化学水处理系统调试方案.docx
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化学水处理系统调试方案
国电汤原2×15MW生物质热电联产工程
化学补给水处理系统调试方案
黑龙江省电力科学研究院
二〇〇七年八月
国电汤原2×15MW生物质热电联产工程
化学补给水处理系统调试方案
批准:
审核:
编写:
黑龙江省电力科学研究院
二〇〇七年八月
工程名称:
国电汤原2×15MW生物质热电联产项目
建设单位:
国电汤原生物质发电有限责任公司
总包单位:
国电龙源电力技术工程有限责任公司
监理单位:
黑龙江电力建设监理部
安装单位:
东北电业管理局第三工程公司
设计单位:
中冶北方工程技术有限公司
调试单位:
黑龙江省电力科学研究院
目录
1概述1
2水处理系统工艺流程2
3调试目的2
4系统及设备主要技术规范3
5调试依据及标准6
6调试应具备的条件及检查内容7
7多介质过滤器的启动调试8
8反渗透系统的启动调试9
10除碳器的启动11
11混床的启动调整11
12水处理系统的移交15
13组织分工及安全措施15
1概述
国电科技环保集团有限公司汤原2×15MW生物质发电工程新建两台15MW中温中压发电机组。
该工程的锅炉、汽轮机、发电机选用中国长江动力公司(集团)的产品。
(1)锅炉
锅炉为中温中压秸秆特种锅炉锅炉,其主要参数为:
1
锅炉型式
中温中压燃烧秸秆汽包锅炉
2
额定出力
75t/h
3
过热蒸汽压力
3.83MPa
4
过热蒸汽温度
450℃
5
排烟温度
150℃
6
锅炉效率
>85%
(2)汽轮机
1
铭牌出力
15MW
2
机组型式
中温中压抽汽凝汽式
4
主蒸汽压力
3.43MPa
5
温度
435℃
6
纯凝工况进汽量/最大进汽量
65.5t/105t/h
7
额定抽汽压力
0.294MPa(a)
8
额定抽汽温度
184℃
9
排汽压力
0.0049MPa
10
最大采暖蒸汽流量
75t/h
11
冷却水温:
正常/最高
20/33℃
12
给水温度
150℃
13
加热器级数(高加+除氧器+低加)
1+1+1
14
额定转速
3000r/min
15
旋转方向
从调速端向发电机看为顺时针
(3)发电机
型号:
QF-15-2A
额定功率:
15MW
转速:
3000r/min
额定电压:
6300V
额定电流:
1617A
频率:
50
功率因数:
0.85(滞后)
冷却方式:
空冷
本工程原水水源为地下水,源水被引入电厂后,进行混凝澄清、除铁和除锰处理,处理后出水(总铁:
0.5<mg/L;锰:
0.1<mg/L;悬浮物:
5<mg/L)用于厂区工业用水和生活用水的水源。
化学补给水处理系统水源为厂区工业用水(目前调试计划用自来水),系统中设计安装了2台出力为54m3/h的多介质过滤器,2套出力为20m3/h的全自动反渗透系统,2台出力为40m3/h的混合离子交换器,以及配套的酸碱再生系统、除二氧化碳系统、加药系统、废水中和处理系统和原水加热系统。
在满足设计制水能力的情况下,系统出水指标达到如下规定标准:
a)多介质过滤器出水:
污染指数(SDI)≤4,浊度<1.0NTU,余氯<0.1mg/L;
b)反渗透系统的出水水质:
SiO2<100µg/L,DD<10µS/cm;
c)混合离子交换器的出水水质:
SiO2<20µg/L,DD<0.2µS/cm
2水处理系统工艺流程
2.1设计水质
