xx除盐水站调试方案 精品Word文档格式.docx
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(25)钢制管法兰HG20592—20XX
2.5电器及工艺仪表符合下列标准和规定的最新版本的要求:
所选用的仪器及仪表均需通过ISO9001质量体系认证,为了保证系统的先进性、适和稳定性,系统进行设计、制造、测试和验收所遵循的质量标准、试验程序和规范均参照以下标准的最新版本:
GB中华人民共和国国家标准
IEC国际电工委员会
ISO国际标准化组织
IEEE美国电子和电气工程师协会
PROWAYC国际电工委员会工业过程数据公路标准
ANSI美国国家标准协会
EIA美国电子工业学会
RS-232C数据终端设备和使用串行二进制数据交换数据通讯设备之间的连接
ISA美国仪器仪表协会
ICS4用于工业控制设备和系统的端子板
ICS6国际电工委员会
CCITT国际电报与电信咨询委员会
CCIR国际无线电通信委员会
三、设计条件
3.1除盐水水质、水量
1)终端产水量要求:
220m3/h(连续状态下)。
2)终端产水水质要求:
除盐水站出水水质应满足《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》GB/T12145—20XX和干熄焦锅炉制造厂的要求,详见下表:
序号
项目
单位
指标
备注
1
硬度
mmol/L
≈0
[基本单元为M(1/2Ca2++1/2Mg2+)]
2
铁
μg/L
≤50
3
铜
≤10
4
pH值(25℃)
8.8~9.3
5
油
mg/L
≤1
6
二氧化硅
≤20
7
电导率(25℃)
μS/cm
≤0.3
3.2除盐水制备所用原水及水质
水源采用当地深井水,水质分析结果如下:
检测项目
单位
检测值
阳离子
K+
未检测
Na+
Ca2+
64
Mg2+
25.68
NH4+
Ba2+
Sr2+
阴离子
HCO3-
CO32-
Cl-
13.1
SO42-
42.2
NO3-
F-
其它检测项目
PH
水温
℃
总硬度(以碳酸钙计)
249.1
总碱度(以碳酸钙计)
30
溶解性总固体
345
总铁(TFe)
<0.05
锰(Mn)
硼(B)
电导率(25℃)
1000
可溶性二氧化硅
<2mg/L
活性硅
<3mg/L
悬浮物
<5mg/L
浊度
<3NTU
CODMn
无
注:
由于业主未提供本工程详细的进水水质,本系统的设计参考同类工程的进水水质,并不代表将来工程真实的进水水质。
本方案设计的预处理工艺、反渗透设备参数以及其运行参数及投资等应根据将来工程真实的进水水质进行适当调整。
3.3气象资料
a)冬季大气压力1012.5kPa
b)夏季大气压力996.4kPa
c)冬季室外平均风速3.7m/s
d)夏季室外平均风速2.9m/s
e)冬季采暖室外计算温度6℃
f)冬季空调室外计算温度4℃
g)夏季通风室外计算温度33℃
h)夏季空调室外计算温度35.1℃
3.4生产、原水
除盐水装置北侧界区设有地下生产给水管线,材质碳钢,水压约0.4MPa,供水温度:
常温。
3.5仪表空气
空压站统一供给。
仪表空气;
压力0.6MPa,温度;
常温;
露点;
-55℃;
含尘量:
﹤1Mg/m3,含尘颗粒直径小于3um;
含油量;
油份含量控制在0.1ppm一下。
卖方会在设计时提出仪表用气条件。
3.6除盐站擦洗所用空气
除尘净化压缩空气:
0.6MPa。
3.7蒸汽
由项目统一供给。
低压蒸汽:
0.5MPa(G),饱和。
蒸汽总管由买方送至除盐水装置区红线外1米。
3.8电
根据装置的负荷情况,原则上装置用电负荷配电电压等级如下:
200kW及以上电动机10kV
200kW以下电动机380V
检修电源380/220V
照明电源380/220V
统一供至除盐水装置内设配电间,用电负荷为Ⅱ级。
3.9药剂
除盐水使用的烧碱、盐酸、杀菌剂、阻垢剂、还原剂等在除盐水装置设置贮存间贮存,固体袋装,液体设贮罐贮存。
