電廠化學(xué)系統(tǒng)簡介

電廠化學(xué)系統(tǒng)介紹

2021年9月化學(xué)系統(tǒng)簡介1、鍋爐補給水處理系統(tǒng)2、凝結(jié)水精處理系統(tǒng)3、水汽加藥取樣系統(tǒng)4、制氫系統(tǒng)5、氨區(qū)系統(tǒng)6、廢水處理系統(tǒng)1、鍋爐補給水系統(tǒng)生水→生水加熱器→生水箱→生水泵→雙介質(zhì)過濾器→超濾保安過濾器→超濾裝置→清水箱→清水泵→反滲透保安過濾器→一級反滲透高壓泵→一級反滲透裝置→一級淡水箱→二級高壓泵→二級反滲透裝置→二級淡水箱→EDI給水泵→EDI保安過濾器→EDI裝置→除鹽水箱→除鹽水泵→主廠房熱力系統(tǒng)鍋爐補給水處理系統(tǒng)共設(shè)3套135t/h出力的超濾裝置，3套90t/h出力的一級反滲透裝置，3套78t/h出力的二級反滲透裝置，3套70t/h出力的EDI裝置。當(dāng)一套裝置處于清洗或檢修時，其余設(shè)備出力仍可滿足全廠正常用水要求。1.1雙介質(zhì)過濾器

雙介質(zhì)過濾器因為有著兩種過濾介質(zhì)：石英砂與無煙煤。故此得名。主要是對水中的懸浮物、鐵離子及膠體物等有較好的過濾作用。1.2超濾超濾膜組成6000多根膜絲〔PVDF〕，膜元件外表積約為340平方英尺〔31.6m2〕。膜孔徑為0.1~0.01μm耐氯>1,000,000ppm正常運行pH5–9.5化學(xué)清洗pH2–11最大運行溫度40°C單支產(chǎn)水約2~2.5t/h.典型工藝流程說明超濾產(chǎn)水經(jīng)由透過液泵產(chǎn)生的負(fù)壓投過超濾膜外表。超濾濃水由排放液泵連續(xù)排出。根據(jù)情況每15~60分鐘反洗一次膜，時間為30~60秒。膜外表進行空氣擦洗。因產(chǎn)水管道呈微負(fù)壓，在產(chǎn)水管道上裝設(shè)抽真空泵，把水中析出的氣體抽出。恢復(fù)膜通量，化學(xué)清洗現(xiàn)場圖片1.3反滲透滲透：是指稀溶液中的水分子自發(fā)地透過半透膜進入濃溶液的過程。滲透壓：是指某溶液在自然滲透過程中，濃溶液液面不斷升高，稀溶液液面相應(yīng)降低，直到兩側(cè)形成的水柱壓力抵消了水分子的遷移，溶液兩側(cè)的液面不再變化，滲透到達平衡點，此時的液柱高差稱為該溶液的滲透壓。反滲透：滲透平衡時，如果在濃溶液側(cè)施加一個壓力，那么濃側(cè)的溶劑會在壓力作用下向淡水一側(cè)滲透，這個滲透由于與自然滲透相反，故叫反滲透。是以壓力為推動力的篩分過程，它可以除去水中的大局部溶解鹽類，其除鹽率可達98％以上，延長后續(xù)除鹽系統(tǒng)運行周期，大大節(jié)約水處理本錢。膜元件結(jié)構(gòu)示意圖濃水集水管膜透過水膜透過水流道網(wǎng)原水原水流道網(wǎng)原水反滲透組合方式反滲透組合方式現(xiàn)場圖片反滲透膜別離透過特性主要指標(biāo)脫鹽率：進水中總?cè)芙夤绦挝镏械奈赐高^膜的百分?jǐn)?shù)脫鹽率=〔1-產(chǎn)品水總?cè)芙夤绦挝?給水中總?cè)芙夤绦挝铩砐100%系統(tǒng)回收率：系統(tǒng)回收率=總的產(chǎn)水流量/總的給水流量X100%水通量：單位面積的膜在單位時間內(nèi)的產(chǎn)水量水通量衰減系數(shù)：水通量隨時間的衰減速度影響反滲透膜運行的主要因數(shù)超濾反滲透系統(tǒng)管理1.4離子交換器陽離子交換器→陰離子交換器→混合離子交換器離子交換樹脂對溶液中的不同離子有不同的親和力，對它們的吸附有選擇性。主要規(guī)律如下：陽離子交換順序：Fe3+>Al3+>Pb2+>Ca2+>Mg2+>K+

