電廠給水處理課程設(shè)計

1、南京工程學(xué)院課程設(shè)計說明書（論文） 成績南京工程學(xué)院課程設(shè)計說明書（論文）課 程 名 稱 火電廠水處理技術(shù) 院 (系、部、中心) 環(huán)境工程系 專 業(yè) 環(huán)境工程 班 級 學(xué) 生 姓 名 學(xué) 號 設(shè) 計 地 點 指 導(dǎo) 教 師 設(shè)計起止時間：2011年12月19日至 2011 年12月23日 電廠水處理課程設(shè)計目錄第一章 設(shè)計目的、任務(wù)及基本要求2第一節(jié) 課程設(shè)計目的2第二節(jié) 設(shè)計任務(wù)2第三節(jié) 基本要求6第二章水處理系統(tǒng)設(shè)備選擇及工藝計算7第一節(jié) 水處理系統(tǒng)設(shè)備選擇7第二節(jié) 補給水處理系統(tǒng)工藝計算10第三節(jié) 凝結(jié)水處理系統(tǒng)工藝計算32第三章 設(shè)計總結(jié)與思考40第四章 主要參考文獻(xiàn)41第一章 設(shè)計目

2、的、任務(wù)及基本要求第一節(jié) 課程設(shè)計目的一、課程設(shè)計目的：1、培養(yǎng)學(xué)生資料收集及加工整理能力；2、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和獨立工作能力；3、培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)的基本理論、基本知識和基本技能、分析解決實際問題的能力；4、培養(yǎng)學(xué)生的工作意識，增強學(xué)生的工程實踐能力；5、培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計運算能力及專業(yè)設(shè)計手冊的使用能力；6、培養(yǎng)學(xué)生計算機操作及應(yīng)用能力；7、培養(yǎng)學(xué)生方案分析論證能力；8、通過設(shè)計，學(xué)生應(yīng)熟悉并掌握與火電廠水處理有關(guān)的方針政策、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；9、培養(yǎng)學(xué)生工程制圖及設(shè)計計算說明書的編寫能力。第二節(jié) 設(shè)計任務(wù)一、設(shè)計任務(wù)：某電廠鍋爐補給水凝結(jié)水處理工藝設(shè)計二、設(shè)計要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、設(shè)計要求）

3、：（1）機組形式和裝機容量為2*300MW，鍋爐為亞臨界壓力自然循環(huán)汽包爐，額定蒸發(fā)量：1000噸/時。（2）汽水損失：正常運行時汽水損失及事故狀況下汽水損失按規(guī)定取值軸承冷卻水系統(tǒng)補充水10噸/時吹灰及點火燃油系統(tǒng)汽水損失10噸/時化學(xué)及暖通用汽10噸/時（3）水質(zhì)分析數(shù)據(jù)：見表一表1 水質(zhì)分析水質(zhì)指標(biāo)pH值懸浮固體含鹽量總硬度全堿度Ca2+單位mg/Lmg/Lmmol/Lmmol/Lmg/L數(shù)據(jù)7.5449.52212.761.8239.03水質(zhì)指標(biāo)Mg2+Na+K+HCO3-SO42-Cl-單位mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L數(shù)據(jù)9.788.4110.637.0415.8

4、水質(zhì)指標(biāo)NO3-游離CO2全SiO2活性SiO2（COD）Mn單位mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L數(shù)據(jù)8.549.445.34熱力設(shè)備補給水量計算設(shè)計機組對補給水量的要求，除了要能滿足正常補給水量外，還要在非正常情況下也能提供足夠的合格補給水量。非正常情況是指機組啟動或事故狀況下對水量的增加的需求。具體的說，設(shè)計的補給水水量應(yīng)滿足下列諸方面需要：（1） 廠內(nèi)正常的汽水損失D1這部分損失不包括排污及生產(chǎn)和非生產(chǎn)用水，對于機組形式和裝機容量為2×300MW的亞臨界壓力自然循環(huán)汽包爐，其汽水損失為鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量的1.5%，即（2） 考慮機組啟動或事故而要增加的水處理設(shè)備出力D2

5、對于裝機容量為2×300MW的機組，其D2為全廠最大一臺鍋爐連續(xù)蒸發(fā)量的6%，即（3）其他用水汽損失D4 軸承冷卻水系統(tǒng)補充水10噸/時吹灰及點火燃油系統(tǒng)汽水損失10噸/時化學(xué)及暖通用汽10噸/時（4）閉式熱網(wǎng)損失D5 該數(shù)值包括啟動等非正常情況的需要，但正常與非正常損失之和不得小于20m3/h，取D5=20m3/h=20t/h。不知道為何選擇這個數(shù)值（5）鍋爐排污損失DP 不論正常與非正常情況，排污率P均按排污最大值取值，此時鍋爐排污損失為：水分析資料的校核水質(zhì)資料是選擇水處理方案和工藝系統(tǒng)、進(jìn)行設(shè)備設(shè)計及確定化學(xué)藥品耗量的重要基礎(chǔ)資料，所以水質(zhì)資料的正確與否，直接關(guān)系到設(shè)計結(jié)果是