并分别设成套投加装置,包括药剂的溶解、稀释(如需要)及相关的投加泵组等。
第二章工艺技术要求
一、技术要求
1.1工艺流程简述
本除盐水系统采用的设计方案为:
原水制备除盐水;
多介质过滤器+反渗透(RO)+混床。
1.2工艺基本要求
1.2.1原水来源
1.2.1.1除盐水装置使用的原水来自厂内加压泵房,水压力约0.4Mpa(G),由加压泵房送至除盐水装置。
除盐水装置内设原水箱2个,室外设置,单个有效容积300m3,碳钢防腐,蒸汽保温(室外水箱均做蒸汽保温,下同)。
1.2.1.2原水管线进入界区后设切断阀,水箱进水总管上设在线流量(瞬时、累积)、压力表。
原水浊度信号由给水预处理装置提供。
水箱设在线液位计,所有信号可集中显示。
水箱液位与水箱进口管上气动阀联锁,维持水箱液位在设定值,并与原水泵低液位联锁。
1.2.1.3由原水泵将原水送至换热器、多介质过滤器等。
原水泵材质碳钢,共3台、2用1备。
原水泵与原水箱低液位联锁停泵。
1.2.2原水升温及过滤
1.2.2.1考虑到原水水温较低,为保证后续系统的正常运行,需将原水升温至20~250C左右,本系统采用蒸汽同原水间接换热,并在换热器进出口设原水超越管,在夏季温度较高,直接满足反渗透进水时不进行换热或不全部换热。
1.2.2.2原水过滤及反洗
1.2.2.2.1过滤器采用多介质过滤器,材质碳钢衬胶,流速8~12m/h,过滤器动态备用。
同时配备杀菌剂投加装置,在过滤器进水管线上投加杀菌剂,根据来水水量自动调节杀菌剂投加量。
并在管道上设管道混合器增加混合反应效果。
过滤器根据进出口压差和出水累计流量、时间等控制反洗,任何一项指标达到设定值进行反洗。
1.2.2.2.2反洗系统包括反洗水箱和反洗水泵。
反洗水箱:
容积100m3,室外放置,数量1台,碳钢防腐,保温。
反洗水泵2台,1用1备。
水箱补水可采用原水和反渗透的浓水。
水箱进口并设气动阀与水箱液位联锁,随水箱液位变化自动启闭进水气动阀,维持水箱液位在设定值。
水箱设在线液位计。
液位信号可集中显示,并与反洗水泵低液位联锁。
1.2.2.2.3为了节约用水,过滤器的反洗采用反渗透浓水,在反洗水箱的浓水进口设气动阀门开启与水箱联锁,水箱低液位时优先由浓水补给,水箱高液位时浓水送浓排水回收装置。
1.2.3反渗透系统
1.2.3.1、反渗透系统包括保安过滤器、高压泵、反渗透装置、冲洗/清洗系统、阻垢剂/还原剂/酸投加装置、成套控制系统及全部的仪表、阀门、管道等组成。
1.2.3.2、保安过滤器过滤前设置管道混合器用于混合所投加酸、阻垢剂和还原剂,管道混合器后设置取样阀用于在线监测电导、pH、温度、氧化还原电位。
保安过滤器设3台,精度5μ,进水总管路上设置流量计(瞬时、累积),配套所有进出水阀门,配套进出水管压力表,配进出口压差变送器,进水设取样阀门,进出口压力及压差可集中在PLC上显示,压差报警。
1.2.3.3、高压泵设3台,材质;
不锈钢。
与进口压力及出口压力连锁,进口压力低于设定值及出口压力高于设定值连锁停泵。
进水管路设慢开电动阀门,出水管路设就地压力表,并配套截止阀及止回阀。
高压泵变频控制,采用美国滨特尔。
1.2.3.4、反渗透装置3套,一级二段,系统除盐率98%,回收率75%,采用进口海德能膜元件、压力容器玻璃钢材质、UPVC管路,配套仪表、管路附件、滑架等。
产水送至中间水箱。
1.2.3.5、配套反渗透冲洗泵,设1台,与中间水池低液位联锁停泵,泵出口管路设就地压力表。
1.2.3.6、配套反渗透清洗系统,包括清洗过滤器、清洗水泵、清洗水箱,清洗水箱设有加热装置。
1.2.3.7、配备还原剂、阻垢剂、酸投加系统各1套。
以上加药系统成套供货。
含管路阀门及配套仪表等。
1.2.3.8、反渗透及所有过滤器、水泵和管线除浓水管线外采用不锈钢材质,浓水管线及配套阀门采用UPVC材质,清洗水箱采用PE材质。
1.2.4中间水箱、中间水泵。
