火力发电厂水处理系统设计-毕业设计(共63页).docx

《火力发电厂水处理系统设计-毕业设计(共63页).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《火力发电厂水处理系统设计-毕业设计(共63页).docx（63页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选优质文档-倾情为你奉上目录专心-专注-专业1 概述 . 12 厂址选择及厂房布置 . 32.1 厂址选择的基本条件 . 32.1.1 厂址选择要贯彻下列原则：. 32.2 建厂地区的地理，地质及气象条件. 42.3 厂址选择 . 43 设计参数. 63.1 原始资料 . 63.2 水汽质量标准 . 74 水处理主要工艺的论证及选择 . 124.1 锅炉补给水处理系统 . 124.1.1.常用除盐方式技术性的比较. 124.1.2 常用除盐方式的经济性比较. 134.1.3 预处理系统的选择 . 144.1.4 反渗透进水前处理系统 . 144.2 凝结水精处理系统. 144.3 循环水处理

2、系统 . 154.4 废水处理系统 . 165 工艺计算. 175.1 补给水系统工艺计算 . 175.1.1 补给水处理系统出力计算 . 175.1.2 除盐系统工艺计算 . 185.1.3 预除盐系统工艺计算 . 275.2 凝结水处理系统工艺计算 . 305.3 循环水处理系统的工艺计算 . 335.3.1 冷却水量的确定 . 335.3.2 循环冷却水补水水量的确定. 345.3.3 循环水补充水处理工艺计算. 346 主要设备选型 . 386.1 锅炉补给水处理系统主要设备选型. 386.2 凝结水精处理系统主要设备选型 . 396.3 循环水处理系统的主要设备选型 . 396.4

3、废水处理系统主要设备选型 . 40参考文献 . 41专题论文部分. 43翻译部分 . 52英文原文. 52中文译文. 64致谢 . 73本科生毕业设计第 1 页1 概述水是电厂锅炉系统中能量传递与转换的介质，其品质的高低直接影响设备的安全性与经济性。近年来，随着电力工业的发展，高参数、大容量发电机组在我国相继建设投产，对火电厂的水质处理也提出了越来越严格的要求。为降低锅炉管的腐蚀速率，减小炉管沉积物与结垢量，提高蒸汽品质，延长相关设备的使用年限，减少污染物的排放量，必须对锅炉补给水、凝结水、循环水、废水等一系列相关的水进行除盐等处理。电厂水处理主要分为四大部分，分别是锅炉补给水处理、凝结水精处

4、理、循环水处理以及废水处理。其中锅炉补给水处理、凝结水精处理直接影响锅炉的腐蚀、结垢、积盐程度，对机组经济、安全运行意义重大。早期的电厂锅炉用水是以蒸馏法为基础的，但随着机组容量的增加，水质和制水量都难以满足生产要求。自 20 世纪 40 年代发明了离子交换树脂后，锅炉补给水的制备是以离子交换树脂的离子交换反应为基础的，由此满足了大型电厂锅炉对水质和水量的要求。其典型的制水系统为阳床+阴床+混床，出水水质在 0.070.2 S/cm 之间，达到了一级试剂用水的标准。随着高参数、大容量、超临界机组的相继投产及水资源污染的日益加重，如何经济、高效地去除水中有机物与离子更另人关注。从 20 世纪 6

5、0 年代开始，反渗透（RO）技术的开发与应用日益广泛，单级反渗透脱盐率目前已达 99.5%，为制备电厂锅炉用水提供了一种新的方法；从 20 世纪 70 年代开始，在许多制水工艺中它代替了阳床+阴床+混床的一级除盐系统。从 20 世纪 90 年代开始，由电渗析（ED）技术发展起来的电除盐（EDI）在许多制水工艺中代替了混床，RO+EDI 提供了一个连续运行、无酸碱再生、经济环保的除盐制水系统。当传统预处理被超滤（UF）和微滤（MF）替代时，即组成所谓的集成膜处理系统（IMS）UF+RO+EDI，也即全膜处理系统；其出水电导率可达 0.0570.067 S/cm，出水水质完全满足电厂锅炉补给水的要

6、求，是一种环保型的除盐系统。与传统的离子交换除盐相比，全膜处理法具有连续生产、出水水质稳定、无人值守、不用酸碱、设备紧凑、运行经济等优点，是锅炉补给水处理的发展方向。本设计主要是根据现阶段国内外水处理技术的现状，设计 600MW 锅炉的水处理工艺，其中主要包括锅炉补给水处理、凝结水精处理、循环水处理以及废水处理四个系统，其水汽循环系统主要工艺流程如图 1 所示。本科生毕业设计图 1 发电厂水汽循环系统主要流程第 2 页本科生毕业设计第 3 页2 厂址选择及厂房布置2.1 厂址选择的基本条件火力发电厂的厂址选择是一项政治、经济和技术性的工作。厂址选择应根据国民经济建设计划、工业布局的要求，燃料基

