鍋爐房工藝設(shè)計(jì)2

1、鍋爐房熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)1蒸汽鍋爐房汽水系統(tǒng)設(shè)計(jì)-水處理系統(tǒng)系統(tǒng)的任務(wù)：對(duì)原水進(jìn)行過濾、軟化、除鹽、除堿和除氣第9.2.1條， 水處理設(shè)計(jì)應(yīng)符合鍋爐安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。 水處理方法的選擇，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)，對(duì)鍋爐給水和鍋水的質(zhì)量要求、補(bǔ)給水量、鍋爐排污率、水處理設(shè)備的設(shè)計(jì)出力等因素確定。 經(jīng)處理的的鍋爐給水，不應(yīng)使鍋爐的蒸汽對(duì)生產(chǎn)和生活造成有害的影響。9.2.2 額定出口壓力小于等于2.5MPa（表壓）的蒸汽鍋爐和熱水鍋爐的水質(zhì)，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB1576的規(guī)定。 額定出口壓力大于2.5MPa （表壓）的蒸汽鍋爐汽水質(zhì)量，除應(yīng)符合鍋爐產(chǎn)品和用戶對(duì)汽水的質(zhì)量要求外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家

2、標(biāo)準(zhǔn)火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備汽水質(zhì)量GB/T12145的有關(guān)規(guī)定。2水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)3水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)4水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)5水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)6水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)7水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)8水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)9化學(xué)水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)化學(xué)水處理方案構(gòu)成鍋內(nèi)水處理軟化或除鹽或除堿除氣（氧氣或二氧化碳后處理鍋外水處理過濾按位置分類9.2.6 蒸汽鍋爐、汽水兩用鍋爐的給水和熱水鍋爐的補(bǔ)給水，應(yīng)采用鍋外化學(xué)水處理。符合下列情況之一的鍋爐可采用鍋內(nèi)加藥處理：1 單臺(tái)額定蒸發(fā)量小于等于2t/h，且額定蒸汽壓力小于等于1.0MPa（表壓）的對(duì)汽、水品質(zhì)無特殊要求的蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐；2 單臺(tái)額定熱功率小于等于4.2MW非管架式熱水鍋爐；9.2.7 采用鍋內(nèi)加藥水處理時(shí)，應(yīng)符合下

3、列要求：1 給水懸浮物含量不應(yīng)大于20mg/L；2 蒸汽鍋爐給水總硬度不應(yīng)大于4mmol/L，熱水鍋爐給水總硬度不應(yīng)大于6mmol/L；3 應(yīng)設(shè)置自動(dòng)加藥設(shè)施；4 應(yīng)設(shè)有鍋爐排泥渣和清洗的設(shè)施。10預(yù)處理根據(jù)鍋爐房設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50041-2008）第9.2.3條，原水懸浮物的處理應(yīng)符合下列要求：a、懸浮物含量大于5mg/L的原水，在進(jìn)入順流再生固定床離子交換器前，應(yīng)過濾；b、懸浮物含量大于2mg/L的原水，在進(jìn)入逆流再生固定床或浮動(dòng)床離子交換器前，均應(yīng)過濾；c、懸浮物含量大于20mg/L的原水或經(jīng)石灰水處理后的水，均應(yīng)經(jīng)混凝、澄清和過濾。依據(jù)11預(yù)處理當(dāng)使用天然水作為鍋爐用水時(shí)，其懸浮物指

4、標(biāo)超過規(guī)范的要求，必須采用過濾措施。當(dāng)使用水廠供應(yīng)的生活用水（自來水）時(shí)，過濾程序已由水廠完成，原則上鍋爐房?jī)?nèi)不再采用過濾措施。除此以外，當(dāng)原水碳酸鹽硬度較高時(shí)，可采用石灰預(yù)處理；當(dāng)原水含鹽量較高時(shí)，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，可采用預(yù)脫鹽處理。做法12鍋爐排污率鍋爐排污率與爐水相對(duì)堿度是確定水處理方案的重要依據(jù)，因此必須在確定水處理方案前算出鍋爐排污率應(yīng)按水處理前的原水和水處理后的水質(zhì)分別計(jì)算，前者是為確定水處理方案提供依據(jù)，后者則是為選擇水處理設(shè)備、給水設(shè)備及指導(dǎo)運(yùn)行和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較提供依據(jù)。排污率還應(yīng)按照各種熱負(fù)荷的使用情況，分時(shí)期進(jìn)行計(jì)算。若鍋爐房熱負(fù)荷包括生產(chǎn)、采暖、通風(fēng)、生活負(fù)荷，則應(yīng)按采暖期

