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1、多晶硅工藝生產(chǎn)技術(shù) 電廠化學(xué)水處理及功能實(shí)現(xiàn)介紹 姓名: 葸國(guó)隆 II電廠化學(xué)水處理工藝及功能實(shí)現(xiàn)介紹目錄摘要:31.概 述42電廠用水的類別及水質(zhì)指標(biāo)42.1電廠用水的類別42.2、水質(zhì)指標(biāo)52.3表征水中易結(jié)垢物質(zhì)的指標(biāo)63.水網(wǎng)系統(tǒng)73.1取水系統(tǒng)73.2凈化站系統(tǒng)73.2.1機(jī)械加速澄清池83.2.2綜合水泵房83.2.3凈水加藥93.3鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)93.3.1過(guò)濾器93.3.2超濾123.3.3反滲透133.3.4一級(jí)除鹽133.3.5二級(jí)除鹽143.3.6化學(xué)除鹽153.3.7除鹽水193.3.8化學(xué)加藥203.4工業(yè)廢水系統(tǒng)203.4.1工業(yè)廢水203.4.2含油污水213.4
2、.3含煤廢水213.4.4生活污水214.水網(wǎng)系統(tǒng)功能要求224.1單體點(diǎn)動(dòng)224.2連鎖224.3互備224.4組操224.5自動(dòng)224.6監(jiān)視功能234.6.1系統(tǒng)工作流程、設(shè)備狀態(tài)、參數(shù)234.6.2報(bào)警窗口及語(yǔ)音報(bào)警(根據(jù)具體功能要求制作)234.7管理功能(根據(jù)具體要求制作234.7.1報(bào)警事件的記錄與查詢234.7.2運(yùn)行統(tǒng)計(jì)234.7.3班報(bào)的自動(dòng)生成235.軟件要求245.1人機(jī)界面要求(上位機(jī)部分)245.2界面數(shù)量及描述245.3邏輯部分(下位程序)255.3.1設(shè)備點(diǎn)的分布,IO清冊(cè)的編制255.3.2分頁(yè)255.3.3方案頁(yè)的命名255.3.4方案頁(yè)內(nèi)功能塊的布置266
3、.主要控制描述及要求266.1連鎖266.1.1電機(jī)與其出口閥的連鎖266.1.2泵與液位的連鎖276.2互備276.3組操286.3.1組操的操作界面306.4自動(dòng)制水326.4.1自動(dòng)制水選擇路經(jīng)操作界面327.結(jié)束語(yǔ)33摘要:電廠中水、汽系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量的好壞直接影響到鍋爐、汽輪機(jī)設(shè)備及系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性,嚴(yán)重時(shí)還可能產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的腐蝕事故。機(jī)組多的情況下,化學(xué)水處理系統(tǒng)龐大、設(shè)備眾多,擔(dān)負(fù)著大裝機(jī)容量的水源保證。系統(tǒng)由工業(yè)水處理、鍋爐補(bǔ)給水處理、凝結(jié)水處理和水汽品質(zhì)分析處理等組成。由于水汽系統(tǒng)的工藝流程長(zhǎng)且分散、化學(xué)工況復(fù)雜,各分系統(tǒng)間相互聯(lián)系、相互制約、相互影響,而在控制調(diào)節(jié)時(shí)又各
4、自為政,從而造成整個(gè)化學(xué)汽水處理流程中眾多影響因素彼此間不能及時(shí)協(xié)調(diào)、及時(shí)響應(yīng)處理,被迫采取保守的控制指標(biāo),浪費(fèi)了大量人力、物力。本文描述化學(xué)水處理的工藝及應(yīng)用實(shí)現(xiàn)功能,著重描述化學(xué)水的工藝流程,如何實(shí)現(xiàn)了鍋爐內(nèi)、外水汽品質(zhì)的全面、集中、綜合控制,全面提升水汽處理的自動(dòng)化水平,提高水汽品質(zhì),滿足了熱力設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要。關(guān)鍵字:電廠 化水 工藝 功能 處理- III -1.概 述電廠輔控水網(wǎng)是為主機(jī)提供除鹽水、凝結(jié)水、氫氣等。為空壓機(jī)等設(shè)備提供工業(yè)冷卻水。為輔機(jī)輸煤、除灰等系統(tǒng)提供水源。同時(shí)對(duì)主機(jī)以及輔機(jī)產(chǎn)生的廢水與污水進(jìn)行處理、凈化,最后達(dá)到重復(fù)利用或安全排放。 水網(wǎng)分為:取
5、水(取水泵房);凈水(機(jī)械加速澄清池、綜合泵房、凈水加藥);化水(鍋爐補(bǔ)給水、循環(huán)水加藥);廢水(工業(yè)廢水、含油污水、含煤廢水、生活污水);凝水(凝結(jié)水精處理,汽水取樣,制氫站)。這些系統(tǒng)?;鹆Πl(fā)電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)制水指標(biāo)的優(yōu)劣,直接影響著火力發(fā)電機(jī)組的高效、安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,而化學(xué)水處理控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行直接影響著化學(xué)水處理工藝系統(tǒng)的制水質(zhì)量。一套控制系統(tǒng)能否發(fā)揮其應(yīng)有的作用,除了系統(tǒng)本身設(shè)計(jì)的合理性外,十分重要的一點(diǎn)就是對(duì)整套系統(tǒng)按操作規(guī)程合理使用和精心維護(hù),使控制系統(tǒng)始終工作于最佳工作狀態(tài)。主要敘述鍋爐補(bǔ)給水處理控制系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)、資料劃分、系統(tǒng)構(gòu)成、軟硬件功能劃分、儀表配置、使用說(shuō)明、系統(tǒng)維
6、護(hù)等方面的內(nèi)容。2電廠用水的類別及水質(zhì)指標(biāo)2.1電廠用水的類別水在火力發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)中所經(jīng)歷的過(guò)程不同,水質(zhì)常有較大的差別。因此根據(jù)實(shí)用的需要,人們常給予這些水以不同的名稱。它們是原水、鍋爐補(bǔ)給水、給水、鍋爐水、鍋爐排污水、凝結(jié)水、冷卻水和疏水等。現(xiàn)簡(jiǎn)述如下:(1)原水:也稱為生水,是未經(jīng)任何處理的天然水(如江河水、湖水、地下水等),它是電廠各種用水的水源。(2)鍋爐補(bǔ)給水:原水經(jīng)過(guò)各種水處理工藝凈化處理后,用來(lái)補(bǔ)充發(fā)電廠汽水損失的水稱為鍋爐補(bǔ)給水。按其凈化處理方法的不同,又可分為軟化水和除鹽水等。(3)給水:送進(jìn)鍋爐的水稱為給水。給水主要是由凝結(jié)水和鍋爐補(bǔ)給水組成。(4)鍋爐水:在鍋爐本
7、體的蒸發(fā)系統(tǒng)中流動(dòng)著的水稱為鍋爐水,習(xí)慣上簡(jiǎn)稱爐水。(5)鍋爐排污水:為了防止鍋爐結(jié)垢和改善蒸汽品質(zhì),用排污的方法,排出一部分爐水,這部分排出的爐水稱為鍋爐排污水。(6)凝結(jié)水:蒸汽在汽輪機(jī)中作功后,經(jīng)冷卻水冷卻凝結(jié)成的水稱為凝結(jié)水,它是鍋爐給水的主要組成部分。(7)冷卻水:用作冷卻介質(zhì)的水為冷卻水。這里主要指用作冷卻作功后的蒸汽的冷卻水,如果該水循環(huán)使用,則稱循環(huán)冷卻水。(8)疏水:進(jìn)入加熱器的蒸汽將給水加熱后,這部分蒸汽冷卻下來(lái)的水,以及機(jī)組停行時(shí),蒸汽系統(tǒng)中的蒸汽冷凝下來(lái)的水,都稱為疏水。 在水處理工藝過(guò)程中,還有所謂清水、軟化水、除鹽水及自用水等。2.2、水質(zhì)指標(biāo)所謂水質(zhì)是指水和其中雜
