DB44T 1385-2014 工业锅炉水处理设计导则

ICS27.060.30工业锅炉水处理设计导则2014-08-14发布2014-11-14实施本标准按GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》的规则进行编制。本标准由广东省质量技术监督局提出。本标准由广东省锅炉传热介质标准化技术委员会GD/TC29归口。本标准负责起草单位：广州特种承压设备检测研究院。本标准主要起草人：李茂东、杨麟、刘娟、杜玉辉、余芬、赵军明、陈映彤、吴从容、郭思学、尹本标准为首次发布。1工业锅炉水处理设计导则本标准规定了新建、扩(改)建工业锅炉水处理系统设计的基本内容和基本要求。本标准适用于额定出口蒸汽压力小于3.82MPa、以水为介质的蒸汽锅炉和汽水两用锅炉，也适用于以水为介质的固定式热水锅炉。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T1576工业锅炉水质GB/T8978污水综合排放标准GB/T18300自动控制钠离子交换器技术条件GB/T19249反渗透水处理设备GB/T50109工业用水软化除盐设计规范DL/T5068火力发电厂化学设计技术规范HG/T3134流动床离子交换水处理设备技术条件HG/T3135全自动固定床钠离子交换器HG/T20653化工企业化学水处理设计技术规定JB/T2932水处理设备技术条件3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。水的预处理waterpretreatment对水进行深度处理前而进行的初步处理，通常包括混凝、澄清和过滤处理。水通过多孔性物质层或合适孔径的滤料以除去悬浮颗粒的过程。微滤microfiltration采用特种纤维素或高分子聚合物制成的微孔滤膜作为过滤介质的过滤过程。过滤精度为0.1μm~2超滤ultrafiltration以超滤膜为过滤介质，以压差为驱动力，去除水中悬浮物、胶体颗粒、微生物，而水和小分子溶剂通过膜的分离过程。过滤精度为0.02μm～0.10μm。在膜的原水一侧施加比溶液渗透压高的外界压力，只允许溶液中水和某些组分选择性透过，其他物质不能透过而被截留在膜表面的过程。电除盐electrodeionization在电渗析器的淡水室中装填阴、阳混合离子交换树脂，将电渗析与离子交换结合起来，去除水中离子含量并利用电渗析过程中极化现象对离子交换树脂进行电化学再生的过程。未经任何处理的水。除去全部或大部分钙、镁离子后的水。通过有效的工艺处理，去除全部或大部分水中的悬浮物和无机阴、阳离子等杂质后，所得成品水的统称。对经过或未经过污水处理厂处理的集纳雨水、工业排水、生活排水进行适当处理，达到规定水质标准，可以被再次利用的水。4.1工业锅炉水处理设计包括预处理系统、软化系统、除盐系统、冷凝水回收处理系统、除氧系统、取样装置和加药系统的设计。4.2锅炉水处理系统设计应符合锅炉安全性和经济性原则，根据锅炉的类型、参数、原水水质、补给水量、水汽质量等因素选择技术先进、经济合理、性能可靠的水处理工艺。4.3水处理系统设计，应在不断总结生产实践经验和科学实验的基础上，结合工程具体情况，积极采用新技术、新材料和新设备。4.4锅炉原水水源应经技术经济比较后选择自来水、地下水、江河水或再生水等清洁水源。4.5设计前应取得全部可供设计使用的水源水质的充分资料。根据水源水质分析资料，选择具有代表3性的水质作为设计依据，以全年最差水质作为设备台数的校核依据，以便在水质最坏的条件下，水处理系统也能满足锅炉正常补给水的要求。