5、、非采暖期分別計(jì)算，又如，鍋爐房熱負(fù)荷包括生產(chǎn)、采暖、通風(fēng)、空調(diào)（制冷）、生活負(fù)荷，則應(yīng)按采暖期、過渡期、空調(diào)期分別計(jì)算。取其大值，作為不利情況下考慮選擇水處理設(shè)備的依據(jù)。13鍋爐排污率與鍋水相對(duì)堿度的計(jì)算排污率還應(yīng)按水中堿度和含鹽量分別計(jì)算，并取其大值，作為鍋爐排污率。排污率與凝結(jié)水回收率或總給水量相關(guān)聯(lián)，因此，須采用試算法求得，即應(yīng)先假定一個(gè)排污率，計(jì)算得到總給水量后，然后再算出一個(gè)排污率，二者相對(duì)誤差7方可投入運(yùn)行，且出水堿度與原水特性有很大關(guān)系，難以人工控制。 在實(shí)際應(yīng)用中，可以將部分原水繞過弱酸氫離子交換器與其出水相混合。這樣，弱酸氫離子交換器正洗至出水pH2 mmol/L，或有負(fù)硬

6、度(即AH)，并且水中Hy很小，強(qiáng)酸根SO42- 、Cl-等較小的水原水非碳酸鹽硬度(mmol/L)氫離子交換器出水殘余碳酸鹽硬度(數(shù)值上等于允許系統(tǒng)出水殘余堿度mmol/L33除堿系統(tǒng)選型計(jì)算-2）氫-鈉離子交換氫離子交換器計(jì)算負(fù)荷鈉離子變換器計(jì)算負(fù)荷 (mmol/L) (mmol/L)鈉離子交換器出水允許殘余硬度(mmol/L，鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)0.03mmol/L固定床順流再生氫離子交換器計(jì)算指標(biāo)見表9-6。弱酸樹脂氫離子交換器計(jì)算示例見表9-7。34除鹽系統(tǒng)選型設(shè)計(jì)通過軟化或軟化除堿后，不能達(dá)到規(guī)定的給水標(biāo)準(zhǔn)或排污要求時(shí)，就應(yīng)考慮對(duì)原水進(jìn)行除鹽，以便能較徹底地解決問題使用酸堿溶液進(jìn)行再生，設(shè)

7、備和管道均應(yīng)有防腐涂料或襯膠處理。根據(jù)水質(zhì)情況盡量運(yùn)用弱酸弱堿交換樹脂或強(qiáng)酸弱酸、強(qiáng)堿弱堿的雙層床，以降低酸堿耗量。一般在強(qiáng)酸根離子SO42-、Cl-、NO3-2mmol/L時(shí)，可以選用弱堿樹脂；當(dāng)堿度A2mmol/L、HA時(shí)，也可以選用弱酸樹脂。除了采用離子交換外，還可以采用電滲析和反滲透等方法除鹽。一級(jí)除鹽系統(tǒng)的計(jì)算方法和步驟可參考表9-7弱酸樹脂氫離子交換器計(jì)算示例和表9-5固定床逆流再生鈉離子交換器計(jì)算示例。除鹽離子變換器(順流再生)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)見表9-9，除鹽離子交換器（逆流再生）設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可見表9-10。35一級(jí)除鹽系統(tǒng)流程圖36再生液制備系統(tǒng)再生液的制備包括再生劑的貯存、溶解、計(jì)量、輸