8、質(zhì)共同表現(xiàn)出的綜合特性,而表示水中雜質(zhì)個(gè)體成分或整體性質(zhì)的項(xiàng)目,稱為水質(zhì)指標(biāo)。由于各種工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程對(duì)水質(zhì)的要求不同,所以采用的水質(zhì)指標(biāo)也有差別。火力發(fā)電廠用水的水質(zhì)指標(biāo)有二類:一類是表示水中雜質(zhì)離子的組成的成分指標(biāo),如Ca2+、Mg2+、Na+、Cl-、SO42-等;另一類指標(biāo)是表示某些化合物之和或表征某種性能,這些指標(biāo)是由于技術(shù)上的需要而專門制定的,故稱為技術(shù)指標(biāo)。1.表征水中懸浮物及膠體的指標(biāo)(1)懸浮固體。(2)濁度。(3)透明度。2.表征水中溶解鹽類的指標(biāo)(1)含鹽量。含鹽量是表示水中各種溶解鹽類的總合,由水質(zhì)全分析的結(jié)果,通過(guò)計(jì)算求出。含鹽量有兩種表示方法:一是摩爾表示法,即將水中各
9、種陽(yáng)離子(或陰離子)均按帶一個(gè)電荷的離子為基本單位,計(jì)算其含量(mmol/L),然后將它們(陽(yáng)離子或陰離子)相加;二是重量表示法,即將水中各種陰、陽(yáng)離子的含量以mg/L為單位全部相加。 由于水質(zhì)全分析比較麻煩,所以常用溶解固體近似表示,或用電導(dǎo)率衡量水中含鹽量的多少。 (2)溶解固體。溶解固體是將一定體積的過(guò)濾水樣,經(jīng)蒸干并在1051100C下干燥至恒重所得到的蒸發(fā)殘?jiān)?,單位用毫?升(mg/L)表示。它只能近似表示水中溶解鹽類的含量,因?yàn)樵谶@種操作條件下,水中的膠體及部分有機(jī)物與溶解鹽類一樣能穿過(guò)濾紙,許多物質(zhì)的濕分和結(jié)晶水不能除盡,碳酸氫鹽全部轉(zhuǎn)換為碳酸鹽。(3)電導(dǎo)率。表示水中離子導(dǎo)電
10、能力大小的指標(biāo),稱作電導(dǎo)率。由于溶于水的鹽類都能電離出具有導(dǎo)電能力的離,所以電導(dǎo)率是表征水中溶解鹽類的一種代替指標(biāo)。水越純凈,含鹽量越小。電導(dǎo)率越小。 水的電導(dǎo)率的大小除了與水中離子含量有關(guān)外,還和離子的種類有關(guān),單憑電導(dǎo)率不能計(jì)算水中含鹽量。在水中離子的組成比較穩(wěn)定的情況下,可以根據(jù)試驗(yàn)求得電導(dǎo)率與含鹽量的關(guān)系,將測(cè)得的電導(dǎo)率換算成含鹽量。電導(dǎo)率的單位為微西/厘米(uS/cm)。2.3表征水中易結(jié)垢物質(zhì)的指標(biāo) 表征水中易結(jié)垢物質(zhì)的指標(biāo)是硬度,形成硬度的物質(zhì)主要是鈣、鎂離子,所以通常認(rèn)為硬度就是指水中這兩種離子的含量。水中鈣離子含量稱鈣硬(Hca),鎂離子含量稱鎂硬(HMg),總硬度是指鈣硬和
11、鎂硬之和,即H=HCa+HMg=(1/2)Ca2+(1/2)Mg2+。根據(jù)Ca2+、Mg2+與陰離子組合形式的不同,又將硬度分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度。 (1)鹽硬度(HT)是指水中鈣、鎂的碳酸鹽及碳酸氫鹽的含量。此類硬度在水沸騰時(shí)就從溶液中析出而產(chǎn)生沉淀,所以有時(shí)也叫暫時(shí)硬度。(2)非碳酸鹽硬度(HF)是指水中鈣、鎂的硫酸鹽、氯化物等的含量。由于這種硬度在水沸騰時(shí)不能析出沉淀,所以有時(shí)也稱永久硬度。硬度的單位為毫摩爾/升(mmol/L),這是一種最常見(jiàn)的表示物質(zhì)濃度的方法,是我國(guó)的法定計(jì)量單位。1、征水中堿性物質(zhì)的指標(biāo)表征水中堿性物質(zhì)的指標(biāo)是堿度,堿度是表示水中可以用強(qiáng)酸中和的物質(zhì)的量。形
12、成堿度的物質(zhì)有:(1)強(qiáng)堿,如NaOH、Ca(OH)2等,它們?cè)谒腥恳設(shè)H-形式存在;(2)弱堿,如NH3的水溶液,它在水中部分以O(shè)H-形式存在;(3)強(qiáng)堿弱酸鹽類,如碳酸鹽、磷酸鹽等,它們水解時(shí)產(chǎn)生OH-。在天然水中的堿度成分主要是碳酸氫鹽,有時(shí)還有少量的腐殖酸鹽。水中常見(jiàn)的堿度形式是OH-、CO32-和HCO3-,當(dāng)水中同時(shí)存在有HCO3-和OH-的時(shí)候,就發(fā)生如下式的化學(xué)反應(yīng), HCO3+OH-CO32-+H2O 故一般說(shuō)水中不能同時(shí)含有HCO3-堿度和OH-堿度。根據(jù)這種假設(shè),水中的堿度可能有五種不同的形式:只有OH-堿度;只有CO32-堿度;只有HCO3-堿度;同時(shí)有OH-+CO
13、32-堿度;同時(shí)有CO32-+HCO3-堿度。堿度的單位為毫摩爾/升(mmol/L),與硬度一樣,在美國(guó)和德國(guó)分別用ppmCaCO3和oG為單位。2、表示水中酸性物質(zhì)的指標(biāo) 表示水中酸性物質(zhì)的指標(biāo)是酸度,酸度是表示水中能用強(qiáng)堿中和的物質(zhì)的量??赡苄纬伤岫鹊奈镔|(zhì)有:強(qiáng)酸、強(qiáng)酸弱堿鹽、弱酸和酸式鹽。 天然水中酸度的成分主要是碳酸,一般沒(méi)有強(qiáng)酸酸度。在水處理過(guò)程中,如H離子交換器出水出現(xiàn)有強(qiáng)酸酸度。水中酸度的測(cè)定是用強(qiáng)堿標(biāo)準(zhǔn)來(lái)滴定的。所用指示劑不同時(shí),所得到的酸度不同。如:用甲基橙作指示劑,測(cè)出的是強(qiáng)酸酸度。用酚酞作指示劑,測(cè)定的酸度除強(qiáng)酸酸度(如果水中有強(qiáng)酸酸度)外,還有H2CO3酸度,即CO2酸
14、度。水中酸性物質(zhì)對(duì)堿的全部中和能力稱總酸度。 這里需要說(shuō)明的是,酸度并不等于水中氫離子的濃度,水中氫離子的濃度常用PH值表示,是指呈離子狀態(tài)的H+數(shù)量;而酸度則表示中和滴定過(guò)程中可以與強(qiáng)堿進(jìn)行反應(yīng)的全部H+數(shù)量,其中包括原已電離的和將要電離的兩個(gè)部分。3.水網(wǎng)系統(tǒng)通常電廠的水網(wǎng)系統(tǒng)主要包括取水系統(tǒng)、凈化站系統(tǒng)、鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)、工業(yè)廢水系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)這五大系統(tǒng)。以下就就水網(wǎng)這五大系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)介紹。3.1取水系統(tǒng) 取水系統(tǒng)的功能是將水從水源地一般為電廠附近的水庫(kù),河、湖等水源地通過(guò)升壓泵和輸水管引導(dǎo)電廠的系統(tǒng)。取水系統(tǒng)一般距離電廠非常遠(yuǎn),距離在3KM到30KM之間。有時(shí)在山區(qū),取水系統(tǒng)還配有翻山
15、輸送的升壓站。取水系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)單,控制邏輯簡(jiǎn)單,但是系統(tǒng)要求非常可靠,有時(shí)有恒壓供水的要求。難點(diǎn)在如何實(shí)現(xiàn)從水源地到水系統(tǒng)之間的通訊上。 3.2凈化站系統(tǒng) 一、混凝沉淀的原理混凝、沉淀過(guò)程一般是在澄清器內(nèi)進(jìn)行的。處理方法,是向水中加入混凝劑(硫酸鋁、聚合鋁和硫酸亞鐵、氯化鐵等)、石灰乳和鎂劑(菱苦土或白云粉)等化學(xué)藥品。各種藥品的作用如下:混凝劑的作用?;炷齽┰谒械淖饔茫菏谴偈顾形⑿〉膽腋∥锘蚰z體顆粒相互凝聚成大顆粒而下沉。二、混凝、沉淀設(shè)備及處理過(guò)程圖3.2-1 懸浮澄清池1空氣分離器;2噴嘴;3混合區(qū);4水平隔板;5垂直隔板;6反應(yīng)區(qū);7過(guò)渡區(qū);8出水區(qū);9水柵;10集水槽;11排泥系統(tǒng)
16、;12泥渣濃縮器;13采樣管;14可動(dòng)罩子利用混凝沉淀方法除掉水中懸浮物的沉淀設(shè)備叫做澄清池。目前常見(jiàn)的澄清池也有水力循環(huán)澄清池、機(jī)械攪拌澄清池、脈沖澄清池和泥渣懸浮澄清池等。各種澄清池盡管在結(jié)構(gòu)上有差異,但它們的工作原理則是相似的。這里僅以懸浮澄清池為例來(lái)闡述澄清池的工作過(guò)程。圖3.2-1是懸浮澄清池的結(jié)構(gòu)示意圖。原水首先經(jīng)過(guò)空氣分離器,把水中含有的空氣分離出去。這樣就可以避免空氣進(jìn)入澄清池內(nèi),攪動(dòng)懸浮層和把懸浮泥渣帶出澄清池,破壞懸浮層的正常工作。不含空氣的水和各種藥劑,經(jīng)過(guò)噴嘴送入澄清池下部的混合區(qū)。由于混合區(qū)水流旋渦很強(qiáng),可以使混凝劑與水充分混合。在混合區(qū)上部裝有水平和垂直的多孔隔板,