>Na+>H+

強堿性陰離子樹脂：SO42－>NO3－

>Cl－

>HCO3－

>硅酸根>OH－

離子交換器根本工作原理樹脂層中的離子交換過程是在離子交換器中進行的。工作中樹脂層可分為三個區(qū)：上面：飽和層〔失效層〕中間：工作層〔也稱交換帶〕下面：保護層〔未交換的樹脂〕再生的方式分為順流、對流、和分流三種。陽、陰床逆流再生強酸陽離子交換器設(shè)備內(nèi)徑：DN2800內(nèi)部裝填001×7型強酸性陽離子交換樹脂，裝填高度為1600mm，設(shè)200mm的壓脂層。出水指標(biāo)：

Na+：≤100μg/L逆流再生強酸陰離子交換器設(shè)備內(nèi)徑：DN3000內(nèi)部裝填213凝膠強堿陰離子交換樹脂，裝填高度為2500mm，設(shè)200mm的壓脂層。出水指標(biāo)：

SiO2≤100μg/L混床設(shè)備內(nèi)徑：DN2000內(nèi)部裝填001×7型強酸性陽離子交換樹脂和201×7型強堿性陰離子交換樹脂，陰陽樹脂裝填比例為2：1，陰樹脂層高為1000mm，陽樹脂層高為500mm。為何2：1？陽樹脂的交換容量約為陰樹脂的2倍，為保持陰陽有同樣的運行周期。陽樹脂的濕視密度大于陰樹脂的濕視密度，因此再生反洗分層時，陰樹脂在上面，陽樹脂在下面。與此對應(yīng)，進堿管道設(shè)在上部，進酸管道設(shè)在下部。出水指標(biāo)：

DD≤0.15μs/cmNa+≤5μg/LSiO2≤15

μg/L混床工作原理混床再生時將它們分層，分別再生成OH型和H型，然后混合均勻，投入運行制水，混床可以看作是有許許多多陰陽樹脂交錯排列而成的多級復(fù)床。在其中，混合好的陰、陽樹脂的離子交換反響幾乎是同時進行的。H型樹脂交換所產(chǎn)生的H+和OH型交換樹脂交換生成的OH-立即中和生成水，使交換反響進行的十分徹底，因此混床出水水質(zhì)非常好。1.5EDIEDI原理結(jié)構(gòu)EDI由電極、淡水通道、濃水通道構(gòu)成。交替排列的陰陽離子交換膜分別構(gòu)成淡水和濃水流道，離子交換樹脂以一定的方式填充于淡水室(顆粒、纖維或編織物)，和陰陽電極一起組成了EDI單元。原理待處理的原水通過淡水室,該室包含陰陽離子交換樹脂,陰、陽離子交換膜，離子交換樹脂把原水中的陰陽雜質(zhì)離子交換掉，從而可以產(chǎn)和高品質(zhì)的水。在模塊的兩端各有一個電極，一端是陽極，另一端是陰極，通入直流電后，在濃水室、淡水室和極水室中都有電流通過。陰極吸引離子交換樹脂中的陽離子，陽極吸引離子交換樹脂中的陰離子，這樣離子就通過樹脂而產(chǎn)生了遷移，在電勢的作用下離子通過相應(yīng)的離子交換膜而進入濃水室。一旦離子進入濃水室后就無法遷回到淡水室了。濃水室由陰膜和陽膜構(gòu)成，陽膜只許陽離子通過，陰膜只許陰離子通過。在電勢的作用下，陽離通過陽膜進入濃水室后，無法通過陰膜只能留在濃水室中，從而陰離子也只能留在濃水室中，從而到達了凈化水質(zhì)的作用。同時，在一定的電流密度下，樹脂、膜、水之間的界面處因產(chǎn)生濃差極化而迫使水分解成H+和OH—，從而再生了樹脂。模擬流程→2、凝結(jié)水精處理系統(tǒng)凝結(jié)水的組成：汽輪機內(nèi)蒸汽做功后的凝結(jié)水、各種疏水和鍋爐補給水處理目的：去除凝結(jié)水中污染物。其主要來源：a)凝汽器滲漏或泄漏b)熱力系統(tǒng)金屬腐蝕產(chǎn)物的污染c)鍋爐補給水帶入少量雜質(zhì)對于超臨界參數(shù)直流機組而言，由于其對給水水質(zhì)的要求很高〔氫電導(dǎo)＜0.15μs/cm，SiO2＜10μg/L，Na+＜3μg/L，全Fe＜3μg/L〕，所以需要進行凝結(jié)水的更深程度的凈化，即凝結(jié)水精處理。處理的重要性：a)提高汽水品質(zhì)，縮短機組啟動時間，提高機組平安性。b)當(dāng)凝汽器泄漏時保護熱力系統(tǒng)，保證機組有足夠的時間檢漏或停運c)延長熱力設(shè)備的使用壽命d)加氧處理的必要前提條件：凝結(jié)水100％的處理，并運行正常凝結(jié)水精處理系統(tǒng)介紹采用中壓凝結(jié)水混床系統(tǒng)：每臺機組設(shè)置2×50％前置過濾器和4×33％高速混床；混床樹脂失效后采用高塔法體外再生系統(tǒng)，兩臺機組共用一套再生裝置。再生系統(tǒng)主要包括別離塔、陰塔和陽塔。凝結(jié)水精處理系統(tǒng)流程：凝結(jié)水精處理體外再生系統(tǒng)樹脂流程：