6、否可靠。為了確保水質(zhì)資料準(zhǔn)確無誤，必須在設(shè)計開始之前，對水質(zhì)資料進(jìn)行必要的校核。校核就是根據(jù)水質(zhì)各分析項目之間的關(guān)系。驗證其數(shù)據(jù)的可靠性。水分析結(jié)果的校核，一般分為數(shù)據(jù)性校核和技術(shù)性校核兩類。數(shù)據(jù)性校核式對數(shù)據(jù)進(jìn)行核對，保證數(shù)據(jù)不出出錯：技術(shù)性校核式根據(jù)天然水中各成分的相互關(guān)系，檢查水分析資料是否符合水質(zhì)組成的一般規(guī)律，從而判斷分析結(jié)果是否正確。經(jīng)過校核如發(fā)現(xiàn)誤差較大時，應(yīng)重新取樣分析。校核一般包括以下幾個方面。1.陰陽離子含量的審查 根據(jù)電荷平衡原理，水中各種陰離子單位電荷的總和必須等于各種陽離子單位電荷的總和，所以 陽離子單位電荷總和為： 陰離子單位電荷總和為： 因此，此水樣數(shù)據(jù)總體符合電

7、荷平衡，數(shù)據(jù)在誤差范圍內(nèi)，可參考計算。3.pH的校核實測的pH值可能存在一些誤差，因此利用水中的碳酸氫根和二氧化碳的濃度，依據(jù)碳酸平衡關(guān)系，計算水的理論pH值，借此檢查實測的pH值的準(zhǔn)確性。對于pH8.3的水樣，可知：其與實際測量pH的誤差為：因此，此水樣實際測定pH與理論pH相近，數(shù)據(jù)在誤差范圍內(nèi)，可參考計算。第三節(jié) 基本要求一.知識要求：學(xué)生在設(shè)計工作中，應(yīng)能綜合運用火電廠水處理學(xué)科的基本理論、基本知識和基本技能，去分析和解決水處理實際問題；能運用計算機知識進(jìn)行設(shè)計計算和繪圖；能獨立進(jìn)行資料分析和運用。二.能力培養(yǎng)要求：學(xué)生應(yīng)學(xué)會依據(jù)課程設(shè)計任務(wù)，進(jìn)行資料收集、加工和整理，能正確運用工具書

8、；培養(yǎng)學(xué)生掌握火電廠水處理單元設(shè)計程序、方法和技術(shù)規(guī)范，提高火電廠水處理設(shè)計計算、圖表繪制、設(shè)計計算說明書編寫能力。三.綜合素質(zhì)要求：通過課程設(shè)計，應(yīng)使學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)作風(fēng)，能遵守紀(jì)律，善于與他人合作和敬業(yè)精神，樹立正確的工程觀點、生產(chǎn)觀點、經(jīng)濟觀點和全局觀點，為畢業(yè)設(shè)計和實際工程設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)。第二章 水處理系統(tǒng)設(shè)備選擇及工藝計算水處理系統(tǒng)設(shè)計包括兩個方面，一是合理的選擇系統(tǒng)，二是進(jìn)行系統(tǒng)的工藝設(shè)計計算。選擇系統(tǒng)是非常重要的，因為系統(tǒng)選擇的好壞，直接關(guān)系到后運行的安全性和經(jīng)濟性。因此應(yīng)當(dāng)根據(jù)鍋爐型式、蒸汽參數(shù)、減溫方式、原水水質(zhì)等因素，并

9、考慮技術(shù)經(jīng)濟兩方面因素對系統(tǒng)進(jìn)行綜合比較，選擇在技術(shù)上先進(jìn)，能滿足熱力設(shè)備對水質(zhì)的要求，在經(jīng)濟上又合理的水處理系統(tǒng)。本設(shè)計所選的系統(tǒng)主要是指補給水處理系統(tǒng)、凝結(jié)水處理系統(tǒng)等。補給水處理系統(tǒng)包括兩個部分：預(yù)處理及預(yù)脫鹽系統(tǒng)和離子交換系統(tǒng)。每一部分的選擇都必須考慮后續(xù)系統(tǒng)（設(shè)備）對其出水水質(zhì)的要求及本身進(jìn)水水質(zhì)兩方面的因素。水處理系統(tǒng)的工藝計算是對所選定的系統(tǒng)，通過工藝計算來確定各種設(shè)備的規(guī)格及主要的運行參數(shù)。本設(shè)計選定混凝澄清過濾一級復(fù)床除鹽混床系統(tǒng)。第一節(jié) 水處理系統(tǒng)設(shè)備選擇一.離子交換系統(tǒng)的選擇：鍋爐補給水處理系統(tǒng)的最后一級目前都采用離子交換的深度處理，以保證徹底去除硬度及其他鹽類。離子交換

10、系統(tǒng)有許多種，具體選擇應(yīng)根據(jù)熱力設(shè)備對補給水水質(zhì)的要求和各自系統(tǒng)的出水水質(zhì)并考慮原水水質(zhì)等情況決定。離子交換系統(tǒng)選擇的一般步驟是：先將熱力設(shè)備要求的補給水水質(zhì)與各種水處理系統(tǒng)的實際出水水質(zhì)進(jìn)行對照，找出出水水質(zhì)符合要求的系統(tǒng)，然后再對選出的系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟比較，最后確定在技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟上合理、又切實可行的系統(tǒng)作為最后選定的系統(tǒng)。對于亞臨界壓力汽包鍋爐，它們對爐水和給水水質(zhì)要求很高，必須采用一級復(fù)床除鹽加混床系統(tǒng)。1系統(tǒng)選擇（1）根據(jù)鍋爐參數(shù)選擇系統(tǒng)對于本設(shè)計的鍋爐，即亞臨界汽包鍋爐，它們對爐水和給水水質(zhì)要求很高，必須采用一級復(fù)床除鹽加混床系統(tǒng)；某些情況下，可以采用簡化的一級復(fù)床除鹽加混