17、從混合區(qū)出來(lái)的水繼續(xù)向上流經(jīng)多孔板時(shí),多孔板既能使水得到進(jìn)一步的混合,又能消除旋渦使其成為平穩(wěn)水流,進(jìn)入反應(yīng) 區(qū)。反應(yīng)區(qū)是澄清器的中心部分,是主要工作區(qū)。當(dāng)水進(jìn)入反應(yīng)區(qū)后,水中雜質(zhì)逐漸凝聚成絮狀懸浮物(稱為泥渣),由泥渣組成的懸浮層對(duì)水起過(guò)濾作用。經(jīng)過(guò)反應(yīng)區(qū)懸浮層的水,繼續(xù)上升,進(jìn)入過(guò)渡區(qū)。由于筒體截面逐漸增大,水的流速逐漸減小,使懸浮物與水分離。澄清池上部出水區(qū)截面最大,水在這里流速最低,水與懸浮物得到了很好的分離。最后,澄清水由環(huán)形集水槽引出,送至清水箱。澄清池的中央設(shè)有垂直圓形的排泥筒。沿著排泥筒的不同高度開(kāi)有許多層窗口,多余的泥渣自動(dòng)地經(jīng)排泥窗口進(jìn)入濃縮器,濃縮后的泥渣由底部排污管排入
18、地溝。濃縮器與集水槽之間設(shè)有回水導(dǎo)管。由于濃縮器與集水槽之間有水位差,使?jié)饪s器上部的清水經(jīng)加水導(dǎo)管送入集水槽,而懸浮層上部的水經(jīng)排泥窗口進(jìn)入濃縮器,同時(shí)帶走了多余的泥渣,使懸浮層保持固定的高度。澄清池的出水質(zhì)量,一般可以達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn):(1) 懸浮物含量不大于20毫克/升。(2) 堿度不大于0.85毫克當(dāng)量/升。(3) 硅酸根含量,平均可降至1.01.5毫克/升。(4) 耗氧量不大于5毫克/升O2。三、影響混凝因素:水的PH值水溫混合速度劑量水中雜質(zhì)(泥渣); 3.2.1機(jī)械加速澄清池主要包括機(jī)加池、分配水箱、排泥門等設(shè)備。在機(jī)加池中加入混凝劑和助凝劑,通過(guò)攪拌機(jī),將懸浮雜質(zhì)、污泥雜質(zhì)等聚集沉淀
19、。將上層比較清澈的原水送入分配水箱,經(jīng)分配水箱分配到綜合泵房各水池。下層污泥通過(guò)排泥門送入干燥裝置,進(jìn)行干燥裝車運(yùn)走。3.2.2綜合水泵房主要包括消防水池及水泵、消防穩(wěn)壓罐及穩(wěn)壓泵、工業(yè)水池及水泵、化學(xué)水池及水泵、生活水池及水泵、活性炭過(guò)濾器等設(shè)備。 1)消防水泵是為全廠提供消防水源,且消防管網(wǎng)長(zhǎng)期帶壓,保障全廠消防安全。消防系統(tǒng)通常配置1臺(tái)電動(dòng)泵和1臺(tái)柴油泵,當(dāng)消防管網(wǎng)壓力迅速下降,且達(dá)到限值,表明有地方發(fā)生火災(zāi)大量使用消防水,所以自動(dòng)啟動(dòng)電動(dòng)消防泵,保障消防水源。若電動(dòng)泵出現(xiàn)故障,沒(méi)有啟動(dòng)則需要自動(dòng)連啟柴油消防泵,柴油泵的控制回路是就地自帶,且電源也是自帶的干電池。這就解決了,當(dāng)發(fā)生火災(zāi),
20、毀壞電氣回路,DCS控制系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)不能正常工作時(shí),仍然保障消防水源不斷。 消防穩(wěn)壓罐及穩(wěn)壓泵可以使消防管網(wǎng)長(zhǎng)期帶壓,當(dāng)有地方小量使用消防水,如:灑水車灌水清潔路面及灌溉植被,管道有裂口,接頭有漏水等。管網(wǎng)壓力低于限值,啟動(dòng)穩(wěn)壓泵,壓力恢復(fù)到一定時(shí),停穩(wěn)壓泵。穩(wěn)壓泵配置為一運(yùn)一備。 2)工業(yè)水泵 主要是為全廠提供工業(yè)水源,同時(shí)也為空壓機(jī)提供冷卻水。工業(yè)水泵配置為3臺(tái),兩運(yùn)一備,保障工業(yè)管網(wǎng)的壓力。工業(yè)水系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,也是電廠穩(wěn)定運(yùn)行的重要標(biāo)志之一。 3)生活水泵 主要是為生活區(qū)提供生活水源,包括吃、住、洗等用水。配置2臺(tái)活性炭過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾,定期反洗,一運(yùn)一備。配置2臺(tái)電動(dòng)泵和1臺(tái)變頻器,變頻運(yùn)
21、行一運(yùn)一備。保持生活管網(wǎng)的壓力穩(wěn)定。生活水中要加入次氯酸鈉進(jìn)行消毒。 4)化學(xué)水泵 主要是為化水車間提供化學(xué)水水源。配置1個(gè)化學(xué)水池和2臺(tái)化學(xué)水泵,一運(yùn)一備?;瘜W(xué)水泵與化學(xué)水池液位連鎖,液位低于限值停泵?;瘜W(xué)水泵是化學(xué)水處理的重要供水設(shè)備,一般在配置在化水控制器中,也有配置在凈水綜合泵房中,通過(guò)凈水主機(jī)與化水主機(jī)之間通訊,控制自動(dòng)邏輯 3.2.3凈水加藥主要包括助凝劑貯存池、攪拌箱、計(jì)量泵,混凝劑貯存池、攪拌箱、計(jì)量泵等設(shè)備。 加藥系統(tǒng)為機(jī)加池提供衡定的混凝劑和助凝劑。且為生活水池提供次氯酸鈉,進(jìn)行消毒。3.3鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng) 鍋爐補(bǔ)給水的功能是通過(guò)過(guò)濾器、超濾、反滲透除去水中的顆粒雜質(zhì),通過(guò)陽(yáng)
22、床、陰床、混床I等設(shè)備除去水中的鹽離子。包括過(guò)濾器、超濾、反滲透、一級(jí)除鹽、二級(jí)除鹽、除鹽水箱、加藥等系統(tǒng); 3.3.1過(guò)濾器過(guò)濾器常用的有雙介質(zhì)過(guò)濾器和活性碳過(guò)濾器兩種,目的是將水中的小顆粒雜質(zhì)除去,雙介質(zhì)內(nèi)部填充活性碳和石英沙,活性碳過(guò)濾器內(nèi)裝有活性炭。通過(guò)活性碳對(duì)顆粒雜質(zhì)的吸附作用,經(jīng)過(guò)處理的水順管道進(jìn)入超濾反滲透系統(tǒng)。,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行,活性炭飽和,吸附能力下降,就要對(duì)其進(jìn)行反洗,恢復(fù)其活性,重復(fù)利用。 一、 過(guò)濾原理 渾水通過(guò)濾層時(shí),為什么能除掉水中的懸浮物呢?對(duì)過(guò)濾的機(jī)理,現(xiàn)在還有些不同的看法。目前人們認(rèn)為,經(jīng)過(guò)混凝處理的水,通過(guò)濾層的濾料時(shí),有兩個(gè)作用:一個(gè)是濾料顆粒表面與懸浮
23、物之間的吸力,使懸浮物被吸附;另一個(gè)作用濾層對(duì)懸浮顆粒的機(jī)械篩除作用,而主要是吸附作用。二、 濾料選擇 做濾料的固體顆粒,應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和很好的化學(xué)穩(wěn)定性,以免在運(yùn)行和沖洗時(shí),因摩擦而破碎,或因溶解而引出水水質(zhì)惡化。 石英砂有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,在中性、酸性水中都很穩(wěn)定。但是在堿性水中石英砂能夠溶解,使水受到污染。 無(wú)煙煤的化學(xué)穩(wěn)定性較高,在一般堿性、中性和酸性水中都不溶解,它的機(jī)械強(qiáng)度也較好。 此外,濾料的粒度和級(jí)配都應(yīng)該選擇合適。 三、 過(guò)濾設(shè)備及運(yùn)行 過(guò)濾設(shè)備有多種,電廠水處理中常見(jiàn)的有機(jī)械過(guò)濾器和無(wú)閥濾池等。1機(jī)械過(guò)濾器(1)設(shè)備結(jié)構(gòu)。機(jī)械過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)如圖3.3.1-1所示。圖3.3.
