口清 水 阴离子交换器用阳离子交换器出口水 大反洗结束后 交换剂还处于悬浮状态 需待其重力下沉后再进行再生 沉降操作可以开放底部排水阀加速交换剂沉降 将水垫层的水放空 使再生时药 液浓度不致被稀释 对阳离子交换器约需 5 分钟 阴离子交换器约需 10 分钟 8 再生液温度 对阳离子交换剂再生影响不大 但如将盐酸溶液提高到 40 C 则能清除树 脂中的铁及氧化物 对阴离子交换剂 为了除去强碱性阴离交换树脂吸附的硅酸 需将再生剂 碱液加温 一般采用的碱液温度如下 I 型离子交换树脂 35 50 C 型离子交换树脂 35 40 C 9 再生用水水质 阳离子交换器用除盐水或氢型水 阴离子交换器用除盐水 10 置换 逆冲洗 置换是再生过程的延续 是再生后正洗的第一阶段 即在再生剂全部送入 交换器后 继续用与再生流速相同的速度进水 至大部份再生液被顶出交换剂层 为止 置换过程所需时间一般为 30 40 分钟 11 小正洗 再生置换后 压脂层中还残留部分废液 运行时会再度进入下部交换剂中 影响出水质量 为此可将水从上部进入由中排装置将水排出进行小正洗 小正洗 流速 阳离子交换器一般 10 15 米 时左右 阴离子交换器 7 10 米 时 时间一般 25 5 10 分钟即可洗干净 小正洗用水 阳离子交换器用入口清水 阴离子交换器 用阳离子离子交换器出口水 12 正洗 置换过程结束后 按运行方式进行正洗 至出水符合要求为止 正洗时间 一般在 10 15 分钟左右 正洗流速阳 阴离子交换器为 10 15 米 时 三 离子交换器通用技术参数 常用化学除盐系统 逆流再生 离子交换器的工艺参数 设备名称强酸阳离子交换器强酸阴离子交换器 运 行 流 速 米 时 一般 20 最大 30一般 20 最大 30 流 速 米 时 5 105 10 小反洗 时 间 分 15 以上15 以上 放 水至树脂层之上至树脂层之上 无顶压气 公斤 厘米 药剂类别H2SO4HClNaOH 耗量 克 摩尔 7050 5560 65 浓 度 1 和 1 21 5 31 3 再 生 流 速 米 时 8 10 和 8 10 5 5 流 速 米 时 8 10 5 5置 换 逆洗 指 标洗至出水酸度 5mmol L洗至出水碱度 0 5 mmol L 导电率 100 s cm 流 速 米 时 10 157 10小正洗 时 间 分 5 105 10 流 速 米 时 10 1510 15 正 洗时 间 分 10 洗至出水酸度 硬度 达到运行指标 10 洗至出水 SiO2 100 g L 工作交换容器 mol m3R 500 650800 900250 300 出 水 质 量Na 50 g L SiO2 100 g L a 大反洗的间隔时间与进水浓度 周期出水量等因素有关 一般 10 20 天进行 一次 洗后可视具体情况增加再生剂量 50 100 b 为防止再生乱层 应避免再生液将空气带入离子交换器 26 c 再生 置换 逆洗 应用水质较好的水 阳离子交换器用除盐水 氢型水或软 水 阴离子交换剂用除盐水 E 维护保养及注意事项 一 维护保养 1 离子交换树脂的保养 1 树脂长期贮存时 为使其较稳定 应将其变为中性盐型 2 树脂应保持充分湿润 如发现树脂变干 切勿用水浸泡 以防树脂体积突 然膨胀而造成破碎 此时 应用饱和食盐溶液浸泡树脂 然后再遂步稀释 食盐深液压 3 树脂应尽量保存于室内 周围环境温度尽可能保持在 5 40BC 绝不应低 于 0BC 以防树脂冻结崩裂 如无条件保存于室内时 则应根据当地气温条 件 将树脂贮存于不同浓度的盐水中 食盐溶液浓度与冰点的关系见表 保 存于室外的树脂 应避免日光直接照射 食盐溶液的浓度和冰点 食盐浓度 比重 15BC 冰点 BC 51 03624 3 0 101 07335 