原水为地下水,其水质为:
pH=6.2,总铁=21.50mg/L,锰=1.05mg/L,悬浮物=16mg/L,二氧化硅=38mg/L。
2.2系统工艺流程
絮凝剂阻垢剂
原水箱—→原水泵—→汽水混合换热器—→多介质过滤器—→保安过滤器—→
浓水反洗水箱—→反洗水泵
高压水泵—→反渗透装置—→除CO2器—→中间水箱—→中间水泵—→混床—→除盐
水箱—→除盐水泵—→主厂房酸碱再生系统
加氨系统
3调试目的
3.1检验工艺和程控系统的合理性,检查设备及安装质量。
3.2通过调试,为系统的正常运行、反洗、再生等操作提供必要的参考数据,系统能够实现手动和自动程序操作。
3.3通过调试,确认设备和管道安装正确无误,设备运行性能良好,控制系统工作正常,系统功能达到设计要求,能够经济、合理地运行。
4系统及设备主要技术规范
4.1主要设备技术规范
序号
设备名称
技术规范
材质
数量
生产厂家
备注
1
原水提升单元
Q=50t/hr
1.1
原水箱
V=50m3
钢衬玻璃钢
1台
宜兴纯水
1.2
原水提升水泵
Q=55m3/hr,H=32m,
铸铁
2台
上海海洋
2
过滤器反洗单元
2.1
过滤器反洗水箱
V=50m3
钢衬玻璃钢
1台
宜兴纯水
2.2
反洗水泵
Q=240m3/hr,H=29m,
铸铁
1台
上海海洋
3
蒸汽加热单元
Q=54m3/hr25-35℃
1套
3.1
汽水混合换热器
Q=54m3/hr
碳钢
1套
宜兴纯水
4
絮凝剂投加装置
1套
4.1
计量泵
Q=9L/h,H=1.0MPa
PVC
2台
MiltonRoy
4.2
计量箱
V=500L
PE
1个
宜兴纯水
4.3
管道混合器
1个
宜兴纯水
5
多介质过滤器
Q=54m3/h
1套
5.1
过滤器
Φ2500mm,Q=54m3/hr
钢衬胶
2台
宜兴纯水
5.2
滤层高度
上层:
无烟煤,400mm
φ0.8-1.8mm
下层:
石英砂,800mm
φ0.5-1mm
6
阻垢剂投加装置
1套
6.1
计量泵
Q=3.8L/H,H=0.76Mpa
PVC
3台
MiltonRoy
6.2
计量箱
V=200L
PE
2个
宜兴纯水
7
全自动反渗透系统
Q=20t/hr.套,T=25℃,系统脱盐率≥98%,回收率≥75%
2套
7.1
保安过滤器装置
过滤精度5µm,Q=27m3/hr
304SS
2套
宜兴纯水
7.2
保安过滤器
滤芯式
304SS
2套
宜兴纯水
7.3
滤芯
5µm,
PP
2套
宜兴纯水
7.4
反渗透高压泵
CRN32-9,Q=27m3/hr
304SS
2台
GRUNDFOS
7.5
RO膜芯
BW30-400
48只
Dow
美国
7.7
压力容器
单支膜压力容器安装膜数为6支8”膜,侧进侧出,P=2.1MPa两套均成3:
1排列
8根
Codeline
美国
7.8
在线式流量计
4台
SIGNET
美国
7.9
在线式电导率表
2台
SIGNET
7.10
电动慢开阀
8只
FABIA
意大利
8
清洗装置
1套
8.1
清洗水泵
Q=27m3/h,H=30m
1台
上海海洋
8.2
清洗水箱
2m3
PP
1台
宜兴纯水
8.3
过滤器装置
过滤精度5µm,Q=20m3/hr
1台
宜兴纯水
8.4
清洗过滤器
滤芯式
1台
宜兴纯水
8.5
滤芯
5µm,
PP
宜兴纯水
9
中间提升单元
1套
9.1
中间水箱
V=25m3
钢衬玻璃钢
2台
宜兴纯水
9.2
脱碳塔