24、1-1 機(jī)械過(guò)濾器1放空氣管;2進(jìn)水漏斗;3縫式濾頭;4配水支管;5配水干管;6混凝土它的本體是一個(gè)圓柱形容器,內(nèi)部裝有:進(jìn)入裝置、濾層和排水裝置。外部設(shè)有必要的管道、閥門等。在進(jìn)、出口的兩根水管上裝有壓力表,兩表的壓力差就是過(guò)濾時(shí)的水頭損失(運(yùn)行時(shí)的阻力)。進(jìn)水裝置可以是漏頭形式或其他形式的,其主要作用是使進(jìn)水沿過(guò)濾器截面均勻分配。濾層由濾料組成,濾料的粒徑一般采用0.61.0毫米。濾層的厚度一般為1.11.2米。 排水系統(tǒng)多采用支管縫隙式配水裝置。它的作用:一是使出水的匯集和反洗水的進(jìn)入,能沿著過(guò)濾器的截面均勻分布;一是阻止濾料被帶出。 (2) 設(shè)備運(yùn)行。過(guò)濾器在工作時(shí),渾水經(jīng)進(jìn)水口流到進(jìn)
25、水漏斗,然后流經(jīng)過(guò)濾層除掉渾水中的細(xì)小懸浮物而成為清水。此清水上排水系統(tǒng)送出。濾速為810米/時(shí),或更大些。 過(guò)濾器的運(yùn)行過(guò)程中,由于濾料不斷吸附渾水中的懸浮雜質(zhì),使運(yùn)行阻力逐漸增大。當(dāng)阻力增大到一定時(shí),應(yīng)停止運(yùn)行,對(duì)濾料進(jìn)行反洗。 反洗濾料時(shí),先將過(guò)濾器內(nèi)的水排放到濾層以上約10厘米處,用壓縮空氣吹洗3分鐘左右,然后將反洗清水和壓縮空氣從過(guò)濾器底部排水系統(tǒng)進(jìn)入,經(jīng)過(guò)濾層上升并沖動(dòng)濾料使濾料浮動(dòng)起來(lái)。此時(shí)濾料顆粒在水中游動(dòng)并相互摩擦,這樣將濾粒表面所吸附的雜質(zhì)洗掉。在用清水和壓縮空氣混合反洗35分鐘后,停止壓縮空氣,僅用清水繼續(xù)反洗約2分鐘后停止反洗。洗掉的吸附雜質(zhì)隨水上升,經(jīng)上部進(jìn)水漏斗上底
26、部排水門排入地溝。最后,用水正洗至合格投入運(yùn)行或備用。 (3) 雙層濾料。一般機(jī)械過(guò)濾器多用單層濾料,但單層濾料反洗后,在水流的作用下,濾料顆粒形成了“上細(xì)下粗”的排列。由于濾層上部的砂粒細(xì),砂粒之間孔隙小,所以吸附的懸浮物大多數(shù)集中在上面,致使濾層下部的濾料不能充分發(fā)揮吸附作用。這樣就帶來(lái)了水流阻力增長(zhǎng)快,運(yùn)行周期短的缺點(diǎn)。 為了消除上述缺點(diǎn),采用了雙層濾料的辦法。就是將濾層上部石英砂換一層顆粒較大的無(wú)煙煤,組成無(wú)煙煤-石英砂的雙層濾料的過(guò)濾器。由于無(wú)煙煤的比重比石英砂的小,所以反洗后無(wú)煙煤仍然保持在上層。上層無(wú)煙煤顆粒之間的孔隙較大,水中懸浮物除被無(wú)煙煤吸附外,還可以進(jìn)入下層石英砂濾層。這
27、樣就充分發(fā)揮了濾料的截污能力,使水流阻力增長(zhǎng)較慢,延長(zhǎng)了運(yùn)行周期。2無(wú)閥濾池圖3.3.1-2 無(wú)閥濾池1進(jìn)水槽;2進(jìn)水管;3檔板;4過(guò)濾室;5集水室;6沖洗水箱;7虹吸上升管;8虹吸下降管;9虹吸輔助管;10抽氣管; 11虹吸破壞管;12錐形擋板;13水封槽;14排水井;15排水管 (1) 設(shè)備結(jié)構(gòu)。無(wú)閥濾池的結(jié)構(gòu)如圖3.3.1-2所示。 這種過(guò)濾設(shè)備是用鋼筋水泥筑成的主體,由沖洗水箱、過(guò)濾室、集水室、進(jìn)水裝置以及沖洗用的虹吸裝置等組成。(2) 設(shè)備運(yùn)行。無(wú)閥濾池運(yùn)行時(shí),渾水由進(jìn)水槽1進(jìn)入,經(jīng)過(guò)進(jìn)水管2流入過(guò)濾室4,然后通過(guò)濾層除掉渾水中懸浮雜質(zhì),成為清水匯集到下部集水室5,此清水再由連通管進(jìn)
28、入上部沖洗水箱6,當(dāng)水箱充滿水后,澄清的水便經(jīng)出水漏斗送出。隨著運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng),濾層的阻力逐漸增大。虹吸上升管7中的水面也隨之升高,當(dāng)水面上升到虹吸輔助管9的管口時(shí),水立即從此管中急劇下降。這時(shí)主虹吸管(包括虹吸上升管7和虹吸下降管8)中的空氣,便通過(guò)抽氣管10抽走,管中產(chǎn)生負(fù)壓,使虹吸上升管和下降管中的水面同時(shí)上升,當(dāng)兩管水面上升達(dá)到匯合時(shí),便形成了虹吸作用。這時(shí),沖洗水箱的水,便沿著與過(guò)濾時(shí)相反的方向從下而上的經(jīng)過(guò)濾層,形成自動(dòng)反洗。這樣,沖洗水箱的水位便下降,當(dāng)水位降到虹吸破壞管11的管口以下時(shí),空氣便進(jìn)入虹吸管內(nèi),虹吸作用遭到破壞,虹吸上升管的水位下降,反洗過(guò)程自動(dòng)停止,過(guò)濾又重新開(kāi)始
29、。經(jīng)過(guò)機(jī)械過(guò)濾器或無(wú)閥濾池處理后的水,可以使出水中的懸浮物含量達(dá)到5毫克/升以下。3.3.2超濾主要包括疊片式過(guò)濾器、超濾裝置、超濾水池、超濾水泵、超濾反洗水泵等。超濾系統(tǒng)通過(guò)多級(jí)的過(guò)濾,將水中的大顆粒雜質(zhì)除去,送入反滲透系統(tǒng)。超濾裝置經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行后,需要對(duì)其進(jìn)行反洗,保持其過(guò)濾能力; 工藝流程圖如圖3.3.2-1圖3.3.2-13.3.3反滲透主要包括反滲透裝置、淡水池、淡水泵、反滲透反洗水泵等。反滲透系統(tǒng)進(jìn)一步過(guò)濾,同時(shí)加阻垢劑去除更小的顆粒雜質(zhì)。反滲透裝置經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行后,需要對(duì)其進(jìn)行沖洗,保持其過(guò)濾能力。 工藝流程圖如圖3.3.3-1。圖3.3.3-13.3.4一級(jí)除鹽由陽(yáng)床、除
30、碳風(fēng)機(jī)、中間水箱、陰床組成。陽(yáng)床中裝有酸性樹(shù)脂,用H+置換水中的陽(yáng)離子,陽(yáng)離子吸附在樹(shù)脂上,達(dá)到去除水中鹽的陽(yáng)離子的目的,同時(shí)生成不穩(wěn)定的碳酸,碳酸易分解為水和二氧化碳,水在落入中間水箱前,經(jīng)過(guò)除碳風(fēng)機(jī),大量的二氧化碳隨空氣排出;由于陽(yáng)床與陰床處理水的速率不同,所以用中間水箱來(lái)調(diào)節(jié),達(dá)到系統(tǒng)能不間斷制水;陰床中裝有堿性樹(shù)脂,用OH-置換水中的陰離子,陰離子吸附在樹(shù)脂上,達(dá)到去除水中鹽的陰離子的目的;從而完成一級(jí)除鹽的過(guò)程。在一級(jí)除鹽出口裝有導(dǎo)電度分析儀表,檢測(cè)水中鹽含量的多少。當(dāng)導(dǎo)電度超標(biāo),標(biāo)志著陰陽(yáng)床中的樹(shù)脂已經(jīng)失效,這時(shí)就需要對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行處理,恢復(fù)其特性。對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行反洗、正洗,在陽(yáng)床中加酸,