2.1前置過濾器除去凝結(jié)水中懸浮物、膠體、腐蝕產(chǎn)物和油類等物質(zhì)。它主要用在機組啟動時對凝結(jié)水除鐵、洗硅，縮短機組投運時間，延長樹脂運行周期和使用壽命。前置過濾器整體為直筒狀，采用碳鋼結(jié)構(gòu)。內(nèi)部濾元為管式，豎著固定在前置過濾器上下端之間。濾料是一種高分子化學(xué)纖維材料聚丙烯纖維〔丙綸纖維〕，具有濾料直徑小，濾料比外表積和比外表自由能大的優(yōu)點，增加了水中雜質(zhì)顆粒與濾料的接觸時機和濾料的吸附能力。前置過濾器2.2高速混床主要作用：主要除去水中的鹽類物質(zhì)〔即各種陰、陽離子〕及除去前置過濾器漏出的懸浮物和膠體等雜質(zhì)?；齑步Y(jié)構(gòu)及工作原理：直徑為3000mm的球形混床，進水配水裝置為三級配水裝置。出水裝置設(shè)計為蝶型多孔板加水帽，共有176只水帽?；齑矁?nèi)裝有強酸陽樹脂〔S200H〕和強堿陰樹脂的混合樹脂〔M800〕?；齑餐哆\時需經(jīng)再循環(huán)泵循環(huán)正洗，出水合格前方可投入運行。2.3凝結(jié)水精處理再生系統(tǒng)采用體外再生的原因：1、簡化高速混床內(nèi)部結(jié)構(gòu)，便于高速運行2、再生效果好，提高再生度3、防止因誤操作漏酸堿進入水汽系統(tǒng)種樹脂別離過程3、水汽加藥及取樣系統(tǒng)3.1加藥原理加藥原理聯(lián)合加氧原理：﹡AVT處理方式的缺點：磁性四氧化三鐵層呈微孔狀，在高溫純水中有較高的溶解度，特別在高速流動的純潔給水中磁性四氧化三鐵容易被溶解，從而使碳鋼制高壓加熱器、給水管和省煤器發(fā)生流動加速腐蝕現(xiàn)象，給水的含鐵量高。﹡研究說明：當(dāng)水的純度到達一定要求后〔一般陽離子電導(dǎo)率小于0.2μS/cm〕，一定濃度的氧〔20～200ppb〕不但不會造成碳鋼的腐蝕，反而能使碳鋼外表形成一層均勻致密的三氧化二鐵保護膜，從而阻止碳鋼制高壓加熱器、給水管和省煤器發(fā)生流動加速腐蝕。﹡聯(lián)合加氧處理〔CWT〕：在加氧的同時，在水中參加氨，提高PH值，一方面能增強它對水中偶爾出現(xiàn)的、能形成酸的雜質(zhì)的緩沖能力；另一方面將鋼鐵的電位升高，使鋼鐵進入鈍化區(qū)而免受腐蝕。加氧處理和全揮發(fā)處理鍋爐受熱面外表狀態(tài)比照照片1、AVT運行3年內(nèi)外表×100倍照片2、AVT運行3年內(nèi)外表×1000倍照片3、加氧處理運行3年內(nèi)外表×100倍照片4、加氧處理運行3年內(nèi)外表×1000倍熱力系統(tǒng)及加藥點布置流程加藥系統(tǒng)圖3.2汽水取樣系統(tǒng)每臺機組設(shè)置一套汽水取樣裝置，水汽取樣裝置包括降溫減壓架〔高溫盤〕、取樣儀表屏〔低溫盤〕；水汽取樣裝置高溫取樣架和儀表屏分室布置,分別布置在主廠房集控樓0.00米層和4.2米層。