Φ1200mm,Q=30m3/h
CS衬胶
2台
宜兴纯水
9.3
鼓风机
配套
2台
宜兴净环
9.4
中间提升水泵
Q=40m3/hr,H=32M,
304SS
2台
上海海洋
10
混合离子交换器
Q=40m3/hr
1套
10.1
罐体
DN1500mm
CS衬胶
2台
宜兴纯水
10.2
树脂
001×7MB,500mm
201×7MB,1000mm
11
再生辅助系统
1套
11.1
再生水泵
Q=12.5m3/h,H=32m
304SS
1台
上海海洋
11.2
酸储存罐
V=10m3,
钢衬胶
1台
宜兴纯水
11.3
碱储存罐
V=10m3,另配蒸汽加热盘管
1台
宜兴纯水
11.4
酸计量箱
V=1m3,
钢衬胶
1台
宜兴纯水
11.5
碱计量箱
V=1m3,
钢衬胶
1台
宜兴纯水
11.6
酸喷射器
再生液浓度3~6%
宜兴纯水
11.7
碱喷射器
再生液浓度3~6%
宜兴纯水
11.8
卸酸泵
Q=12.5m3/h,H=32m
氟合金
1台
宜兴化工设备厂
11.9
卸碱泵
Q=12.5m3/h,H=32m
不锈钢
1台
宜兴化工设备厂
12
除盐水箱单元
Q=40m3/hr
1套
12.1
除盐水箱
V=50m3
钢衬玻璃钢
2台
宜兴纯水
12.2
液面覆盖球
PP
1层
宜兴纯水
12.3
除盐水泵
Q=40m3/hr,H=50m,
304SS
2台
上海海洋
13
氨液投加装置
1套
13.1
计量泵
Q=25L/H,H=1.0Mpa
PVC
2台
MiltonRoy
13.2
计量箱
V=500L
PE
1台
宜兴纯水
14
填料与树脂
14.1
石英砂
φ0.5-1,H=800mm
15吨
φ1-2,H=200mm
4吨
14.2
无烟煤
φ0.8-1.8,H=400mm
4吨
14.3
多面空心球
φ50,H=2500mm
4m3
14.4
强酸阳树脂
001×7MB,H=500mm
1.6吨
江苏苏青
14.5
强碱阴树脂
201×7MB,H=1000mm
3吨
江苏苏青
15
PLC控制系统
1套
15.1
MCC柜
1套
15.2
PLC(含IO模块)
1套
15.3
工控机
P4,2G/256M/40G/52XCD-ROM/软驱/键盘/鼠标
1套
DELL
16
中和池排水系统
16.1
自吸泵
Q=50m3/h,H=32m
耐腐蚀
2台
靖江久力
4.2水质控制项目及控制标
水质监督项目及控制标准
名称
控制项目
单位
标准
试验时间
原水
温度
℃
每班一次
浊度
mg/L
每班一次
pH
每班一次
胶体硅
mg/L
每周一次
CODMn
mg/L
每周一次
铁
mg/L
每周一次
锰
mg/L
每周一次
多介质过滤器
出水游离氯
mg/L
<0.1
出水浊度
mg/L
<3.0
2h一次
SDI(污染指数)
≤4
每班一次
反渗透系统
入口水流量
t/h
2h一次
运行压力
MPa
4h一次
出口水流量
t/h
2h一次
出水电导率
μS/cm
<10
2h一次
出口水二氧化硅
μg/L
<100
2h一次
混合离子交换器
入口水流量
t/h
4h一次
出口水电导率
μS/cm
<0.2
2h一次
出口水二氧化硅
μg/L
<20
2h一次
入口水pH
4h一次
运行压差
MPa
4h一次
运行周期
h
周期制水量
t
5调试依据及标准
5.1国电汤原2x15MW生物质热电联产工程施工设计说明
5.2DL/T5190.4-2004《电力建设施工及验收技术规范》化学篇