7 0 151 11146 10 8 201 15107 16 3 23 51 17992 21 22 4 树脂在使用前 如不进行预处理 也必须充分反冲洗至排水耗氧量稳定后 方可再生使用 其步骤如下 在 60 烘箱中使 残留溶剂挥发掉 饱和盐水浸泡 18 20 小时 在 40 50 时用酸碱反 复处理 至浸泡 30 60 分的溶液无色为止 待用 2 离子交换器设备的保管及使用条件 1 阳 阴离子交换器均系衬胶设备 部份部件为聚氯乙稀材料 因此设备发运至 用户不立即使用时 应将设备运入室内存放 一般室内温度应在 5 20BC 之间 相对湿度在 50 80 之间 严禁在露天存放 衬胶设备适用的操作温度为 60 C 设备周围严禁有其它热源烘烤 2 衬胶设备对 50 以下的硫酸 盐酸 氢氧化钠均有抗腐作用 27 二 注意事项 1 离子交换器的安装可参照 电力建设施工及验收技术规范 水处理部份 进行 2 为便于设备安装 维修 最好在设备上方装有轻型起吊设备或起吊设施 3 离子交换器产品供货范围仅包括离子交换器筒体及筒体所属之管道 4 设备运输保存温度不应低于 5 10BC 否则需采取防冻保温措施 5 设备本体不得再行任何焊接工作或发生严重碰撞事故 8 4 2 混合离子交换器混合离子交换器 A 概述概述 混合离子交换器是将强酸阳树脂和强碱阴树脂置于一个交换器内 运行前用 压缩空气使阳 阴树脂充分混合 此时两种树脂颗粒互相交叉排列 相当于很多 级阳离子交换器和阴离子交换器串联运行 从而制得高纯度的水 本交换器是体内再生型式 再生时用阳 阴离子交换树脂比重的差别 用水 反洗使其分层 然后对阳 阴树脂分别再生 B 主要技术条件主要技术条件 1 设计压力 1 0MPa 2 运行流速 40 60m h 3 树脂层高 阳 500 阴 1000 4 再生流速 5m h 5 设备出力 66 m3 h 6 出水水质 导电率 25 0 2 s cm SiO2 20ppb C 结构简介结构简介 设备为立式钢制压力容器 壳体内壁衬半硬质橡胶 3mm 2mm 各一层 设备 内部上为十字管式进水装置 下一层是用 316L 不锈钢鱼翅管 梯形绕丝进碱装置 中间是 316L 不锈钢鱼翅管 梯形绕丝排水装置 用于再生时排泄酸碱再生废液及 冲洗液 该装置应处在阴 阳树脂的分界面处 最低处是多孔板上装 316L 不锈 钢水帽的集水装置 同时也是再生时的酸液分配装置和树脂混合用压缩空气的分 配装置 D 设备的操作及运行设备的操作及运行 1 在装入树脂前应打开人孔 对水帽及其它内部装置的安装进行检查 并且 通水对水帽和其它内部装置进行喷水试验 看是否布水均匀 2 按设计要求装入树脂 在装入过程中 要防止内部装置的损坏 28 3 对树脂进行予外理 其方法同 1 4 条 4 检查各种表计是否齐全 所有阀门开关是否良好 5 混合离子交换器操作程序 见附图 29 E 操作工艺及参数操作工艺及参数 a 运行 运行流速 40 60m h 出水质量为电导率 0 2 S cm SiO2 20ppb 当水质量超 过任一指标时 交换器失效 应停运准备再生 b 反洗分层 反洗分层是再生操作中的关健步骤之一 为使阴 阳树脂分层彻底 二者应有 一定的比重差 一般大于 0 15 流速一般控制在 7 10m h 使整个树脂层的膨胀率 在 50 以上 一般反洗需 10 15 分钟 从窥视孔可以观察分层情况 C 沉降 反洗分层结束待离子交换树脂自然沉降后进行再生 d 再生 置换 混合离子交换器的再生操作 使用酸 碱分别单独通过阳 阴树脂层的两步法 或酸 碱同时再生 这种方法是从上部进碱装置送入 NaOH 溶液再生阴树脂 废液 从中间排水装置排出 碱液进完后 以同样的流量继续用水对阴树脂中的碱液进行 置换 直至排出水 OH 碱度降