11、床系統(tǒng)、二級復(fù)床除鹽和二級復(fù)床加混床系統(tǒng)。（2）根據(jù)鍋爐減溫方式選擇系統(tǒng) 采用混合式減溫，減溫靈活度比較大，對減溫水水質(zhì)要求很嚴(yán)，特別是，其含量宜在以下，所以補給水必須是除鹽水或蒸餾水，水處理系統(tǒng)也應(yīng)該是相應(yīng)的除鹽系統(tǒng)。（3）根據(jù)離子交換設(shè)備進(jìn)水水質(zhì)選擇系統(tǒng)本組水質(zhì)總鹽含量不高，總陽離子含量小于，強酸陰離子含量小于，可以采用強型樹脂的一級復(fù)床除鹽系統(tǒng)或一級復(fù)床除鹽加混床系統(tǒng)。綜合考慮，為了保證熱力設(shè)備對水質(zhì)的要求，并在經(jīng)濟上合理，選用一級復(fù)床除鹽加混床系統(tǒng)。確定用它2床型選擇和樹脂選擇（1）床型選擇床型不同，其運行方式也不同，為了克服順流式固定床的再生劑量大，出水水質(zhì)差，浮動床的需要體外擦洗設(shè)

12、備，設(shè)備復(fù)雜，樹脂損耗大，不以低流速及間斷運行等缺點，采用逆流再生固定床。其運行時水流從上往下，而再生液是從下向上通過樹脂層，再生劑量省，而出水水質(zhì)好，廢液排放少，但設(shè)備構(gòu)造和運行比較復(fù)雜。（2）樹脂選擇 凝膠型樹脂比大孔型樹脂價格便宜，貨源充足，一般情況下首先考慮選用凝膠型樹脂。本組給定水源水質(zhì)較好，陰陽離子總含量較低，有機物及氧化物含量均較小，對樹脂沒有特殊要求。所以，選用凝膠型樹脂。二.預(yù)處理系統(tǒng)的選擇：預(yù)處理系統(tǒng)是指離子交換系統(tǒng)或預(yù)脫鹽系統(tǒng)的前處理部分。它是根據(jù)原水水質(zhì)和后續(xù)系統(tǒng)（離子交換或預(yù)脫鹽系統(tǒng)）對水質(zhì)的要求來確定的。1系統(tǒng)選擇（1）本組以地表水作水源，水中懸浮物含量為，接近用混

13、凝澄清過濾。如果水在某些時候含砂量或懸浮物含量較高，影響混凝澄清處理時，則要設(shè)置預(yù)沉淀設(shè)施。因懸浮物含量不高，為保證懸浮物的去除直接用混凝澄清過濾。預(yù)沉淀設(shè)施（2）混凝劑的選擇目前在水處理中，多采用聚合硫酸鐵，它是一種棕紅色粘稠液體，相對密度1.451.50，堿化度在8%14%。設(shè)計中水處理的混凝劑選擇聚合硫酸鐵。聚合硫酸鐵的優(yōu)點：適用范圍廣。適應(yīng)原水濁度變化范圍（60225mg/L）比較寬。對原水中溶解性鐵去除率高，設(shè)備正常運行時，不會發(fā)生混凝劑本身鐵離子后移現(xiàn)象，且藥劑用量少。與鋁相比，鐵鹽生成的絮凝狀物密度大，沉降速度快，最優(yōu)pH值范圍比鋁鹽寬。受溫度影響比鋁鹽小。運行一旦不正常，用鐵鹽

14、處理的出水中的鐵離子會使水帶色。鐵鹽和呂鹽聯(lián)合使用，有利于處理低溫水。2 預(yù)脫鹽系統(tǒng) 由于余氯不高，沒有有機物，所以無需增加后續(xù)活性炭床進(jìn)行吸附處理。三.凝結(jié)水處理系統(tǒng)的選擇：看相關(guān)資料凝結(jié)水處理的使用主要與機組參數(shù)、鍋爐型式、冷卻水質(zhì)、凝汽器管材等情況有關(guān)。凝結(jié)水處理的目的是為了去除系統(tǒng)的腐蝕產(chǎn)物和由凝汽器泄露而帶入的鹽類。凝結(jié)水處理系統(tǒng)原則上由三部分組成：前置過濾器除鹽裝置后置過濾器。設(shè)計中采用覆蓋過濾器加體外再生高速混床。選用凝結(jié)水系統(tǒng)的問題說明： （1）既要考慮滿足要求，又要考慮設(shè)備少，投資省，對于亞臨界汽包鍋爐，選用了前置過濾器。（2）混床中樹脂比例的選用：氨化混床陽陰樹脂比一般為1

15、：1。（3）后置過濾器一般采用樹脂捕捉器，用于去除碎樹脂。（4）混床樹脂用大孔型樹脂。（5）凝結(jié)水處理系統(tǒng)上要有足夠的旁路管道及旁門閥門，以保證在任何情況下都能送出足夠的凝結(jié)水，不會影響機爐的運行需要。如當(dāng)凝結(jié)水處理裝置運行中壓差升高、流量減小時，就要依靠其系統(tǒng)的旁路管道及自動調(diào)節(jié)的旁路閥門，調(diào)節(jié)供出的凝結(jié)水量。第二節(jié) 補給水處理系統(tǒng)工藝計算 補給水處理系統(tǒng)的工藝計算，一般是由后向前逐級進(jìn)行，即先計算混床，再計算陰床、除碳器、陽床、過濾設(shè)備、澄清設(shè)備。采用這樣的計算順序，原因有兩方面：一是根據(jù)鍋爐類型確定的補給水的水質(zhì)和水量是指補給水處理系統(tǒng)最后一級出水；二是是因為補給水處理系統(tǒng)各級都有自用水