1.2.4.1、中间水箱容积100m3,室外放置,数量1台,碳钢防腐,保温。
1.2.4.2设中间水泵3台2用1备。
材质;
不锈钢304。
1.2.5混床
1.2.5.1、数量3台,2用1备。
流速20~40m/h。
1.2.5.2、混床设有进水口、出水口、反洗进水口、反洗排水口、进酸口、空气进口、正洗排水口、中间排水口、进碱口、排气口、进出水取样口、树脂装卸口、人孔、窥视镜、仪表接口等。
采用法兰连接。
1.2.5.3、混床本体材质为碳钢衬胶,本体内部衬胶厚度5mm。
混床顶部进水分布器采用母支管式,碳钢衬胶。
进碱装置为支母管式,采用304不锈钢绕丝。
上布水采用滤元绕丝形式,材质选用316L不锈钢,下布水装置采用多孔板水帽,水帽材质设计为ABS。
设备内部树脂上方有100%总树脂量的反洗树脂膨胀空间。
1.2.5.4配套进水管、出水管压力表(信号集中)。
配套所有进出水(液)气动蝶阀和气动衬胶隔膜阀,其中酸碱再生液进口阀门为气动衬胶隔膜阀。
其它采用气动蝶阀。
并配套手动阀门。
1.2.5.5混床自动运行,出水管设电导率,二氧化硅测定仪,PH测定仪和流量显示、瞬时、累计,报警。
当出水电导率或二氧化硅浓度或累计流量任何一项指标达到设定值报警并自动切换再生。
1.2.5.6、混床出口设管式树脂捕捉器。
外壳采用碳钢制造,内衬耐酸橡胶,滤元采用316L不锈钢绕丝材料。
1.2.5.7、混床再生水泵2台,1用1备,不锈钢材质,与除盐水箱低液位联锁停泵。
1.2.6除盐水箱及除盐水泵
设除盐水箱2台,单台容积100m3。
碳钢防腐,室外放置,保温。
除盐水泵,不锈钢材质,考虑到工艺装置除盐水使用状况。
除盐水泵设1台、3用1备,除盐水送出界区的压力0.6Mpa(G),送出管线材质为不锈钢。
水泵出口管路配就地压力表,供出总管上设流量(瞬时、累积)、压力、pH值在线仪表。
1.2.7、盐酸、碱液贮存及再生系统
1.2.7.1、离子交换器再生使用的酸碱由槽车或管线运至除盐水装置,除盐水装置单设酸碱贮间,设酸碱贮罐,由卸酸碱泵分别送至各自贮罐,从酸碱贮罐至酸碱计量箱采用重力流。
碱液贮罐采用碳钢材质,盐酸贮罐采用碳钢衬胶材质。
1.2.7.2混床分设酸/碱计量箱,酸碱喷射器分别设置。
酸计量箱采用碳钢衬胶材质,酸喷射器采用碳钢衬胶材质,碱计量箱采用碳钢材质,喷射器采用碳钢衬胶材质。
1.2.7.3酸碱储罐上分别设置液位计,送至酸碱计量箱的管线上设置气动隔膜阀,阀门与酸碱计量箱上所设液位计联锁开启。
酸碱喷射器出口管线上分别设置相应的酸或碱浓度分析仪。
1.2.7.4废水中和
除盐水装置专设废水中和池,设中和水泵和酸碱投加系统,根据中和池内废水PH值自动判断投加酸或碱液。
将废水的PH值调整至6-9之间后由废水提升泵送浓排水回收装置。
水泵扬程大于30米,中和池内设穿孔管曝气混合。
1.3控制及配电系统
1.3.1本装置采取全过程自动控制。
全过程无人值守。
PLC系统要完成正常运行的检测、数据采集和控制功能,并具有自动故障诊断、判断,自动切换和定期的采集打印功能等。
1.3.2计算机控制须有工艺流程动态仿真模拟和打印,可直接通过屏幕开关/按纽等的点击实现对工艺的控制,运行过程中运行工况及运行参数(包括温度、压力、流量电导率、二氧化硅浓度、PH、液位等)须在屏幕上显示,便于监视。
不正常情况下,显示故障位置并报警。
1.3.3全过程模拟量显示和控制,各设备运行参数可自动/手动调节。
1.3.4所有用电设备除卸酸泵和卸碱泵外,均可就地、集中开停,并可手动、自动控制。
卸酸泵和卸碱泵采取就地手动控制。
1.3.5装置中所有仪表信号,包括温度、流量、压力(卸酸碱泵除外)、PH、电导率、二氧化硅浓度、酸碱浓度、液位显示/报警/联锁等全部集中显示和调节。
1.3.6控制系统除考虑整套装置正常开车、停车,正常运行、反洗、清洗、再生等之外,还包括出现异常情况,诸如:
仪表空气压力降低,水泵出现故障,除盐水箱液位持续处于高位等情况出现时,整套装置全部或部分紧急停车及故障排除后的开车。