4.5.1软化水处理系统，水质分析资料一般要求如下：地表水或自来水应有全年逐月水质分析资料，共12份，主要分析水源水悬浮物、总硬度、Ca²+、Mg²+、pH值、碱度和溶解固形物。地下水应有全年每季度水质分析资料，共4份，主要分析水源水悬浮物、总硬度、Ca²+、Mg²+、pH值、铁、锰、碱度和溶解固形物。再生水应有全年逐月水质分析资料，共12份，主要分析水源水悬浮物、总硬度、Ca²+、Mg²、4.5.2除盐水处理系统，水质分析资料一般要求如下。水质全分析报告格式参见附录A。地表水、自来水和再生水至少应有全年逐月水质全分析资料，共12份；地下水至少应有全年每季度水质全分析资料，共4份。4.6对水源除了进行水质分析外，还应了解以下情况：采用地表水或自来水作为水源，应了解水源水系情况及水质随季节不同的变化情况，如丰水期与枯水期的水质；上游各种排水对水质的污染及受海水倒灌的影响。掌握历年水质变化规律的资料。采用地下水作为水源，应了解地下水源补给情况和地层地质概况，对于某些浅水井，应了解其水质被周围厂矿废水污染的问题；对于石灰岩地区的地下水应了解水质的稳定性。.采用再生水作为水源，应掌握其来源和组成，再生水水质应符合锅炉水处理系统的使用要求。若需要再进行深度处理后才能使用，应根据一次性投资、制水成本和技术应用情况等，进行综合比较后确定是否使用再生水。4.7设计准备4.7.1对扩建和改建工程，应了解原有各系统、设备布置和运行等情况。4.7.2掌握锅炉整个热力系统、水汽系统流程、锅炉设备及辅机特点等资料，有蒸汽冷凝水的应将冷凝水回收系统一同设计。4.7.3设计时应掌握锅炉类型和参数、回水量、回水水质、回水水温、生产工艺用水量、水质要求等资料。4.7.4设计时应掌握锅炉过热器减温方式、回水系统材质、热交换方式等资料。4.7.5设计时应掌握所选用的水处理设备、材料(包括防腐材料)、药剂、填料等的供应情况(包括质量、价格、包装和运输方式等)。4.8设计选用的水处理设备质量和性能应满足JB/T2932、GB/T18300、GB/T19249、HG/T3134和HG/T3135的要求。4.9系统选择4.9.1选择的水处理系统出水水质应满足GB/T1576的要求。4.9.2软化和除盐系统的选择应根据进水水质和对出水水质、水量的要求及环保要求等情况经技术经济比较确定。4.9.3软化系统无法满足锅炉水汽质量要求或使用单位欲提高锅炉水汽质量，或锅炉排污率超过10%时，宜采用除盐系统。4.10锅炉水处理设备宜布置在锅炉房或靠近锅炉房处，并合理设置配有必要水质检测仪器设备的化验室。4.11再生液酸、碱、盐计量箱的有效容积宜按照单台设备一次再生药量的1.3～1.5倍确定。4.12设计文件应注明设备、水箱及管道防腐的工艺要求。各类软化、除盐工艺设备及管道应选用合适的耐腐蚀或带衬里材料。4.13离子交换树脂的工作交换容量应根据选用的离子交换树脂种类、设备类型、再生剂种类、再生4工艺、原水水质、出水水质等因素，按树脂的性能参数或参照类似条件下的运行经验确定。4.14水箱4.14.1原水箱、清水箱容积宜为满足最大一台水泵连续运行2h～3h出力要求，同时应至少满足单台4.14.2除盐水箱、软化水箱总容积应根据用户的用水量要求及相关标准确定。设计有备用水处理设备的，不宜少于1h的最大补给水量；未设计备用水处理设备的，应至少满足4h的最大补给水量。4.15水处理系统和设备的选择应能减少废酸、废碱等废液及其他有害物质的排放量，并应采取处理和处置措施满足相关的环保要求，保证整个系统排污水水质达到GB/T8978要求。