16、，自用水量要由前一級設(shè)備提供，不計算后一級，前一級就無法計算。 每一級設(shè)備的工藝計算順序是：計算需要的出力，根據(jù)出力和允許流速選擇設(shè)備規(guī)格和臺數(shù)，核算運行周期，再計算自用水量及藥劑消耗。補給水處理系統(tǒng)的工藝計算及設(shè)備選擇一般有如下原則：1. 水處理系統(tǒng)設(shè)計出力（設(shè)備最大供水量），應(yīng)能滿足發(fā)電廠正常汽水損失和因機組啟動或事故而需增加的汽水損失之和，各種藥品耗量則按正常供水量計算。2. 設(shè)計水質(zhì)是采用有代表性的年平均水質(zhì)進(jìn)行工藝計算，再以年最差水質(zhì)對系統(tǒng)設(shè)備臺數(shù)和運行周期進(jìn)行校核，要保證在最不利的條件下，設(shè)計的系統(tǒng)也能滿足發(fā)電廠正常生產(chǎn)的要求。省了不少工作3. 澄清池（器）設(shè)計不宜少于兩臺，對凝汽

17、式電廠當(dāng)有一臺檢修時，其余的澄清池應(yīng)能保證正常供水量（不考慮啟動用水）。對熱電廠澄清池檢修可考慮在機組低負(fù)荷時進(jìn)行。若澄清池只用于短期懸浮物含量高的季節(jié)性處理時，可只設(shè)一臺，但應(yīng)有旁路及接觸混凝設(shè)施。4. 過濾器（池）設(shè)計不應(yīng)少于兩臺，當(dāng)有一臺檢修時，其余過濾器應(yīng)能在正常供水量時濾速不超過規(guī)定值的上限。每晝夜每臺反洗次數(shù)宜按12次安排。5. 一級除鹽的各類離子交換器設(shè)計臺數(shù)不宜少于兩臺，其計算出力應(yīng)包括系統(tǒng)中自用水量。正常再生次數(shù)宜按每臺每晝夜12次考慮。當(dāng)采用程序控制時，可按23次考慮。 除鹽設(shè)備可不設(shè)檢修備用，當(dāng)一臺檢修時，其余設(shè)備應(yīng)能滿足全廠正常補給水量的需要。再生時需要的水量，對凝汽式

18、電廠，可由除鹽水箱貯存，因此設(shè)備處理要包括再生時需要的供水量；對向外供熱的電廠，當(dāng)水處理設(shè)備出力較小時，可同凝汽式電廠一樣設(shè)置足夠容積的除鹽水箱貯存再生時需要水量，當(dāng)水處理設(shè)備處理較大時，應(yīng)設(shè)置再生備用設(shè)備一、補給水處理系統(tǒng)出力的計算：1.系統(tǒng)正常供水量（m3/h）：2.系統(tǒng)最大供水量（m3/h）： =30+60+0+10+10+10+20+20=160 m3/h3.水處理系統(tǒng)出力（m3/h）：自用水部分集中供應(yīng)時，a=1.2.不太懂.二、混床的計算：（1）總工作面積取混床的流速（）正常 最大 （2）選擇混床臺數(shù)采用XS系列陰陽混合離子交換器，選取規(guī)格為2000mm表2 離子交換床的規(guī)格規(guī)格出

19、水量(m3/h)濾速（m/h）材質(zhì)高度(mm)重量(mm)5009.850A3襯膠388090060014.150""3900110075012.550""3950125080025.150""40001500100039.350""4125160015008850""48803510200015750""56006280250024550""56509020注:出水量單位：立方米/時正常 ，取1臺最大 ，取2臺此時，滿足設(shè)計要求，故采用2臺直徑為2m，高

20、度為5.6m的混床。（3）校驗實際運行流速正常 最大 此時在4060范圍內(nèi)，實際流速沒有超過規(guī)定值，設(shè)計符合要求。（4）混床內(nèi)樹脂體積樹脂總高度，因為陰陽樹脂的體積比為2:1，所以,陽樹脂 陰樹脂 （5）混床周期制水時間（6） 再生時用酸100酸：取工業(yè)酸 ：取工業(yè)酸濃度再生酸液：取再生液濃度稀釋用水：進(jìn)酸時間：取進(jìn)酸流速，再生酸液密度（7）再生時用堿量100堿：取工業(yè)堿 ：取工業(yè)堿濃度再生堿液：取再生液濃度稀釋用水：進(jìn)堿時間： 取進(jìn)堿流速，再生堿液 （8）再生時自用水量反洗用水： 取反洗流速，反洗時間置換用水： 取置換時水的比耗 正洗用水：取陽樹脂正洗水比耗，陰樹脂正洗水比耗部分集中供應(yīng)自用

21、水：總用水： （9） 再生用壓縮空氣量取樹脂混合用壓縮空氣比耗，混合時間，壓縮空氣壓力0.10.15MPa（10） 每天耗工業(yè)酸量（11） 每天耗工業(yè)堿量（12）年耗酸量 （以年7000h計）（13）年耗堿量 （以年7000h計）（14）每小時自用水量由前級提供自用水：集中供應(yīng)自用水 ：總自用水： 三、陰床的計算：（1） 陰床設(shè)計出力正常 最大 （2） 總工作面積取強堿陰交換器運行濾速（）正常 最大 （3） 選擇陰交換器運行的臺數(shù)表3 XS系列陰離子交換器規(guī)格規(guī)格出水量設(shè)備高度(mm)設(shè)備重量(kg)5004.93860580600740809807509.754340125080012.54