1.3.7就地控制系统设计原则
1.3.8考虑水处理系统中控制仪表、控制设备的防腐能力,包括系统处理介质的防腐能力及水处理车间环境的防腐能力。
1.3.9考虑控制系统安全性、稳定性、主体控制设备可靠设置,增强系统的容错能力和抗干扰能力,完整的报警系统和报警记录,达到无人值守的控制水平。
1.3.10控制系统电源各个电压等级合理选择,既要考虑用电安全,又要提高控制信号的抗干扰能力。
1.3.11控制系统与电气系统完全信号接口,协同完成系统的全自动运行;
设置必要的就地控制操作设备,实现多元化电气设备控制方式;
合理的、高性价的控制设备选型。
1.3.12系统的程序控制
控制系统根据工艺运行要求,完成多介质过滤器、反渗透、混合离子交换器的启停、保护、反洗、冲洗、再生等控制功能。
结合泵与液位的联锁并参与反渗透、多介质过滤器、混合离子交换器运行的信号,以实现系统的全自动运行。
1.3.13该控制系统程序的任务主要是针对于换热器、多介质过滤器、反渗透、混合离子交换器的的控制,水泵与液位的联锁及加药系统加药量的调节控制,至少包括;
(1)多介质过滤器、启动、停运、反洗、保护。
(2)反渗透装置的启动、停运、冲洗、高低压保护。
(3)离子交换器系统启动、停运、再生。
(4)加药装置的启动、停止、保护。
(5)水泵与水箱(水池)液位的联锁。
(6)各水箱液位的显示,高、低液位的报警。
(7)废水中和池显示,高、低液位的报警。
二、管材
2.1原水进入界区至多介质过滤器进口采用碳钢材质。
此后的原水制备除盐水系统、精制系统采用钢衬塑材质。
2.2碱液系统采用碳钢材质。
2.3酸投加系统、还原剂、阻垢剂投加系统采用PVC-U等非金属材质。
2.4保温、防腐、涂漆
管线和设备的保温(防冻)、防腐、涂漆均按照本项目“管道材料设计说明”中相关规定执行。
三、仪表与自动控制
3.1一般要求
3.1.1卖方提供用于本除盐水装置的所有现场仪表、控制、联锁系统和安装材料。
3.1.2卖方提供的仪表和控制系统是先进的、可靠的、适用的,能确保给水预处理装置连续、稳定地运行,维修方便,且是成功地进行操作过的。
3.1.3仪表变送器应为智能型,通讯协议为HART通讯协议。
传输信号为1-20mADC,两线制。
3.1.4所有安装在现场的仪表应为符合IEC标准的全天候型。
防护等级为IP65。
3.1.5卖方在管道和仪表流程图上标注表明仪表测量与控制原理、功能的仪表位号,每类仪表按各自顺序编号。
位号按照买方的要求编制,具体要求在开工会上确定。
所有的仪表都表示位号。
3.1.6采用的控制系统应是原装进口产品。
3.1.7卖方提供的仪表和控制系统将在生产装置内经过现场调试、配上气源、电源、接上输入和输出信号就可实现买方所要求的功能并能安全可靠地运行。
3.2控制系统功能
成套提供的控制系统至少具有以下功能:
(1)自动启动备用泵;
(2)根据各水池(箱)液位高低自动开停上下游水泵;
(3)各级出水水质与相应控制阀门联锁。
(4)所有种类药剂的注入量应能根据进水量的变化实行自动调节;
(5)根据加药箱液位高低自动开停加药泵;
3.3仪表和控制系统
3.3.1控制系统
提供PLC编程软件,上位机编程软件,组态软件建议使用西门子WINCC6.0系列产品,并提供授权。
PLC为西门子S7-100系列(带DP)。
CPU负荷不超过10%,通讯负荷不超过10%。
采用以太网接口,TCP/IP通讯协议,至少留2个通讯接口。
外部采用以太网,内部采用DP。
提供PLC程序电子版备份(无密码)、台式电脑与PLC的连接通讯电缆(USB接口)。
所有卡件余量均已配置相应的连接端子和附设,可直接组态使用。
I/O点的富裕量为10%。
PLC的CPU、PLC通讯卡、电源卡(要求为双冗余)操作站(22〞液晶显示器)、工程师站兼控制站、卖方对整个控制系统的完整性负责,确保控制系统能安全可靠稳定的运行。