31、陰床中加堿,進(jìn)行置換,恢復(fù)其特性,再用于制水,重復(fù)利用。工藝流程圖如圖3.3.4-1 圖3.3.4-13.3.5二級(jí)除鹽將一級(jí)除鹽的合格水進(jìn)一步除鹽。其主要設(shè)備是混床,原理與一級(jí)除鹽相同,運(yùn)用樹(shù)脂的特性,去除水中殘存的硅鹽、鈉鹽等。在二級(jí)除鹽出口裝有導(dǎo)電度、硅表、鈉標(biāo)等分析儀表,檢測(cè)水中鹽的含量。當(dāng)這些檢測(cè)值超標(biāo),標(biāo)志混床的樹(shù)脂失效,則需要對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行水洗及置換,恢復(fù)其特性,重復(fù)利用。 工藝流程圖如圖3.3.5-1。圖3.3.5-1 3.3.6化學(xué)除鹽 化學(xué)除鹽法就是將RH樹(shù)脂和ROH樹(shù)脂分別(或混合)放在兩處(或一個(gè))離子交換器內(nèi),用RH樹(shù)脂除掉水中的金屬離子,用ROH除掉水中的酸根,使水成為
32、純水。 1原理。化學(xué)除鹽原理主要有兩個(gè)交換反應(yīng),一個(gè)是除鹽反應(yīng),一個(gè)是再生反應(yīng)。 (1) 除鹽。當(dāng)含鹽水流過(guò)RH樹(shù)脂層時(shí),水中的金屬離子與RH樹(shù)脂中的H+發(fā)生交換反應(yīng)。水中的Na+、Ca2+、Mg2+等離子擴(kuò)散到樹(shù)脂的網(wǎng)孔內(nèi)并留在其中,而網(wǎng)孔內(nèi)的H+則擴(kuò)散到水中。結(jié)果,水中除了少數(shù)殘余的金屬離子外,陽(yáng)離子換成了H+。這個(gè)過(guò)程用下列反應(yīng)式表示:RH+Na+RNa+H+2RH+Ca2+R2Ca+2H+2RH+Mg2+R2Mg+2H+ 經(jīng)過(guò)RH樹(shù)脂處理后的水,再通過(guò)ROH樹(shù)脂層時(shí),水中的酸根離子與ROH發(fā)生交換反應(yīng)。水中的Cl、等離子擴(kuò)散到樹(shù)脂網(wǎng)孔內(nèi)并留在其中,而網(wǎng)孔的OH則擴(kuò)散到水中。結(jié)果,水中除
33、了少數(shù)酸根外,陰離子換成OH。這個(gè)過(guò)程用下列反應(yīng)式表示:ROH+ClRCl+OH2ROH+R2SO4+2OHROH+RHSiO3+OH水中的H+與OH-相線路合變成水:H+OH-H2O水經(jīng)過(guò)RH陽(yáng)樹(shù)脂和ROH陰樹(shù)脂處理后,水中的金屬陽(yáng)離子被交換成H+,酸根陰離子被交換成OH-相結(jié)合成水,原水中的鹽類被除去。這樣處理后的水叫做除鹽水。 (2) 再生。RH樹(shù)脂和ROH樹(shù)脂,經(jīng)過(guò)交換后,分別轉(zhuǎn)變?yōu)镽Na、R2Ca、R2Mg和RCl、R2SO4、RHSiO3等新型樹(shù)脂。這些新型樹(shù)脂不能再起除鹽作用,這種現(xiàn)象叫做樹(shù)脂的失效。使失效的樹(shù)脂重新恢復(fù)成最初類型的樹(shù)脂的過(guò)程,叫做再生。再生是根據(jù)離子交換反應(yīng)的可
34、逆性進(jìn)行的。例如:即反應(yīng)向右進(jìn)行是除鹽,向左進(jìn)行是再生。而反應(yīng)究竟向哪個(gè)方向進(jìn)行與離子的性質(zhì)和溶液中離子濃度有關(guān)。在溶液中反應(yīng)方向主要決定于離子被樹(shù)脂的選擇性,當(dāng)溶液中某種離子濃度增大到一定范圍時(shí),反應(yīng)就可以按人們指定的方向進(jìn)行。在上述反應(yīng)中分別增加H+濃度和OH-濃度,反應(yīng)就向再生方向進(jìn)行。這一可逆反應(yīng),提供了失效樹(shù)脂再生的條件。RH陽(yáng)樹(shù)脂失效后采用一定濃度的酸溶液再生,ROH陰樹(shù)脂失效后采用一定濃度的堿溶液再生。使樹(shù)脂再生的藥劑如酸、堿等,稱為再生劑(或還原劑)。 在生產(chǎn)中,RH的再生液一般用45%的鹽酸或12%的硫酸;ROH的再生液一般用34%的氫氧化鈉溶液。2設(shè)備和運(yùn)行 (1)復(fù)床。水
35、處理使用的離子交換器有多種形式,其運(yùn)行方式也各不相同,常見(jiàn)的有復(fù)床除鹽和混床除鹽。下面先介紹復(fù)床除鹽的設(shè)備結(jié)構(gòu)和運(yùn)行步驟。 復(fù)床就是把RH樹(shù)脂和ROH樹(shù)脂分別裝有兩個(gè)交換器內(nèi)組成的除鹽系統(tǒng)。裝有RH樹(shù)脂的叫做陽(yáng)離子交換器;裝有ROH樹(shù)脂的叫做陰離子交換器。1) 設(shè)備結(jié)構(gòu)。離子交換器的主體是一個(gè)密閉的圓柱形殼體,體內(nèi)設(shè)有進(jìn)水、排水和再生裝置,如圖3.3.6-1。 進(jìn)水裝置多采用喇叭口形,水沿喇叭口周圍淋下,以便使水分布均勻。 排水裝置,近年來(lái)多采用穹形多孔板加石英砂墊層的方式,也有用排水帽的。 進(jìn)再生液裝置有輻射型、圓環(huán)形和支管形,如圖3.3.6-2所示。 圖3.3.6-1 離子交換器結(jié)構(gòu) 圖3
36、.3.6-1 離子交換器再生裝置1放空氣管;2進(jìn)水漏斗;3再生裝置; 1輻射型;2圓環(huán)型;3支管型4縫式濾頭;5混凝土 2) 運(yùn)行步驟。交換器的運(yùn)行分為四個(gè)階段:交換除鹽、反洗、再生和正洗。 交換除鹽。在除鹽運(yùn)行階段,被處理的水洗經(jīng)過(guò)陽(yáng)離子交換器,再進(jìn)入陰離子交換器,除鹽后的水送入除鹽水箱。陽(yáng)離子交換器內(nèi)裝入一定量的RH樹(shù)脂,在陽(yáng)離子交換器內(nèi)水中的金屬離子與RH樹(shù)脂中的H+交換,金屬被交換在樹(shù)脂上;陰離子交換器內(nèi)裝入一定量的ROH樹(shù)脂,在陰離子交換器內(nèi),水中的酸根離子與ROH樹(shù)脂中的OH交換,酸根離子被交換在樹(shù)脂上。經(jīng)過(guò)兩種交換處理后的水,送入除鹽水箱。交換器運(yùn)行若干小時(shí)后,出水含鹽量增加,水
37、的導(dǎo)電度增大。當(dāng)運(yùn)行到出水導(dǎo)電度明顯增大并達(dá)到一定值時(shí),說(shuō)明交換劑已經(jīng)失效,不能生產(chǎn)出合格的水。 在生產(chǎn),為了便于用導(dǎo)電度表監(jiān)視樹(shù)脂是否已經(jīng)失效,一般是讓陽(yáng)樹(shù)脂先失效。樹(shù)脂失效后,停止運(yùn)行進(jìn)行再生. 反洗。樹(shù)脂再生前需要反洗。這是因?yàn)樽儞Q是在較大壓力下進(jìn)行的,樹(shù)脂顆粒間壓得很緊,這樣在樹(shù)脂層內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一些破碎的樹(shù)脂;此外,在陽(yáng)離子交換樹(shù)脂層表面幾厘米的厚度內(nèi)還會(huì)積累一些水中懸浮物,這些破碎的樹(shù)脂是懸浮物都不利于交換劑的再生。所以,反洗的目的就是用清水松動(dòng)交換劑層,清除樹(shù)脂層內(nèi)的懸浮物、破碎樹(shù)脂和氣泡等。反洗水經(jīng)底部反洗進(jìn)水門進(jìn)客店交換器內(nèi),自下而上的流過(guò)樹(shù)脂層,再進(jìn)入上部漏斗由排水門排入地溝。反