5.3DL/T5068-1996《火力发电厂化学设计技术规程》
5.4《火电工程调整试运质量检验及评定标准》(1996年版)
5.5《火电工程启动调试工作规定》
5.6《电业安全工作规程(热力和机械部分)》
5.7DL/T561-1995《火力发电厂水、汽化学监督导则》
5.8GB12145-1999《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》
5.9《火力发电厂水、汽试验方法》
5.10DL519-2004《火力发电厂水处理用离子交换树脂验收标准》
6调试应具备的条件及检查内容
6.1化学水源供水系统形成,能够正常供水。
采用临时水源时,水源必须安全可靠,连续可供水量大于40t/h。
电厂提供现阶段正式水源和临时水源水质全分析报告。
6.2临时电源安全可靠,容量能满足现场要求。
6.3水处理系统土建、安装工作完成,防腐施工完毕。
6.4排水系统畅通,能够满足调试期间冲洗、再生废水的排放要求。
6.5水处理车间栏杆、沟道盖板齐全、平整,道路通畅。
6.6水处理承压设备经水压试验合格;非承压水箱、计量箱和酸碱储罐经盛水试验合格;除盐水箱防腐施工完毕,并经火花试验合格。
6.7水处理用化学药品和水处理材料按设计或制造厂标准取样验收合格。
6.8水处理填料按设计要求填装完毕,填装时注意防止设备内部布水、布气装置被水处理材料损坏。
6.9各泵类、罗茨风机、搅拌电机等转动机械经单体试运转合格。
6.10程控PLC系统安装、调试完毕,可以实现远控。
6.11与系统有关的电气设备(配电盘、操作按钮、指示表计、热工仪表)均应安装校验完毕,指示正确、操作灵敏,并能投入使用。
6.12电动阀门经单体调试后应严密不漏,开、关灵活,阀位指示正确。
6.13在线化学仪表安装校验完毕,并具备投用条件。
6.14现场通讯、照明应齐全。
调试现场场地整洁,所有施工安装期间的临时设施均应拆除。
6.15所有阀门、设备应编号,临时标识挂牌完毕,管道标明水流方向。
6.16水处理车间通风系统安装调试完毕,系统能够正常运行。
6.17电厂污水处理系统调试完毕,并能正常投入运行。
6.18酸、碱喷射器性能试验完成。
6.19水处理调试所需药品如:
浓酸、浓碱、凝聚剂、阻垢剂等准备齐全,数量充足。
6.20现场配备急救药品,安全淋浴器能够投用。
6.21调试现场冬季要做好防冻措施。
6.22调试及试运期间安装公司应配有电气、热工及机务人员,随时处理设备缺陷。
6.23调试及试运期间电厂配备操作人员和化验人员。
6.24运行及化验人员应熟悉本系统设备及操作运行规程,并经培训考核合格。
6.25电厂化学试验室分析用药剂、仪器应配齐,能够开展水质分析检测工作。
6.26调试阶段必需的记录报表准备齐全。
7多介质过滤器的启动调试
8.1检查滤料填装是否正确,罐体盛水试验是否合格。
8.2将自来水(或水源预处理系统出水)引入生水箱和反冲洗水箱,冲洗水箱至水清。
待生水箱水位达到二分之一水位时,启动生水泵,冲洗生水泵出口至过滤器之间的管路。
8.3反冲洗水箱满水后,开瓷砂过滤器反洗进水门、反洗排水门,启动反冲洗水泵,反冲洗过滤器,至水清。
8.4过滤器满水:
开过滤器进水门、排空气水门,至空气门有水排出。
8.5正洗投运:
过滤器满水后,开正洗排水门,同时关空气门,进行正洗。
正洗合格后备用或投入运行。
8.6过滤器出口水质标准:
污染指数(SDI)≤4,浊度<1.0NTU,余氯<0.1mg/L。
8.7运行过程中记录过滤器流量、运行时间、出入口差压;定期检测过滤器进口水、出口水的浊度和出水污染指数,评价过滤器运行效果。
8.8过滤器失效
过滤器出水浊度﹥1mg/L或出入口压差﹥0.08MPa时,停止运行,进行过滤器的反洗。
调整并记录反洗水流量、压力及过滤器的运行周期和反冲洗时间等参数。
8.9运行过程中检测过滤器的出水水质,发现异常现象时,要及时查找原因。
8.10瓷砂过滤器操作步序
表5瓷砂过滤器操作程序
步序
名称
阀门状态
预计时间
(分钟)
转机状态
1
满水
K1、K7开
1
正洗
K1、K5开
10
清水泵
2
运行
K1、K2开
清水泵
3
失效
全关
4
定位排水
K5、K7开
3
5
空气擦洗
K4、K6开
5
6
反洗
K3、K4开
15
反洗水泵
7
备用
全关
备注:
(1)K1—原水入口阀,K2—清水出口阀,K3—反洗入口阀,K4—反洗排水阀,K5—正洗排水阀,K6—压缩空气入口阀,K7—放空排气阀
每步骤的执行时间在调试时确定。
8反渗透系统的启动调试
检查反渗透系统安装是否正确,在线仪表是否具备投运条件。
多介质过滤器运行稳定且出水水质合格后,进行反渗透装置的启动调整。
8.1反渗透装置的调试应在厂家的配合下进行。
8.2对保安过滤器应先冲洗罐体,再装入微米滤芯,然后冲洗滤芯.
8.3利用低压水流冲洗反渗透压力容器及反渗透装置的有关部件,然后装入保存完好的渗透膜。
8.4反渗透装置的投运
8.4.1反渗透进水pH值、温度适宜,余氯含量<0.1mg/L,SDI<5。
8.4.2打开保安过滤器出入口阀,关闭反渗透出水阀,打开淡水排放阀、浓水排放阀;打开高压泵入口阀,启动高压泵,高压泵运行达额定转速数秒后,打开高压泵出口电动蝶阀(慢开阀),使压力慢慢升高至运行压力,调节浓水排放阀,使浓水流量达到7t/h,待反渗透出水合格后,打开反渗透出水阀,关闭淡水排放阀,向中间水箱和清洗水箱供淡水。
8.3.2反渗透设备在运行过程中要监测各项指标,如进水的含盐量、pH值、温度、浊度、余氯、氧化还原电位,监督出水的电导率、含盐量,并控制操作压力,不合格时及时调整,使运行平稳。
8.3.3为了减轻运行过程中在渗透膜表面产生的浓差极化,应维持必要的给水流速。
8.3.4通过调整使反渗透系统达到设计的除盐能力。
8.4反渗透设备的停运
8.4.1反渗透设备停运前,先打开淡水排地沟阀门,关反渗透淡水出水门、浓水排放调节门、高压泵出口门。
8.4.2停高压泵,打开高压泵出口门、浓水排放电动门。
启动低压冲洗泵对反渗透设备进行低压冲洗10-20min后关闭反渗透进水阀、高压泵出口门、浓水排放电动门。
8.5反渗透膜组件的停用保养
8.5.1反渗透设备停运超过24h,在进行低压冲洗时应缓慢打开进水流量调节阀及排水阀至全开。
8.5.2反渗透设备停运超过48h,可不进行低压冲洗,需每24h向清洗水箱注入除盐水冲洗反渗透膜组件,将清洗系统压力控制在0.2-0.4MPa,冲洗20min。
8.5.3反渗透设备停运超过72h,向膜组件中充入1%的甲醛溶液实施保护。
8.5.4反渗透设备长期停运,对膜组件进行化学清洗,从压力容器中卸出膜元件,在含1%NaHSO3和28%甘油混合液中浸泡1h后,放入密封性较好的双层塑料袋中,放至阴凉处保存。
8.6保安过滤器和清洗过滤器的运行维护
记录保安过滤器的进出口压力,当其压差达到0.15MPa或连续使用此过滤器达3-6月时需停运过滤器,更换滤芯。