现场操作盘和控制站应有就地和远程切换开关,启停按钮及指示,故障指示。
3.3.2温度仪表
集中检测和控制用测温元件,采用铠装热电阻,分度号Pt100。
就地温度指示使用防护抽芯式双金属温度计,万向型,刻度盘的公称直径为100mm,精度将是1.0级。
连接螺纹一般为M27x2外螺纹。
除非工艺介质有特殊要求,一般采用301不锈钢的保护管。
与设备连接的温度仪表采用法兰连接,DN25。
与管道连接的温度仪表为螺纹连接M27x2。
3.3.3压力仪表
精度小于±
0.1%,过程连接为1/2″NPT。
变送器和压力表接触介质部件的材料应根据使用条件选用,但变送器至少应为316不锈钢,压力表至少应为301不锈钢。
3.3.4流量仪表
系统流量测量采用美国进口的转子流量计。
3.3.5液位仪表
除安装在设备本体上的仪表以外,液位仪表应按照下列规定选型:
(a)使用知名品牌差压液位变送器。
(b)液位报警来自变送器的模拟信号。
(c)用于联锁系统的信号由程序完成。
(d)液位开关其接点额定容量在220VAC时至少为1安培。
(e)液位仪表选型时考虑介质的酸、碱腐蚀问题。
酸槽液位测量选用磁翻板液位计。
3.3.6调节阀和电动阀门等
调节阀一般为气动薄膜式,特殊情况下采用气动活塞式。
调节阀的通流能力至少为正常流量的125%。
所有调节阀一般采用法兰连接,调节阀阀体材料和压力等级至少应符合所在管线的规定。
对于1″的管道,阀的公称直径应与管道相当。
在气源故障条件下,调节阀应处于过程安全位置。
没有旁路的调节阀应安装手轮。
调节阀的全部附件应随调节阀成套提供(包括电气阀门智能定位器,空气过滤减压阀及不锈钢气源管,开关阀需要提供电磁阀,限位开关)。
重要的调节阀选用进口产品。
电磁阀为21VDC供电,低功耗、带防尘消音堵头,选用台湾ASCO的产品。
调节阀在连续运行时其噪音应低于85dB。
对于电动阀门、电磁阀、风机、泵等转动机械除了在操作站进行程控、远程控制外,还可在就地控制箱进行操作(电磁阀箱、风机、泵的就地控制箱由卖方供货),就地控制箱上包括必要的操作按钮,控制开关和信号灯等,远程和就地控制应设相应的闭锁开关。
3.3.7分析仪表
在线分析仪表选用美国GF、哈希或同等产品。
3.3.8报警系统
所有报警的一次接点在装置正常操作时将是闭合的,并且在异常条件下断开。
应提供第一原因事故报警。
报警操作顺序将按照ANSI/ISAS18.1报警顺序和说明。
3.3.9联锁系统
联锁系统的设计按照一旦装置发生故障时,将起到安全保护的原则进行。
在系统故障或电源故障的情况下,联锁将使设备处于安全位置。
用于停车的传感器应独立于其他测量仪表。
一次元件一般是直接传感型,使用温度变送器、压力变送器的输出作为联锁信号。
在工艺变量不能被直接传感的情况下,将采用间接的检测仪表。
用于启动联锁系统的一次接点,在正常工艺条件下将是闭合的,一旦断开,将启动一个停车顺序。
用于联锁系统的电磁阀和终端继电器将是“正常激励”。
3.3.10安装
仪表测量管线的材质一般为301SS,仪表导压管线及附件的耐压等级应高于或等于使用部位设备、工艺部件的压力等级。
气动信号管线直径为61,材质为301SS。
用于气源管线的阀门和管件为卡套式。
用于测量管线的阀门和管件为对焊式。
现场电缆均需穿管敷设,现场仪表采用挠性管连接。
电线、电缆:
一般情况下,电线宜采用铜芯聚氯乙烯绝缘线;
电缆宜采用铜芯聚氯乙烯绝缘、铜芯聚氯乙烯护套电缆。
芯电缆采用对绞、总屏电缆,截面积为1.5mm2;
多芯电缆采用对绞、总屏电缆,截面积为1.0mm2。
电源和电磁阀电缆宜采用PVC护套,2×
2.5mm2。
每台仪表将单独地连接并有尽可能短的冲击管线。
与装置成套供应的全部压力等现场仪表,将带切断阀。
仪表将避免大的振动,不允许将变送器直接安装在工艺管道上。
3.3.11属于交钥匙工程。
所有电缆、接
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