38、洗時(shí),要求樹(shù)脂層膨脹3040%,使樹(shù)脂得到充分清洗。反洗一直進(jìn)行到出水澄清為止。為了防止樹(shù)脂被沖走,應(yīng)先慢慢開(kāi)大反洗進(jìn)水門,然后慢慢開(kāi)大排水門。使用的反洗水不應(yīng)污染樹(shù)脂。圖3.3.6-3 混合床離子交換器結(jié)構(gòu)1放空氣管;2觀察孔;3進(jìn)水裝置;4多孔板;5檔水板;6濾布層;7中間排水裝置 再生。再生是一項(xiàng)重要的操作過(guò)程。再生開(kāi)始前,打開(kāi)空氣門和排水門,放掉交換器內(nèi)一部分水,使水位降到樹(shù)脂層上1020厘米處,關(guān)閉排水門。然后將一定濃度的再生液送進(jìn)交換器內(nèi),由再生裝置將再生液均勻分布大整個(gè)樹(shù)脂層上,并將交換器內(nèi)的空氣經(jīng)空氣管排出。當(dāng)交換器內(nèi)的空氣排完再生液充滿筒體后,并閉空氣門,打開(kāi)排水門,此時(shí)再生
39、液流過(guò)樹(shù)脂層,并與失效的陽(yáng)離子(或陰離子)樹(shù)脂發(fā)生離子交換反應(yīng),使失效樹(shù)脂得到再生。再生過(guò)程中的廢液從排水門排走。 正洗。待樹(shù)脂中再生后的廢液基本排完,樹(shù)脂中仍有殘留的再生劑和再生產(chǎn)物,必須把它們洗掉,交換器方能重新投入運(yùn)行。正洗時(shí),清水沿運(yùn)行路線進(jìn)入交換器,由排水門排入地溝。正洗開(kāi)始時(shí),排出的廢液中仍有再生劑和再生產(chǎn)物,隨著正洗的進(jìn)行,出水中的再生劑和再生產(chǎn)物逐漸減少,同時(shí)除鹽的交換反應(yīng)也開(kāi)始發(fā)生,當(dāng)排出的水基本符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí),即可關(guān)閉排水門,結(jié)束正洗,投入運(yùn)行或備用。 交換器從除鹽反洗再生正洗的全過(guò)程叫做一個(gè)運(yùn)行周期。 (2) 混床。經(jīng)過(guò)復(fù)床除鹽的水,僅適用一般高壓鍋爐的補(bǔ)給水,仍不能滿足
40、高參數(shù)鍋爐的給水水質(zhì)要求。為此,可以將復(fù)床除鹽水再通過(guò)混床處理,以提高水質(zhì)的純度。 混床就是把陽(yáng)、陰離子交換樹(shù)脂放在同一個(gè)交換器內(nèi),并在運(yùn)行前兩種樹(shù)脂充分混合均勻。 1) 混床的除鹽原理。一般制取高純度的除鹽水,均采用RH與ROH樹(shù)脂,即H-OH型混床。在這種混床內(nèi)可以把樹(shù)脂層內(nèi)的RH與ROH樹(shù)脂顆??醋鰹榛旌辖诲e(cuò)排列的,這樣的混床就相當(dāng)于許多級(jí)復(fù)床串聯(lián)在一起,有利于下列反應(yīng):RH+Na+RNa+H+ROH+RHSiO3+OHH+OHH2O 由于RH與ROH樹(shù)脂顆粒交錯(cuò)排列,生成的H+和OH很快能結(jié)事成難解離的水,使除鹽反應(yīng)進(jìn)行得比較徹底。因此,HOH型混床的出水水質(zhì)純度很高。 2) 設(shè)備結(jié)構(gòu)
41、。一般采用的混床有固定式體內(nèi)再生混床和固定式體外再生混床。這里介紹內(nèi)再生混床設(shè)備,如圖3.3.6-3。 這種離子交換器是一個(gè)圓柱形密閉容器,交換器上部設(shè)有進(jìn)水裝置,下部有配水裝置,中間裝有陽(yáng)、陰樹(shù)脂再生用的排液裝置,中間排液裝置的上方設(shè)有進(jìn)堿裝置。 3) 再生?;齑彩前殃?yáng)、陰樹(shù)脂混合裝在同一個(gè)交換器內(nèi)運(yùn)行的,所以運(yùn)行操作與一般固定床不同,特別是混床的再生操作差別很大。當(dāng)混床樹(shù)脂失效再生時(shí),首先應(yīng)把混合的陽(yáng)、陰樹(shù)脂分層,然后才能分別通過(guò)酸、堿再生液進(jìn)行再生,這是混床操作的特點(diǎn)。 再生方法分為體內(nèi)再生法和體外再生法。本節(jié)介紹體內(nèi)再生法,其步驟為:反洗分層、再生和正洗。 反洗分層?;齑矁?nèi)陽(yáng)、陰樹(shù)脂間
42、的比重差是混床樹(shù)脂分層的重要條件。陽(yáng)樹(shù)脂的濕真比重為1.231.27,而陰樹(shù)脂的濕真比重為1.061.11。由于陽(yáng)、陰樹(shù)脂比重的不同,當(dāng)混床樹(shù)脂反洗時(shí),在水流作用下樹(shù)脂會(huì)自動(dòng)會(huì)層,上層是比重較小的陰樹(shù)脂,下層是比重較大的陽(yáng)樹(shù)脂。陽(yáng)、陰樹(shù)脂的比重差越大,分層越迅速、徹底;比重差小,分層比較困難。樹(shù)脂的比重與失效樹(shù)脂轉(zhuǎn)型有關(guān),失效樹(shù)脂轉(zhuǎn)型不同,其比重也各不相同,不同型式的陽(yáng)樹(shù)脂,它們的比重順序?yàn)椋?不同型式陰樹(shù)脂的比重順序?yàn)椋?表示比重,右下角的符號(hào)表示樹(shù)脂的類型。 為了提高樹(shù)脂分層效果,有時(shí)在分層前向混床內(nèi)通入NaOH,使陽(yáng)樹(shù)脂轉(zhuǎn)換為比重較大的RNa樹(shù)脂,使陰樹(shù)脂轉(zhuǎn)換為比重較小的ROH樹(shù)脂。這樣
43、可以增大陽(yáng)、陰樹(shù)脂間的比重差,以達(dá)到提高分層效果的目的。 此外,反洗流速,也影響分層效果。一般反洗流速,應(yīng)控制在使整個(gè)樹(shù)脂層的膨脹率在50%以上。 再生?;齑仓嘘?yáng)、陰樹(shù)脂分層后,就可以對(duì)上層的陰樹(shù)脂和下層的陽(yáng)樹(shù)脂分別進(jìn)行再生,亦可同時(shí)進(jìn)行再生。以分別再生為例,說(shuō)明再生操作: 再生陰樹(shù)脂時(shí),堿液從上部的進(jìn)堿管進(jìn)入,通過(guò)失效的陰樹(shù)脂層,使失效樹(shù)脂再生,其廢液由混床中部排液裝置排出。此時(shí)應(yīng)特別注意防止堿液浸潤(rùn)陽(yáng)樹(shù)脂層。為此,在再生陰樹(shù)脂的同時(shí)將清水按酸再生液的途徑,從底部不斷送入。當(dāng)陰樹(shù)脂再生完畢后,繼續(xù)向陰樹(shù)脂層進(jìn)清水,清洗陰樹(shù)脂層中的再生廢液,清洗至排水的氫氧堿度為0.5毫克當(dāng)量/升時(shí)為止。 再
44、生陽(yáng)樹(shù)脂時(shí),酸液從下面通過(guò)底部配水裝置進(jìn)入失效樹(shù)脂層,使失效的陽(yáng)樹(shù)脂再生,其廢液從混床中部的排液裝置排出。此時(shí)應(yīng)注意防止酸液浸潤(rùn)陰樹(shù)脂層。為此,在再生陽(yáng)樹(shù)脂同時(shí)將清水按堿再生液的途徑從上部進(jìn)入。當(dāng)陽(yáng)樹(shù)脂再生完畢后,繼續(xù)向陽(yáng)樹(shù)脂層進(jìn)清水,清洗陽(yáng)樹(shù)脂中的再生廢液,清洗至排水的酸度為0.5毫克當(dāng)量/升時(shí)為止。 正洗。正洗就是用清洗水從上部進(jìn)入,通過(guò)再生后的樹(shù)脂層由底部排出。 首先進(jìn)行混合前正洗,當(dāng)正洗到排水的導(dǎo)電度在1.5微姆/厘米以下時(shí),停止混合前正洗,然后從混床交換器底部進(jìn)入壓縮空氣,把兩種樹(shù)脂混合均勻,進(jìn)行混合后的大流量正洗(流速約為20米/時(shí)左右)至出水合格,投入運(yùn)行或備用。 混床的出水純度