8、送等功能。陽離子交換劑常用固體再生劑有氯化鈉(食鹽)，常用液體再生劑有硫酸、鹽酸。37氯化鈉(食鹽)溶液制備系統(tǒng)及計(jì)算常用氯化鈉溶液的制備系統(tǒng)有以鹽溶解器為主的鹽液制備系統(tǒng)和以鹽溶液池為主設(shè)備的鹽液制備系統(tǒng)和以鹽溶液池為主的鹽液制備系統(tǒng)。鹽溶液池的鹽液制備系統(tǒng)無論處理水量大小均可應(yīng)用，是當(dāng)前用得最多的鹽液制備系統(tǒng)，見圖9-2。 鹽溶液池分為稀鹽液池和濃鹽液池各一個(gè)。稀鹽液池的有效容積應(yīng)至少能滿足最大一臺(tái)(次)鈉離子交換器再生用的鹽液量。濃鹽液池的作用是濕法貯存并配制飽和濃度鹽溶液(室溫下約為2326)，濃鹽液池的有效容積一般為315天的食鹽消耗量(當(dāng)濃鹽液池底部設(shè)有慢濾層，應(yīng)扣除這部分容積)。

9、鹽溶液池一般為混凝土制，為了防腐在池內(nèi)壁貼瓷磚或用玻璃鋼，塑料板做內(nèi)襯那樣更好。鹽液泵一般不設(shè)備用泵。38氯化鈉(食鹽)溶液制備系統(tǒng)及計(jì)算再生一臺(tái)(次)氯化鈉消耗量(kg)鈉離子交換器截面積(m2)鈉離子交換劑交換層高度(逆流再生壓層樹脂不計(jì)在內(nèi))(m)鈉離子交換劑工作交換容量(表9-4)(mol/m3)氯化鈉再生劑耗量(表9-5)(kgmol) 配制一臺(tái)(次)氯化鈉再生溶液的耗水量氯化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(見表9-4)，用整數(shù)代入(例如7用7代入公式) 稀鹽液池的有效容積濃鹽液池的有效容積(m3)(m3)貯存食鹽的天數(shù)，一般為515d鈉離子交換器延續(xù)運(yùn)行時(shí)間(h)食鹽的純度，一般為0.960.9

10、8食鹽的視密度(過去稱堆比重)(kg/m3)，按800 kg/m3計(jì)算 鹽液泵的流量( m3/h)鹽溶液的再生流速(見表9-4)(m/h)鹽液泵的揚(yáng)取1020m 39硫酸、鹽酸溶液的制備系統(tǒng)的計(jì)算 酸液制備系統(tǒng)包括酸液貯槽、計(jì)暈箱或稀釋箱，卸輸酸泵、噴射器等設(shè)備組成鹽酸溶液的制備系統(tǒng)1-貯酸槽；2-酸計(jì)量箱；3-輸酸泵；4-酸噴射器40硫酸、鹽酸溶液的制備系統(tǒng)的計(jì)算硫酸溶液的制備系統(tǒng)1-貯酸槽；2-硫酸稀釋箱；3-輸酸泵；4-酸噴射器41硫酸、鹽酸溶液的制備系統(tǒng)的計(jì)算酸的貯槽一般采用臥式貯酸槽，槽的殼體常用碳銅制作，亦有用硬聚氯乙烯、玻璃鋼等材料制作的。碳鋼殼體內(nèi)壁的防腐蝕層，鹽酸用橡膠襯里，

11、硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)在90以上不允許用橡膠襯里，一般腐蝕可采用環(huán)氧樹脂等防腐蝕涂料。貯酸槽一般采用低位布置，槽車運(yùn)來的酸液，利用位差自流卸入貯酸槽內(nèi)，再生時(shí)用的酸液利用輸酸泵抽吸貯槽內(nèi)的酸液，壓送至酸計(jì)量箱或酸液稀釋箱。貯酸槽也可采用較高位置布置，卸酸時(shí)利用輸酸泵抽吸槽車酸液，壓進(jìn)至貯酸槽內(nèi)，再生時(shí)用的酸液利用位差自流入酸計(jì)薰箱或酸液稀釋箱。不允許用向槽車或臥式貯酸槽內(nèi)輸入壓縮空氣(加壓)的方法輸出再生酸液。壇裝濃酸推薦用真空吸取或水泵水射器抽吸的方法不允許向壇中充氣擠壓，也不允許直接起吊酸壇把手以免發(fā)生危險(xiǎn)。42硫酸、鹽酸溶液的制備系統(tǒng)的計(jì)算鹽酸再生液一般采用酸計(jì)量箱計(jì)量濃鹽酸，并用鹽酸噴射器稀釋、