22、6501500100019.65431183515004458503180200078.5613046302500122690081683000176716012300注：濾速：25米/時；出水量單位：立方米/時 材質(zhì)：A3襯膠選取規(guī)格為2000mm的陰離子交換器 此時，滿足設(shè)計要求，故采用3臺直徑為2m，高度為6.13m的陰離子交換器。（4）校驗實際運行流速 此時在2030范圍內(nèi)，實際流速沒有超過規(guī)定值，設(shè)計符合要求。合要求。（5）進(jìn)水中陰離子含量強酸陰離子由混凝劑帶入的強酸陰離子量未知 弱酸陰離子 總陰離子 （6）.一臺陰床內(nèi)樹脂體積： 陰床樹脂裝載高度，m（7）. 正常出力時周期制水時間

23、 ：式中取陰樹脂工作容量為(8). 正常出力時每臺每晝夜再生次數(shù)：（9）每臺再生用堿量100%堿：取陰樹脂再生耗堿量（）工業(yè)堿：取工業(yè)堿濃度 再生時堿液：取再生堿液濃度稀釋用水：進(jìn)堿時間： 取進(jìn)堿速度，再生堿液密度 （10）.每臺再生用堿量小反洗（反洗）用水： 取反洗流速（），反洗時間 置換用水：小正洗用水：取小正洗用水流速（），小正洗時間（） 正洗用水： 取陰樹脂正洗水比耗（） 集中供應(yīng)自用水：總自用水：（11） 每臺再生用壓縮空氣量逆流再生頂用壓縮空氣量，壓縮空氣壓力0.030.05MPa（12）每天耗堿量：（13）年耗堿量：（14） 每小時自用水量由前級供的自用水：有集中供應(yīng)的自用水：總

24、自用水：四、除碳器的計算：表4 除CO2器設(shè)備規(guī)格型號規(guī)格產(chǎn)水（m3/h）配用風(fēng)機型號填料高度（mm）設(shè)備總高（mm）設(shè)備重量（kg）GTF-6060016.84-72-11NO3250044101785GTF-8080030.04-72-11NO3250044242836GTF-100100046.84-72-11NO3.6370057703165GTF-120120067.84-72-11NO3.6370059864814GTF72-11NO4370060816855GTF72-11NO4370061749073GTF-200200018

25、74-72-11NO43700623411690GTF-25025002934-72-11NO4.53700640717030注：l、設(shè)計進(jìn)水CO2含量為330mg/l，當(dāng)進(jìn)水CO2含量大于或小于3300mg/l時，塔高可增減，填料層也相應(yīng)增減。 2本設(shè)備需配水箱或水池。    3設(shè)計出水CO2含量為510mg/l。     4填料選用聚丙烯矩鞍型M50。     5環(huán)境保管保溫度445C。（1）.除碳器設(shè)備出力正常出力：最大出力：(2).除CO2器臺數(shù)選擇對單元制系統(tǒng)，每套

26、系統(tǒng)設(shè)除碳器1臺，則水處理系統(tǒng)中除碳器總臺數(shù)為：正常出力時臺數(shù)，最大出力時臺數(shù)所以 每臺出力為： ，符合要求。（3）.檢驗除碳器的噴淋密度根據(jù)除碳器出力選用型號為GTF150，的大氣除碳器，配用風(fēng)機型號為4-72-11NO4。，符合要求。 A1選擇的除碳器截面積，m2d選擇的除碳器的直徑，m（4）.除碳器進(jìn)出水中二氧化碳的計算進(jìn)水中的二氧化碳： 式中 陽床進(jìn)水中相應(yīng)物質(zhì)的濃度，mmol/L 陽床進(jìn)水中二氧化碳的濃度，mg/L,其值可由下式估算（5）.大氣式除碳器的設(shè)備計算根據(jù)進(jìn)水中CO2含量進(jìn)水水溫，選取25×25×3拉西瓷環(huán)的除CO2器，在表中獲得填料高度。所需的解析面積

27、： 式中 每臺除CO2器設(shè)計出力， 對數(shù)平均濃度差， 解析常數(shù)，與水溫及噴淋密度等有關(guān)的系數(shù)，對于拉西瓷環(huán)可按圖查得，數(shù)據(jù)為0.4。 此時， 填充高度H： 式中 填料的比面積， 除CO2器截面積，其中：出水中的二氧化碳含量為35mg/L，取4mg/L表5 大氣式除CO2器的填料高度（m）進(jìn)水溫度（）進(jìn)水中CO2含量（）67114165222287360443152.53.153.154.04.04.04.0202.02.53.153.153.154.04.0252.02.52.53.153.153.153.15301.62.02.52.52.53.153.15351.62.02.02.52.5

28、2.52.5401.61.62.02.02.02.52.5（6）.大氣式除碳器的風(fēng)機校核根據(jù)上述結(jié)果，可以從定型的系列產(chǎn)品中選取除CO2的規(guī)格尺寸及配套風(fēng)機的型號。對風(fēng)機的風(fēng)量和風(fēng)壓，還可以進(jìn)行如下校驗。風(fēng)量 風(fēng)壓 式中 氣水比，對上述填料，取 單位填料高度的空氣阻力，該值與填料種類、噴淋密度、氣水比等有關(guān)，取。五、陽床的計算：（1）陽床設(shè)計出力正常 最大 （2）總工作面積正常 最大 式中取流速（3）選擇陽交換器運行的臺數(shù)采用XS系列眼陽離子交換器，選取規(guī)格為2000mm正常 最大 式中 A1,d所選的陽交換器截面積和直徑(，m)（4）校驗實際運行流速正常 最大 此時在2030范圍內(nèi)，實際流速