每降溫減壓架：為完成高壓高溫的水汽樣品減壓和初冷，冷卻后的樣品經(jīng)減壓閥減壓后送至人工取樣和儀表屏。取樣儀表屏：由低溫儀表盤和人工取樣架兩局部合二為一。從降溫減壓架送來的樣品，按照各點需要監(jiān)測的工程進行分配。一路送至人工取樣屏，供人工取樣分析；其余分支樣品分別引人相應(yīng)的化學(xué)分析儀表，進行在線測量。分析結(jié)果由微機系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集、顯示和打印制表。正常情況下，該系統(tǒng)對各取樣點在線儀表進行連續(xù)檢測，并將各儀表檢測信號通過精處理PLC控制系統(tǒng)送入水網(wǎng)集中控制系統(tǒng)。3.2汽水取樣系統(tǒng)每臺機組設(shè)置一套汽水取樣裝置，水汽取樣裝置包括降溫減壓架〔高溫盤〕、取樣儀表屏〔低溫盤〕；水汽取樣裝置高溫取樣架和儀表屏分室布置,分別布置在主廠房集控樓0.00米層和4.2米層。每降溫減壓架：為完成高壓高溫的水汽樣品減壓和初冷，冷卻后的樣品經(jīng)減壓閥減壓后送至人工取樣和儀表屏。取樣儀表屏：由低溫儀表盤和人工取樣架兩局部合二為一。從降溫減壓架送來的樣品，按照各點需要監(jiān)測的工程進行分配。一路送至人工取樣屏，供人工取樣分析；其余分支樣品分別引人相應(yīng)的化學(xué)分析儀表，進行在線測量。分析結(jié)果由微機系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集、顯示和打印制表。正常情況下，該系統(tǒng)對各取樣點在線儀表進行連續(xù)檢測，并將各儀表檢測信號通過精處理PLC控制系統(tǒng)送入水網(wǎng)集中控制系統(tǒng)。汽水取樣系統(tǒng)圖4、制氫系統(tǒng)制氫原理將直流電通入?yún)⒓覰aOH水溶液的電解槽中，使水電解成為氫氣和氧氣。其反響式為：電離反響：H2O=H++OH-陰極反響：2H++2e→H2↑陽極反響：2OH–-2e→H2O+1/2O2↑總反響式：2H2O→2H2↑+O2↑為了增加水的導(dǎo)電能力，常用25～30%氫氧化鉀作為電解液。設(shè)備工藝流程

1.5氨站系統(tǒng)常態(tài)下氨氣是一種無色氣體,有強烈的明顯刺激性惡臭味。氨分子式NH3,分子量17.03,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氨沸點-33.33℃,熔點-77.7℃

。氨氣密度小于空氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況下為0.771g/L),相對蒸氣密度(空氣=1)：0.6。氨容易被液化,在1個大氣壓下把氨冷卻到-33.4℃,或在常溫下加壓到7~8大氣壓,