12、輸送所需濃度的鹽酸至離子交換器。濃流酸的濃度較高，硫酸稀釋過程中將釋放大量的熱量，直接由濃硫酸配制成所需濃度的再生液給設(shè)備的材料帶來困難，同時(shí)誤操作等不可預(yù)計(jì)的因素可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故，因此設(shè)計(jì)中采取在硫酸稀釋箱內(nèi)將濃硫酸配制成20以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸溶液，再經(jīng)硫酸噴射器稀釋并輸送所需質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸溶液至離子交換器。輸送酸液的管道可采用增強(qiáng)塑料管、復(fù)合玻璃鋼管及不銹鋼管。43硫酸、鹽酸溶液的制備系統(tǒng)的計(jì)算 再生一臺(tái)(次)100質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸或鹽酸消耗量氫離子交換劑交換層高度(逆流再生壓層樹脂不計(jì)在內(nèi))(m)氫離子交換劑工作交換容量(表9-6)(mol/m3)硫酸或鹽酸再生劑耗量(表9-6)(kg/m

13、ol)再生一臺(tái)(次)工業(yè)用鹽酸或硫酸消耗量工業(yè)用鹽酸或硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)()酸計(jì)量箱的有效容積工業(yè)用鹽酸或硫酸的密度(g/cm3貯酸槽的總有效容積貯存酸的天數(shù)，一般為1530d氫離子交換器連續(xù)運(yùn)行時(shí)間(h)44硫酸、鹽酸溶液的制備系統(tǒng)的計(jì)算配制一臺(tái)(次)鹽酸或硫酸稀溶液的耗水量欲配制再生酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)()，進(jìn)入氫離子交換器再生液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)查表9-6欲配制再生酸溶液的密度(g/cm3)硫酸稀釋箱的有效容積45除CO2器的選擇計(jì)算原水經(jīng)過除堿和/或除鹽處理后，系統(tǒng)中產(chǎn)生的CO2須由除CO2器去除。除CO2器有鼓風(fēng)式和真空式兩種。前者只去除CO2氣體，后者則去除CO2和O2等溶解氣體。目前水處理系統(tǒng)中

14、常用的是鼓風(fēng)式除CO2器其處理后出水中的CO2殘留量一般為5mgL。 除CO2器的計(jì)算，就是要確定它的直徑或截面積，填料的高度和鼓風(fēng)機(jī)型號(hào)。以淋水密度為60m3(m2h)，填料為25253的瓷質(zhì)環(huán)為例，說明計(jì)算步驟。（填料為木板的計(jì)算見有關(guān)資料）46除CO2器的選擇計(jì)算1)進(jìn)水中CO2含量的計(jì)算當(dāng)出水漏Ca2+和Mg2+才還原時(shí)： 當(dāng)出水漏Na+才還原時(shí)：進(jìn)水中CO2含量，mgL原水中碳酸鹽硬度，mmolL原水中游離CO2含量，mgL原水中重碳酸根含量，mmolL原水中碳酸根含量，mmolL原水資料中無CO2數(shù)據(jù)時(shí)，也估算2）除CO2器截面處理水量，m3h淋水密度，m3(m2h)，已確定60 m3(m2h) 3）除CO2器直徑d（m）的計(jì)算474）除CO2器需要去除的CO2量5）去除CO2的平均推動(dòng)力6）填料面積7)填料高度（kg/h）出水中的CO2殘留量，取5 mgL解析