29、沒有超過規(guī)定值，設(shè)計符合要求。（5）進(jìn)水中陽離子含量碳酸鹽硬度非碳酸鹽硬度鈉、鉀離子濃度總陽離子（6）每臺陽床內(nèi)樹脂的體積(m3)式中 hRC陽床樹脂裝載高度，為1.8m（7）正常出力時周期制水時間(h)取陽樹脂工作容量為（一般）（8）正常出力時每臺每晝夜再生次數(shù)（9）每臺再生時用酸量(kg/(臺次)100酸 ：取陽樹脂再生耗堿量（） 工業(yè)酸 ：取工業(yè)酸濃度 再生用酸液 ： 式中再生酸液濃度 稀釋用水(m3) ：進(jìn)酸時間 ：，再生酸液密度式中： gC陽樹脂再生酸耗(g/mol) 工業(yè)酸濃（純）度（%） C再生酸液濃度（%） 再生酸液密度(g/cm³) v再生酸液流速(m/h)，取5

30、m/h（10）每臺再生用水量(m³/(臺次)小反洗（反洗）用水： 式中 v反洗水流速(m/h)，取8.00 m/h t反洗時間(min)，取15 min置換用水： 式中 v置換水流速(m/h)，取5 m/h t置換時間(min)，取30 min小正洗用水： 式中 v小正洗流速(m/h)，取12 m/h t小正洗時間(min)，正洗用水 ： 式中aC陽樹脂正洗水比耗(m³/m³),，取2 m³/m³集中供應(yīng)自用水 ： 總自用水 ： （11） 每臺再生用壓縮空氣量(m³/(臺次)式中 q逆流再生頂壓用壓縮空氣量，為，?。?2）每天耗酸量(

31、t)（13）年耗酸量(t)（14） 每小時自用水量由前級供應(yīng)的自用水：/h集中供應(yīng)的自用水： /h總自用水 混床、陰床、陽床系統(tǒng)中集中供應(yīng)的自用水量應(yīng)小于混床后供水的余量，若設(shè)計中取的余量系數(shù)值為a=1.2，因此，應(yīng)對其進(jìn)行校驗，計算如下?？偧泄?yīng)水：混床中余量水：校核得： 滿足要求因此，上述一級水處理系統(tǒng)集中自用水量可以滿足各床洗滌再生的要求，計算數(shù)據(jù)合理可靠。六、濾池級澄清池的計算：濾池及混凝澄清設(shè)備的設(shè)計也有兩種方法，一是根據(jù)出力對設(shè)備規(guī)范、結(jié)構(gòu)尺寸作詳細(xì)的設(shè)計計算，二是按現(xiàn)有的定型設(shè)計選用定型設(shè)備。一般情況可按第二種方法進(jìn)行。1. 濾池常用的有無閥濾池、虹吸濾池、重力式空氣擦洗濾池等

32、。其設(shè)計如下：(1) 濾池設(shè)計出力 正常時： 最大時： 上述各式中1.04是考慮濾池反洗自用水而增加的系數(shù)，稱自用水率。自用水率與水的處理方式有關(guān)，當(dāng)混凝澄清處理時，該值取4%，如果是壓力式過濾器的直流混凝過濾，則該值可高達(dá)20%。b值為濾池出水的其他自用水量（如混凝劑配制用水、沖洗用水，活性炭床反洗水等）。(2) 濾池的選擇 根據(jù)設(shè)計出力從濾池定型規(guī)格中進(jìn)行選擇，現(xiàn)選擇單臺出力為200(m3/h)的無閥濾池,填料采用雙層石英砂，其濾池規(guī)格及填料數(shù)據(jù)如表6。表6 無閥濾池規(guī)格項目出力格數(shù)尺寸濾料高粒徑濾池高反洗水箱數(shù)單位m3/h個mmmmm個數(shù)據(jù)20023.3×3.30.40.51.

33、04.652則其所需臺數(shù)為：取整數(shù)，但不得少于2臺(格)且：。因此，取兩臺可以滿足要求。(3) 校驗運行流速式中，A每臺濾池工作面積，m2計算所得流速要符合1018m/h，否則要重新進(jìn)行選擇?，F(xiàn)數(shù)據(jù)合格，則為確定的設(shè)備臺數(shù) (4) 周期制水時間式中 每臺（格）濾池的濾料體積，m³ x 濾料泥渣容量，在采用粒徑為大理石和石英砂單層濾料時，水經(jīng)澄清處理時的x值約為1250g/m³，水經(jīng)直流混凝時的x值約為1500 g/m³；對粒徑為單層無煙煤濾料的x值約為1500 g/m³；雙層濾料的x值約為單層濾料的兩倍。本設(shè)計采用雙層石英砂，取2500 g/m³