45、雖然很高,但樹(shù)脂交換容量的利用低、樹(shù)脂磨損大、再生操作復(fù)雜。因此,它適用處理含有微量鹽的水,如經(jīng)過(guò)一級(jí)復(fù)床處理的除鹽水和凝結(jié)水等。這樣可以延長(zhǎng)混床的運(yùn)行周期,減少再生次數(shù)。3.3.7除鹽水主要包括除鹽水箱、除鹽水泵和除鹽水出口母管流量計(jì)等設(shè)備。除鹽水箱是用來(lái)儲(chǔ)存除鹽水,同時(shí)調(diào)節(jié)主機(jī)除鹽用水與化水制水的不同速率。除鹽水泵是用來(lái)給主機(jī)輸送除鹽水,一般布置2臺(tái)以上,達(dá)到一運(yùn)一備的效果,除鹽水是主機(jī)正常運(yùn)行的重要條件之一。除鹽水出口母管流量計(jì)是用來(lái)測(cè)量除鹽水的瞬時(shí)流量,對(duì)瞬時(shí)流量進(jìn)行時(shí)間切片累計(jì),就得出累計(jì)流量,同時(shí)這個(gè)流量也是衡量化水系統(tǒng)制水能力的重要參數(shù)之一。工藝流程圖如圖3.3.6-1。圖圖3.
46、3.6-13.3.8化學(xué)加藥主要包括酸堿儲(chǔ)罐、酸堿計(jì)量箱、酸堿計(jì)量泵、酸堿噴射器等設(shè)備。這部分工藝主要完成對(duì)酸堿的儲(chǔ)存,以及對(duì)一級(jí)除鹽與二級(jí)除鹽提供酸和堿。 如圖3.3.8-1。圖3.3.8-1 3.4工業(yè)廢水系統(tǒng) 包括工業(yè)廢水、含油污水、含煤廢水、生活污水等畫面; 3.4.1工業(yè)廢水主要包括廢水池、三連箱、加藥裝置、爆氣裝置、污泥干燥裝置等設(shè)備。從全廠排污管道來(lái)的廢水進(jìn)入廢水池進(jìn)行爆氣,送入三連箱,加酸堿中和,加聚凝劑混凝劑進(jìn)行沉淀,送入機(jī)械攪拌澄清池,上層污水送入中和池,下層污泥送入污泥干燥裝置進(jìn)行干燥裝車運(yùn)走。中和池繼續(xù)加酸堿中和攪拌,上層廢水進(jìn)復(fù)用水池進(jìn)行復(fù)用(清潔路面,煤場(chǎng)降溫等)。
47、下層廢水回廢水池,循環(huán)上述過(guò)程。 工藝流程圖。3.4.2含油污水主要包括油水分離裝置、含油污水調(diào)節(jié)池、集油箱、污水提升泵等設(shè)備。將油水分離,污油排至污油池,水排至廢水清水池重復(fù)利用。 3.4.3含煤廢水包括含煤廢水處理裝置、煤泥干化池、含煤廢水調(diào)節(jié)池、清水池等。主要將煤廠污水凈化處理,達(dá)到重復(fù)利用、安全排放的目的。 3.4.4生活污水主要包括沉淀池,羅茨風(fēng)機(jī),斜板澄清器等設(shè)備。通過(guò)沉淀、爆氣等工藝處理生活區(qū)產(chǎn) 。污水工藝流程圖如圖3.4.4-1。圖3.4.4-14.水網(wǎng)系統(tǒng)功能要求水網(wǎng)控制系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)的控制包含有單體,連鎖,互備,組操,自動(dòng)等功能。 4.1單體點(diǎn)動(dòng)單體是控制設(shè)備的最基本要求,通
48、過(guò)采集設(shè)備的反饋,判斷設(shè)備的狀態(tài),從而對(duì)單個(gè)控制設(shè)備的發(fā)手動(dòng)啟動(dòng)和手動(dòng)停止命令。4.2連鎖設(shè)備連鎖分泵與出口、入口閥的連鎖和泵與液位、壓力的連鎖。 當(dāng)泵與出口閥和入口閥處于連鎖狀態(tài)時(shí),如果需要啟動(dòng)泵,則先打開(kāi)泵的入口閥,然后啟動(dòng)泵,最后開(kāi)出口閥。當(dāng)停止泵時(shí),流程是啟動(dòng)的反過(guò)程。 當(dāng)泵與液位和壓力處于連鎖狀態(tài)時(shí),當(dāng)達(dá)到操作員的設(shè)定值后,泵將自動(dòng)啟動(dòng)或停止。4.3互備2臺(tái)或2臺(tái)以上的設(shè)備組之間的邏輯連鎖為互備邏輯?;溥壿嬍菫榱颂岣呦到y(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行率,配置冗余的就地設(shè)備或設(shè)備組,在主機(jī)出現(xiàn)故障或異常時(shí),備機(jī)能及時(shí)正常運(yùn)行,保障系統(tǒng)的不停機(jī)且穩(wěn)定運(yùn)行。 4.4組操組操是通過(guò)時(shí)序控制,對(duì)同一罐體上的多個(gè)閥
49、門以及相關(guān)泵及風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制,完成相應(yīng)的工藝要求。具有組操工藝的設(shè)備有過(guò)濾器、超濾、反滲透、一級(jí)除鹽、二級(jí)除鹽等;具體組操工藝要求一般由設(shè)計(jì)院提供。 4.5自動(dòng)通過(guò)選擇路經(jīng),選擇設(shè)備,多級(jí)確認(rèn)后,一鍵啟動(dòng)制水。制水過(guò)程中,對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)及判斷,及時(shí)彈出窗口,警告操作員是否改變系統(tǒng)運(yùn)行方式。4.6監(jiān)視功能 上位軟件不但能發(fā)出控制命令,且能監(jiān)視各設(shè)備工作狀態(tài)與參數(shù)。事故報(bào)警,還有智能語(yǔ)音報(bào)警,使程控得以更加準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)。從而保證系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行。 4.6.1系統(tǒng)工作流程、設(shè)備狀態(tài)、參數(shù)通過(guò)顏色顯示出系統(tǒng)正在工作的流程,工作設(shè)備的狀態(tài)亦通過(guò)顏色表現(xiàn)出來(lái),各設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)則通過(guò)具備數(shù)字,以及相應(yīng)的圖形(如
50、棒形圖)表現(xiàn)出來(lái)。例:各泵電機(jī)主要設(shè)備電流,分析儀表,水箱水位,管道壓力等趨勢(shì)圖,以及設(shè)備(如閥門)的開(kāi)關(guān)位置。 4.6.2報(bào)警窗口及語(yǔ)音報(bào)警(根據(jù)具體功能要求制作) 在畫面左下方有一報(bào)警窗口滾動(dòng)的內(nèi)容為最新的設(shè)備報(bào)警信息,用文字給運(yùn)行人員以提示;同時(shí)輔以智能語(yǔ)音報(bào)警,智能語(yǔ)音報(bào)警事先將可能出現(xiàn)的報(bào)警內(nèi)容錄入計(jì)算機(jī)內(nèi)用軟件處理后,當(dāng)報(bào)警狀態(tài)發(fā)生時(shí),播出以提示值班員。 4.7管理功能(根據(jù)具體要求制作) 管理功能大致包括以下三部分,報(bào)警事件記錄與查詢、運(yùn)行設(shè)備流程等的統(tǒng)計(jì),班報(bào)的自動(dòng)生成。 4.7.1報(bào)警事件的記錄與查詢當(dāng)發(fā)生的設(shè)備事故報(bào)警時(shí),除了畫面的報(bào)警窗口提供的報(bào)警外,管理軟件還提供了實(shí)時(shí)