4.16.1锅炉额定蒸发量大于等于10t/h的锅炉系统或供汽轮机用汽的锅炉系统，应设计除氧器。额定蒸发量小于10t/h的锅炉系统若发现受热面局部氧腐蚀，也应设计除氧器。4.16.2锅炉给水除氧措施应在经济技术分析的基础上选择化学除氧、热力除氧等除氧方式。4.16.3热力除氧器应设置水位自动调节装置和蒸汽压力自动调节装置。4.17蒸汽锅炉连续排污水的热量应合理利用，宜根据锅炉总排污水量大小设计配置排污扩容器或排4.18软化、除盐系统各类设备设计数据和主要参数选择应按GB/T50109规定执行。5锅炉补给水系统出力计算5.1补给水处理系统的出力应满足锅炉最大补给水量的需要。锅炉最大补给水量应包括以下各项水汽5.2系统未设计备用的离子交换器时，水处理设备出力按式(1)估算：qm——水处理设备出力，m³/h;t——交换器一个运行周期的再生时间，h;9m,cr水处理系统出力，m³1h。5.3系统设计备用的离子交换器时，水处理设备出力按式(2)估算：6预处理系统设计56.1预处理系统应根据原水水质、后续处理工艺对水质的要求、处理水量和试验资料等进行设计。6.1.1过滤器(池)6.1.2采用地下水、地表水等水源作原水时，应设计混凝、澄清、过滤器(池)进行预处理。6.1.3过滤器(池)不应少于两台(个)。当有一台(个)检修时，其余过滤器(池)应能保证正常6.1.4过滤器(池)的反洗次数，应根据过滤设备型式、进出口水质、滤料的截污能力等因素考虑，每昼夜反洗次数不宜超过2次。6.1.5过滤器(池)应设置反洗水泵、反洗水箱或连接可供反洗的水源。反洗方式应根据滤池型式确6.1.6各类过滤器(池)的反洗、正洗进水或排水应有限流措施。6.2活性炭过滤器6.2.1采用自来水或有机物杂质含量较高的水作原水时，宜设置活性炭过滤器。6.2.2过滤介质宜选择机械强度好、吸附速度快、吸附容量大的活性炭。6.3其他预处理方式6.3.1原水中碳酸盐硬度、硅酸盐含量较高或者受到污染时，经技术经济比较，可采用石灰、弱酸离子交换或其他药剂联合预处理方式。6.3.2原水铁、锰含量较高时，预处理系统应设计除铁、除锰措施。除铁宜采用接触法或曝气氧化法，除锰宜采用接触氧化法。7软化系统设计7.1当原水总硬度小于等于6.5mmol/L时，可选择一级钠离子软化系统；当总硬度大于6.5mmol/L,且一级钠离子软化系统出水无法满足锅炉水质要求时，应选择二级钠离子软化系统。7.2软化设备选择7.2.1原水总硬度小于4mmol/L、水质稳定且软化水产水量变化不大时，可选择浮动床、流动床。7.2.2原水总硬度大于等于6.5mmol/L时应选用对流再生设备。7.2.3原水水质季节性波动较大时不宜选用流动床或全自动软化设备。7.2.4浮动床宜用于制水量大、连续运行的系统，宜设有体外清洗设备，定期对树脂进行体外清洗。7.3钠离子软化再生用盐宜采用干法储存。再生盐液系统应设置盐溶解过滤器，盐液箱应选用耐氯离子腐蚀材料或进行防腐蚀处理。7.4固定床离子交换设备设置不宜少于2台，一备一用，每台再生周期宜按48h～72h设计。锅炉补给水量较小时，可设置一台，但设备出力应满足设备运行和再生时软化水消耗量的需要。8反渗透、电除盐系统设计8.1反渗透可以设计为离子交换系统的预脱盐系统，反渗透加电除盐系统也可单独设计为除盐系统。8.2以下情况下应选用反渗透作为预脱盐系统：a)离子交换除盐系统进水含盐量大于500mg/L时；b)锅炉对给水水质有特殊要求时。8.3反渗透系统进水应设置超(微)滤预处理设备。超(微)滤装置的进水水质应符合HG/T206538.4反渗透浓水、超滤反洗水和电除盐装置浓水宜回收重复利用。