34、;。 c1 濾池進(jìn)水中懸浮物含量，對經(jīng)混凝澄清處理的水，可取10mg/L c2 濾池出水中懸浮物含量，一般為，式中取3mg/L。(5) 每晝夜每臺（格）濾池反洗次數(shù)R不得超過2，計算滿足標(biāo)準(zhǔn)。(6) 反洗用壓縮空氣量式中 q空氣擦洗強度，取15 L/(s); t空氣擦洗時間，一般為，現(xiàn)取5min，壓縮空氣壓力一般為0.05MPa(7) 自用水率校核自用水率：計算所得自用水率，應(yīng)與事先假設(shè)值b相比較，若相差甚遠(yuǎn)則應(yīng)重新進(jìn)行計算?，F(xiàn)驗證如下: 假設(shè)的b可行，多余的水量可以滿足濾池其他供水的需求，濾池設(shè)計合理，計算數(shù)據(jù)可靠。2.澄清池選擇計算混凝澄清設(shè)備目前常用的有機械攪拌加速澄清池及水力循環(huán)加速澄

35、清池、沉淀池和接觸混凝設(shè)備用的較少。機械攪拌加速澄清池適用于進(jìn)水懸浮物含量小于5000/L的原水；水力加速澄清池適用于進(jìn)水懸浮物含量小于2000/L的原水，它們的出水懸浮物含量都可以達(dá)到10/L以下。根據(jù)本課題的設(shè)計要求，采用機械攪拌式澄清池。其規(guī)格如下表7：表7 機械攪拌式澄清池設(shè)計規(guī)格項目出力池徑池高泥斗數(shù)總?cè)莘e出水槽形式單位m3/hmm個m3環(huán) 形數(shù)據(jù)2009.85.32315(1) 澄清池設(shè)計出力正常： 最大： (2) 澄清池的選擇可根據(jù)計算的出力從澄清池定型規(guī)格中進(jìn)行選擇，如選用的澄清池單臺出力為Q(m³/h)，則按下面關(guān)系確定臺數(shù)式中，取整數(shù)，但不得少于2臺，且應(yīng)滿足 此

36、時: (3) 加藥系統(tǒng)計算 選擇混凝劑為聚合氯化鋁，藥品濃度為30%，混凝時配置成8%的溶液，投加的混凝劑劑量DN為每升10毫克。計算如下，每小時加藥量： 每天加藥量： 每年加藥量： 每小時投加藥液量： 式中 1.1澄清池自用水率按10%考慮 c投加的混凝劑濃度，固體藥劑一般配成溶液投加，按8%計算 藥品純度，% 如果原水堿度很低，加入混凝劑后出水堿度低于0.4mmol/L時，則應(yīng)考慮加堿措施。加堿量按保證出水堿度為0.4mmol/L進(jìn)行計算。(4) 排污量計算正常運行時排污量最大出力時排污量式中 c1澄清池進(jìn)水中懸浮物含量，49.5/L c2澄清池出水中懸浮物含量，10.0/L c3每升水中

37、因投加藥劑而產(chǎn)生的沉淀物數(shù)量，可根據(jù)反應(yīng)式計算，10.0/L 25000排泥濃度，/L(5) 澄清池設(shè)計進(jìn)水流量式中， b取樣等自用水量（不包括排污），取b=20m³/h校正， 由于計算值和校正值相似，符合標(biāo)準(zhǔn)。第三節(jié) 凝結(jié)水處理系統(tǒng)工藝計算 一.凝結(jié)水處理系統(tǒng)凝結(jié)水處理系統(tǒng)有許多種，本計算以目前國內(nèi)常見的空氣擦洗高速混床為例進(jìn)行說明，該系統(tǒng)還帶有供機組啟動使用的前置過濾器。1.處理水量：對于50結(jié)水處理機組，通常為兩臺機組設(shè)一套處理裝置，處理水量QCO也為該機組一臺的凝結(jié)水量2.前置過濾器計算采用空氣擦洗高速混床的處理系統(tǒng)，可以不設(shè)單獨的前置過濾系統(tǒng)。為滿足啟動時需要，兩臺機組設(shè)一

38、套供啟動使用的前置過濾器，不設(shè)備用。對目前國內(nèi)使用的覆蓋過濾器每臺出力為300m3/h(過濾面積32.4m2)。（1）所需臺數(shù) 取（2）覆蓋過濾器鋪料紙粉漿體積（一次用量）式中 B一次紙粉耗量，其量大約為1m2過濾面積耗紙粉1kg。 0.02漿液濃度為2%。布置在一起的覆蓋過濾器只需配置一套輔助設(shè)備。所用的輔助箱體積為一次用漿液體積的1.52倍。3.體外再生空氣擦洗高速混床的計算（1）臺數(shù)的確定 取高速混床的直徑為2m式中 v高速混床運行流速，一般為90120m/h，取120m/hA選用的混床截面積，m2ny備用臺數(shù)校核運行流速：沒有超過規(guī)定值，符合要求。（2）運行周期每臺混床內(nèi)陰陽樹脂裝載高

39、度，m，取總高為1m。因為氨化混床陰陽樹脂的體積比為1:1，所以,。K1m3混床樹脂每周期處理的凝結(jié)水量，對氫/氫氧型混床，約為10000m3，對氨/氫氧型混床比氫/氫氧型混床可提高310倍,取30000m3每天再生次數(shù)： (3)再生用酸量 每臺混床再生一次用酸量100酸：工業(yè)酸 ：取工業(yè)酸濃度再生酸液：取再生液濃度(4%6%)稀釋用水：進(jìn)酸時間：取進(jìn)酸流速(48m/h)，5%HCl再生酸液密度 （4）再生時用堿量100堿：工業(yè)液堿 ：再生堿液：稀釋用水：進(jìn)堿時間：200體外再生混床陰樹脂再生水平，氨化混床可取； 選用的陰床截面積，陽床直徑??；v再生液流速，一般為2-4m/h，?。?）酸堿消耗