滤芯更换后,开进水阀及排污阀冲洗滤芯10-20min,关闭排污阀,打开出水阀,投入使用,长期不用,应取出滤芯放于干燥通风处保存。
8.7反渗透设备的低压冲洗:
定期对反渗透设备进行低压冲洗,启动反渗透低压冲洗泵、反渗透冲洗阀、打开浓水排放阀,进行低压冲洗,每次冲洗约20min。
8.8反渗透设备的反冲洗或化学清洗:
反渗透设备运行一段时间后,即使进水水质符合要求,反渗透组件也会受到一些污染,需要进行定期的反冲洗或化学清洗,以防止膜组件堵塞污染。
一般反渗透装置运行一定时间或膜被污染后,组件阻力升高,应对组件进行反冲洗;当反渗透装置的产水量、出水水质明显降低、组件压差明显升高,而反冲洗效果不明显时,应进行化学清洗。
8.9加阻垢剂成套组合装置的调试
8.9.1系统检查冲洗:
检查系统是否符合设计要求,是否合理,之后用除盐水冲洗系统污染物。
8.9.2试转计量泵和搅拌电机:
要求泵的出力及压头达到设计要求,搅拌电机转动灵活。
8.9.3配制一定浓度的阻垢剂备用。
8.10渗透清洗成套组合装置的调试
8.10.1系统检查冲洗:
检查系统是否符合设计要求,是否合理,之后用除盐水冲洗系统污染物。
8.10.2试转计量泵和搅拌电机:
要求泵的出力及压头达到设计要求,搅拌电机转动灵活。
8.10.3配制一定浓度的清洗剂备用。
8.11几个定义
8.11.1盐透过率SP=c淡/c入×100%
其中:
c淡—反渗透出口淡水含盐量,mg/L;
c入—反渗透入口原水含盐量,mg/L。
8.11.2脱盐率r=(1-c淡/c入)×100%
8.11.3回收率Y=Q淡/Q入×100%
其中:
Q淡—反渗透组件出口淡水量,m3/h;
Q入—反渗透组件入口水量,m3/h。
8.12污染指数的测试:
污染指数是反映水中污染膜的物质含量的一种表示方法,是以单位时间内水滤过速度的变化来表示水质的污染性,水中悬浮物和胶态物的多少均会影响污染指数大小,因而比用浊度来表示水质污染性更有代表性,污染指数可用污染指数测定装置测定,方法如下:
微孔滤膜过滤器直径47mm,有效过滤直径42mm,微孔滤膜直径47mm,膜孔径0.45μm,压力容器容积约20L,耐压0.49MPa,测量时维持系统内压力为0.206MPa,并保持整个测试过程中压力变化不超过±5%,记录最初滤过500mL水所需的时间t0,过滤Tmin后,再记录滤过500mL水所需的时间t1,污染指数表示为:
SDI=100×(1-t0/t1)/T
其中:
T是两次取滤过水的间隔时间,一般为15min,水质较差时,也可减少时间为10min或5min,一般水质的初始t0约为30s左右,测量装置参见图1。
图1SDI测试原理图
10除碳器的启动调整
10.1启动前的准备与检查
10.1.1除碳器风机周围无杂物。
10.1.2除碳器风机应固定牢靠,电动机接地线完好。
10.1.3除碳器内填料已按设计要求填装。
10.1.4电动机绝缘测试合格。
10.1.5盘动风机叶片,转动应轻巧灵活。
10.2启动
10.2.1点动除碳器风机开关,检查风机转向是否正确。
10.2.2启动除碳器风机。
10.2.3反渗透系统出水后,对除碳器进行水冲洗,冲洗至中间水箱无硬度为合格。
10.2.4运行稳定后,检查除碳器除二氧化碳效果,除碳器出口二氧化碳含量应小于5mg/L。
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