8.5反渗透系统6DB44/T1385—20148.5.1反渗透装置的进水水质要求应根据所选用的膜种类、原水特性、膜设计导则以及类似工程经验确定，并应满足DL/T5068要求。8.5.2反渗透系统的保安过滤器、高压泵、膜装置等宜按单元制设计。8.5.3总蒸发量大于等于10t/h的锅炉房配备的反渗透装置不宜少于2套。各套反渗透装置的保安过滤器、反渗透给水泵应独立设置，并与反渗透装置串联连接。8.5.4反渗透系统脱盐率和回收率应满足GB/T19249的要求。8.5.5反渗透系统作为预脱盐时出力宜按系统正常出力的130%～150%设计，并应与后续系统用水量相8.5.6反渗透系统配置系统宜设置加药和化学清洗系统，同时应有流量、压力、温度等控制措施。系统应设置不合格进水、不合格产水排放和停机自动冲洗措施，各段应分别设置清洗接口。8.5.7反渗透系统部件保安过滤器的精度不应低于5μm。保安过滤器的滤芯应便于快速更换，不宜采用带反洗功能的保安过滤器。高压泵应设置进水低压保护和出水高压保护开关，高压泵出口应考虑防止水锤冲击措施，如采用变频启动(软启动),出口设置电动缓开阀门等。反渗透产水应考虑防背压措施，如反渗透产水设置止回阀、泄压阀、防爆膜等。8.57.3两级反渗透分别设置高压泵时，宜设置二级高压泵入口缓冲水箱。第二级反渗透进水宜设置反渗透膜元件应选用复合膜；当水源污染严重或水源存在如海水倒灌等季节性污染时，应选用抗污染的复合膜。保安过滤器、反渗透给水泵宜选用不锈钢材质。反渗透装置产品水静背压不得超过膜元件厂家的规定，浓水排放管的布置应保证系统停用时最高一层膜组件不会被排空。8.6电除盐系统8.6.1电除盐装置不宜少于2套，前处理系统应与其出力匹配，并考虑其回收率。8.6.2电除盐系统的水回收率应大于90%;极水排放应考虑氢气泄放、接地电阻措施。8.6.3电除盐系统应根据其结构形式合理布置，应接地且便于检修和模块更换。8.6.4电除盐系统的进水水质应满足DL/T5068要求，进水宜采用反渗透出水。8.6.5电除盐系统的进水、浓水及产品水应设压力表，进水应设在线电导率表、pH计，产品水、浓水应设在线电导率表或电阻率表。8.6.6电除盐系统产品水管上宜设置产水自动阀和产水排水自动阀，当系统启动或运行过程产水电导率不合格时能自动切换排放。9离子交换除盐系统设计9.1.1离子交换除盐系统宜设计成阳离子交换器一除二氧化碳器—阴离子交换器。进水含盐量高时阳床前宜设置预脱盐系统。9.1.2当进水总碱度小于0.5mmol/L或预处理采用石灰处理时，可不设除碳器。9.1.3当进水水质较稳定且水量不大时，一级除盐系统中阳、阴离子交换器宜采用单元制串联系统且装入阴离子交换器的树脂体积宜为计算值加10%～15%富余量。9.1.4离子交换除盐系统设备型式可按GB/T50109或DL/T5068要求进行选择。79.1.5设计时应在保证出水质量前提下采用能降低再生剂耗量和减少废酸、碱排放量的设备和工艺。清洗排水及酸、碱废水宜处理达到GB/T8978要求后排放。9.1.6对无预脱盐的离子交换除盐系统，碱再生液宜加热，加热温度可根据阴树脂的耐温性能确定，一般加热温度应控制在35℃~40℃。9.1.7离子交换系统进水碳酸盐硬度大于4mmol/L,或强酸阴离子总和小于2mmol/L时，宜优先选用弱酸树脂处理。弱酸离子交换器宜采用顺流再生方式。9.1.8离子交换系统进水的化学耗氧量(CODsin)大于2mg/L时，应选用抗有机物污染的阴离子交换树9.1.9除盐系统配置再生液和置换用水应为除盐水。