40、量每天耗工業(yè)酸量：年耗酸量： 每天耗工業(yè)堿量： 年耗堿量： （6）氨化混床用氨液量以循環(huán)淋洗法進(jìn)行混床的氨化，其氨液用量通常為每m3陰樹脂用200L、26%的氨水。每次氨水（26%）用量為每年氨水（100%）用量為一次再生時稀釋氨水（至0.5%-1%）用水/(臺·次) （7）再生用水、用氣耗量每次再生擦洗樹脂用氣量：擦洗是在反洗之前進(jìn)行，空氣擦洗強度為3.44標(biāo)m3/(m2· min),空氣壓力為0.05MPa，擦洗次數(shù)一般為2030次，每次擦洗先進(jìn)氣23min,再用水淋洗12min,如此循環(huán)。 式中 DC陽樹脂再生塔直徑，m。每次再生擦洗樹脂水量：式中 淋洗水量可取0.4

41、0.5 m3/(m2· min) 反洗（反洗及反洗分層）用水量：式中 流速1015m/h,時間各為15min。陰樹脂再生塔直徑，m。 正洗用水量：通常按水耗20 m3/m3 計算?；旌蠘渲脷饬浚簹怏w流量通常為2.32.4標(biāo)m3/(m2· min)，壓力為0.10.15 MPa，時間為35min。每次再生總用氣量：每次再生總用水量：每小時再生用水量：4.體外再生混床再生設(shè)備： 目前應(yīng)用較多的體外再生混床再生設(shè)備有三塔系統(tǒng)（即陽樹脂再生塔、陰樹脂再生塔和樹脂貯存塔）及T塔系統(tǒng)（除上述三個塔外還有混脂分離塔）。本設(shè)計選用3臺三塔系統(tǒng)再生設(shè)備。第四節(jié) 附屬系統(tǒng)的選擇一.箱類的選擇

42、：1.除鹽水箱對凝汽式電廠，除鹽水箱（包括凝結(jié)水箱）其總有效容積為最大一臺鍋爐每小時最大連續(xù)蒸發(fā)量的23倍，即為20003000m³/h，并能滿足機組啟動和鍋爐化學(xué)清洗需要。當(dāng)采用自用水集中供應(yīng)時，可以設(shè)專用自用水箱，此時自用水箱從除鹽水箱中抽取。除鹽水箱一般布置在混床之后，但也有設(shè)置在陰床和陽床之間的，甚至在混床之后再設(shè)除鹽水箱的兩級除鹽水箱，此時前一級除鹽水箱兼做自用水箱。所以，選用4臺容積為（壁為階梯型）的水箱，頂型為球面頂。2.清水箱清水箱設(shè)置于無閥濾池之后，后接強酸陽離子交換器。清水箱不少于兩臺，有效容積對凝汽式電廠為12h清水耗用量。取1.5h的清水耗用量。所以選用兩臺容

43、積為的水箱，頂型為錐形.3.中間水箱中間水箱設(shè)置于除碳器與陰床之間，每套系統(tǒng)一臺，共兩臺。對單元制系統(tǒng)，中間水箱容積為每套設(shè)備出力的25min貯水量，最小不少于。取3min的貯水量。所以選用兩臺容積為的水箱，頂型為平頂。4.酸堿系統(tǒng)酸、堿、鹽系統(tǒng)，一般包括貯存、輸送、計量、稀釋四個單元部分。（1）貯存貯存一般使用鋼制貯存槽。鹽酸貯存槽內(nèi)襯橡膠，硫酸、液堿貯存槽可以不襯膠。鹽酸貯存槽多為混凝土結(jié)構(gòu)的濕貯存槽。鹽酸貯存槽要用液體石蠟密封，再外接酸霧接收器以防酸霧外流。硫酸貯存槽的排氣口要設(shè)除濕裝置。固體堿貯存不用貯存槽，但應(yīng)配有相應(yīng)的吊運和溶解裝置。貯存槽容積與酸堿供應(yīng)方式有關(guān)。汽車運輸時，其槽要

44、保證貯存1530天酸堿的消耗量；當(dāng)火車運輸時，其槽要貯存一槽車加10天的酸堿消用量。考慮檢修、設(shè)備清洗等調(diào)度方便，貯存槽不少于兩臺。（2）輸送再生劑的輸送目前有正壓和負(fù)壓兩種方式。采用負(fù)壓方式，負(fù)壓系統(tǒng)安全性好，但襯膠設(shè)備在高真空環(huán)境下易損壞。采用負(fù)壓方式輸送鹽酸時，鹽酸濃度可能會降低。負(fù)壓系統(tǒng)的真空設(shè)備有真空泵和噴射器。（3） 計量計量一般采用計量箱。計量箱上要有液位指示裝置。計量箱，一般一級除鹽、補給水混床、凝結(jié)水混床的酸堿劑量箱都分開設(shè)置，所以有三套計量箱。計量箱的容積要滿足最大一臺交換器再生劑用量。如果可能發(fā)生兩臺交換器同時再生的情況，則計量箱臺數(shù)還要滿足同時再生的需要。對采用程序控制的系統(tǒng)，若同一類交換器有不同的規(guī)格時，則各種規(guī)格的交換器也需要單獨設(shè)置計量箱。計量箱的實際容積可按計算的每次再生所需容積的1.22倍考慮。5.鹽系統(tǒng)鹽