51、報(bào)警,歷史報(bào)警等統(tǒng)計(jì)與查詢報(bào)表,同時(shí)還有設(shè)備的實(shí)時(shí)趨勢(shì)與歷史趨勢(shì)報(bào)表,供檢修運(yùn)行人員參考。 4.7.2運(yùn)行統(tǒng)計(jì)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)包括,設(shè)備運(yùn)行時(shí)間、運(yùn)行參數(shù)包括運(yùn)行日志、轉(zhuǎn)換調(diào)度、系統(tǒng)規(guī)程、票據(jù)、設(shè)備缺陷、檢修交待、指標(biāo)等內(nèi)容以實(shí)現(xiàn)設(shè)備定期實(shí)驗(yàn)、轉(zhuǎn)換使用、運(yùn)行超時(shí)報(bào)警閉鎖等功能。 4.7.3班報(bào)的自動(dòng)生成班報(bào)即運(yùn)行日志,內(nèi)容涵蓋燃料部門的運(yùn)行管理數(shù)據(jù)、主要包括“運(yùn)時(shí)統(tǒng)計(jì)”、“流量統(tǒng)計(jì)”、“電量統(tǒng)計(jì)”三大項(xiàng)。以實(shí)現(xiàn)流程上制水量、噸水耗電量等指標(biāo)的考核,及實(shí)現(xiàn)制水量分班計(jì)量,同時(shí)還能統(tǒng)計(jì)班用電量、日用電量、月用電量、年用電量等指標(biāo)。5.軟件要求5.1人機(jī)界面要求(上位機(jī)部分)水系統(tǒng)軟件的人機(jī)界面具有以下功能
52、:監(jiān)視功能,監(jiān)視水系統(tǒng)中每個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),監(jiān)視水系統(tǒng)中所有傳感器的值,監(jiān)視水系統(tǒng)中所有報(bào)警。設(shè)備選擇功能及命令發(fā)出功能,點(diǎn)選設(shè)備進(jìn)行單機(jī)起停;設(shè)備組操作功能,對(duì)過(guò)濾器等設(shè)備組通過(guò)組操界面進(jìn)行設(shè)備組的啟動(dòng)、停止、設(shè)備組步序強(qiáng)制等操作。對(duì)水系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)操作如鍋爐補(bǔ)給水的一鍵制水功能和凝結(jié)水的自動(dòng)運(yùn)行功能。歷史記錄的查詢工能,查詢歷史趨勢(shì),查詢報(bào)表功能。用戶界面分辨率設(shè)置如下: 21寸顯示器分辨率為:1600*1200,所對(duì)應(yīng)的圖型標(biāo)準(zhǔn)圖幅為15960*10770 19寸以下顯示器分辯率為:1280*1024 ,所對(duì)應(yīng)的圖型標(biāo)準(zhǔn)圖幅為12760*9000 22寸寬屏分辨率:1680*105
53、0 ,所對(duì)應(yīng)的圖型標(biāo)準(zhǔn)圖幅為16760*9260 具體參見(jiàn)上灣鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)界面。 由于水系統(tǒng)的子系統(tǒng)很多,公共功能(報(bào)警、報(bào)表、趨勢(shì)等)放在系統(tǒng)切換區(qū) 5.2界面數(shù)量及描述水系統(tǒng)做系統(tǒng)畫面時(shí)要根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的P&I圖進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)一副圖太大,頁(yè)面無(wú)法畫下時(shí)按照以下表格分系統(tǒng)。對(duì)應(yīng)的每個(gè)系統(tǒng)都有一個(gè)切換按鈕。 水網(wǎng)系統(tǒng)畫面數(shù)量要求鍋爐補(bǔ)給水鍋爐補(bǔ)給水總圖 過(guò)濾器 超濾 反滲透一級(jí)處理 二級(jí)處理 除鹽水箱 酸堿加藥 循環(huán)水加藥 凈水站 機(jī)加池 綜合水泵房 凈水加藥 污泥處理 工業(yè)廢水 工業(yè)廢水 生活污水 廢水加藥 污泥處理 1機(jī)凝結(jié)水(2機(jī)組按鈕和1機(jī)組一樣)也有可能兩個(gè)機(jī)組的再生用一套1
54、機(jī)凝結(jié)水總圖 #1機(jī)前置過(guò)濾器 #1機(jī)高速混床 再生系統(tǒng) 再生加藥 機(jī)組排水槽 爐水加氨 汽水取樣 爐水加聯(lián)氨 水系統(tǒng)做系統(tǒng)畫面時(shí)要根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的P&I圖進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)一副圖太大,頁(yè)面無(wú)法畫下時(shí)按照以下表格分系統(tǒng)。對(duì)應(yīng)的每個(gè)系統(tǒng)都有一個(gè)切換按鈕。5.3邏輯部分(下位程序) 下位邏輯是以梯形圖及CFC語(yǔ)言編寫而成。主要是對(duì)設(shè)備的單一控制和整體聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)工藝要求。同時(shí)對(duì)模擬量的數(shù)據(jù)采集反饋給上位畫面顯示。 5.3.1設(shè)備點(diǎn)的分布,IO清冊(cè)的編制; 設(shè)備點(diǎn)的分布,關(guān)系到組態(tài)時(shí)網(wǎng)絡(luò)變量的多少,從而影響DPU的負(fù)荷。 為保障系統(tǒng)負(fù)荷,同類設(shè)備應(yīng)分布在同一DPU中。同時(shí)為保障系統(tǒng)穩(wěn)定,不會(huì)因1個(gè)設(shè)備出現(xiàn)故障,而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的停機(jī)和無(wú)法運(yùn)行,布置在同一DPU中的同類設(shè)備應(yīng)布置在不同機(jī)籠中。 化水工藝流程如圖:清水泵高效過(guò)濾器活性炭過(guò)濾器陽(yáng)床除碳風(fēng)機(jī)中間水泵陰床混床除鹽水箱。 根據(jù)化水這一時(shí)序控制工藝流程,設(shè)備本體在就地布置都比較集中,DCS控制機(jī)柜都集中在同一電子間內(nèi) 同類設(shè)備應(yīng)分布在相同的DPU中。有連鎖關(guān)系設(shè)備應(yīng)布置在同一DPU中,如2臺(tái)反洗水泵、3臺(tái)清水泵與4臺(tái)高效過(guò)濾器應(yīng)布置在同一DPU,反洗水泵和清水泵的啟停取決于高效過(guò)濾器的運(yùn)行步序;屬于同一工藝單元也應(yīng)布置在同一DPU中,從反洗水泵至活性炭過(guò)濾器屬于除鹽預(yù)處理過(guò)程,陽(yáng)床至陰床屬于一級(jí)除鹽過(guò)程,混床屬于二級(jí)
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