9.2离子交换系统设备选择9.2.1离子交换除盐系统设备应根据水质情况通过技术经济比较选用顺流再生固定床、逆流再生固定床、浮动床和双层床，不得选用流动床。9.2.2除盐系统宜选用逆流再生固定床、浮动床等对流再生设备以提高出水质量，降低再生酸、碱消耗和减少酸碱废液排放。9.2.3各种离子交换器的台数不宜少于2台，当1台(套)设备检修时，其余设备和水箱应能满足锅炉正常供水和自用水的要求。9.2.4离子交换器的交换树脂层高应通过计算确定，树脂层高度不宜低于1.0m。9.2.5逆流再生固定床离子交换器树脂层上部应有200mm～300mm高度的压脂层。压脂层可选用同型号树脂或惰性树脂。9.2.6逆流再生离子交换器顶压用气和混合离子交换器用气的气源，应无油及有稳压装置。9.2.7无垫层的阳阴离子交换器出口应装设树脂捕捉器。树脂捕捉器宜有反冲洗水管。9.2.8双室床离子交换器的下室树脂层上部及浮动床离子交换器的树脂层上部应有200mm～300mm高度的惰性树脂。9.2.9除二氧化碳器宜采用鼓风式，排风口宜设汽水分离装置。风机由室外吸风时，宜配除尘措施。9.3离子交换再生系统9.3.1盐酸贮存槽、计量箱的液面宜采用液面密封设施，排气口应设酸雾吸收器。高纯度碱贮存槽排气口宜设二氧化碳吸收器。9.3.2酸碱贮存设备应有事故排放、检修及清洗等安全措施。装卸及贮存设备区域应设有水冲洗和防溢漏设施。9.3.3酸碱再生液宜采用喷射器或计量泵输送。采用计量泵时，其出口管道应装设安全阀、稳压器和10冷凝水回收系统设计10.1冷凝水回收系统宜采用表面式热交换方式。10.2锅炉冷凝水回收系统应根据锅炉类型及其参数、冷凝水水质、系统要求等进行设计。10.3冷凝水回收作为锅炉给水时，回收系统应根据污染情况设置加药、净化装置或其他处理措施，保证回收的冷凝水水质满足GB/T1576要求。10.4冷凝水回收系统过滤器宜选择除铁过滤器。10.5采用离子交换系统处理温度高于50℃冷凝水时，应选用耐高温树脂。811水汽取样装置设计11.1锅炉水汽取样点的设置应根据锅炉类型、参数、水汽质量监督的要求、加药方式进行设计和布置，保证采集的水汽样品具有代表性。11.2锅水、补给水系统出口、除氧器出口、冷凝水系统应设置取样点。对蒸汽质量有要求的，还应设置蒸汽取样点。11.3取样冷却装置11.3.1温度较高的锅水、热力除氧器出水、蒸汽、冷凝水取样装置应配置取样冷却装置。11.3.2取样冷却装置应有足够的冷却面积，保证水样流量为500mL/min～700mL/min,水样温度11.3.3应有可靠、连续、稳定的冷却水源，冷却水源的流量、温度、压力应满足要求。11.4热力除氧器出水、锅炉蒸汽取样管材质宜采用不锈钢。11.5取样冷却装置宜设置在锅炉房环境清洁和操作方便的场所，并有排水设施。12加药系统设计12.1单纯锅内加药处理12.1.1下列情况锅炉可设计为单纯锅内加药处理，但给水和锅水水质应满足GB/T1576规定：a)额定蒸发量小于等于4t/h,并且额定蒸汽压力小于等于1.3MPa的自然循环蒸汽锅炉和汽水两12.1.2单纯锅内加药处理所用药剂不得对锅炉蒸汽品质产生影响。12.1.3单纯采用锅内加药处理锅炉的排污率不得大于10%。12.2采用锅外水处理与锅内加药联合处理的锅炉，宜有可靠的加药设施。如果加药处理影响被加热介质的应用，则应采取必要的处理措施，除去其中的结垢性物质和腐蚀性物质。12.3加药系统宜计量加药泵直接加到锅炉给水系统。12.4加药设施应符合以下要求：12.4.1加药装置应满足锅炉不同运行工况的水质调节处理需要。12.4.2采用挥发性碱处理，宜选用自动加药装置，加药箱宜设水封，防止