7、地分布情况、电力系统规则、运煤或输电，并结合地区建设计划、符合的发展和自然条件等因素来考虑。2.1.1 厂址选择要贯彻下列原则：1、满足生产要认真落实并解决好火力发电厂的燃料供应、水源、对外交通（尤其是铁路专用线）、电力和热力符合、除灰、出线、地形、地质、地震、水文、气象、环境保护等主要技术条件，并留有适当的余度，以满足生产，使用方便，为电厂建成投产后的安全、稳发、经济喝了创造条件。2、节约用地在满足生产工艺流程和施工条件下，用地应紧凑，因地制宜的合理利用坡地、荒地等建厂，不占或少占良田。3、近水靠煤要确保水资源充足、落实可靠。厂址应当尽量靠近水源，以减少扬程、缩短管道、降低运行费用。在缺水地

8、区，应采取措施来节约用水，入烤炉工业用水、除灰用水的回收与反复利用，以及冷却塔装设出水器减少水量消耗等措施，以扩大电厂的可装机容量。火力发电厂的燃料主要立足于煤，这是我国丰富的煤炭资源所决定的。今后火电厂建设的重点是坑口电站，主要在煤炭基地建设电站群，逐步形成大型电力基地。4、运输方便要搞好电厂所需要燃料的连续供应，使机组不间断的运行，一确保电力的正常输出。因此，在厂址选择中，交通运输是否方便，是应该统一考虑的一个很重要的因素。特别是对于一个大型电厂尤为重要。厂址的交通条件如铁路、公路、水运码头等设施应全面地详细研究，合理安排。应当指出，选用不同的运输方式都会影响厂区的方位、位置以及用地大小和

9、形状。所以运输方式的选择宜注意选择运量大、运费低、运输迅速和灵活性较高的运输方式，达到短捷、方便、安全、经济、合理的目的5、地质可靠要搞清楚所选厂址范围内的地质构造和区域地质情况。在保证安全和正常使用的前提下，建筑物应尽量采用天然地基。厂址不宜选在以下地区：（1）有可开采的有价值的矿藏上;（2）对厂区有直接危害或潜在威胁的不良地质现象发育地段；（3）岩溶发育地段；（4）活断层和九度以上地震区，大型电厂应避免建在九度地震区；本科生毕业设计第 4 页（5）三级湿陷性黄土地区；（6）文化遗址、文物、古墓、风景区等。6、环境保护要切实做好环境保护的共组，冰雪要编制环境影响报告书。窝风盆地会造成烟尘弥漫

10、不散，不适宜选作厂址。厂址不应靠近风景游览区以及产染病中心地点。弃置各种废料，应不妨碍 企业的生产、生活和卫生条件。应注意采取所示处理“三废”，化害为利，变废为宝积极开展综合利用，防治废气、废水、废渣、粉尘、垃圾、反射性物质等有害物质以及噪声、震动、恶臭等对环境的污染和危害。7、灰场足够要重视灰场的选择。电力生产的实践证明，燃煤电厂一定要要有储灰场。建设灰场既是保证电厂正常生产的必要手段，也是治理灰渣污染的主要措施。过在厂址选择上，应同时选择足够大的储灰场，并与工程同时设计、同时施工、同时投产，以确保电厂发电，避免因灰渣无法处理而使生产困难。8、考虑发展要全面规划、处理好电厂远景发展和近期建设

11、的关系。根据电力工业先行的特点，应本着远近结合，以近为主的原则，充分考虑发展，留有扩建余地。9、利于建设要有一定的施工场地。满足永久建（构）筑物所需要的场地外，周围应有适当的比较开阔的施工场地，拆迁量应少，为加快施工完成和算段建设周期创造有利条件。10、有利协作要考虑燃料、交通运输、供水、排水、通讯、修配、生活福利等公用设施方面与邻近企业协作的可能以及和城市规划结合等情况。11、方便生活要合理选择和妥善安排生活区的位置。注意“工农结合、城乡将诶和、有利成产、方便生活” 。2.2 建厂地区的地理，地质及气象条件1、锅炉性能设计的空气环境温度2、多年平均大气压力3、 极端最高汽温4、极端最低气温5

12、、多年平均相对湿度6、多年年平均降水量7、多年年最大降水量8、风速最大201012.3hpa40.6-22.669%848.1mm1297.9mm24m/s2.3 厂址选择拟建电厂位于XX市北郊， 因为XX常年盛行东风，电厂排出的有害物质不会影响人们的生活，另外，北郊靠经大运河，方便提供电厂用水。3.1 原始资料（1） 锅炉蒸发量:D=2000t/h（2） 过热蒸汽压力:25.4Mpa（3） 过热蒸汽温度:540本科生毕业设计3 设计参数第 6 页（4）（5）（6）（7）（8）再热蒸汽流量:1604.3t/h再热蒸汽进口压力：4.61Mpa再热蒸汽出口压力：4.42Mpa再热蒸汽进口温度：29

13、7再热蒸汽出口温度：570（9） 给水温度：277（10） 周围环境温度：20（11） 原水水质分析数据如下：样品名称取样日期运河水样2006.08.23取样地点分析日期运河泵房2010.08.232010.08.30名称浑浊度游离二氧化碳耗氧量全固形物溶解固形物悬浮物符号外状ZDPH 值CO2CODQGRGXG单位mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L结果微浊6.989.75.1147.6123.823.8名称全硬度碳酸盐硬度非碳酸盐硬度负硬度全碱度酚酞碱度氢氧根碳酸根符号YDHTHFAGJDqJDftOH-CO32-单位mmol/Lmmol/Lmmol/Lmmol/Lmmol/L

14、mmol/Lmg/Lmg/L结果1.551.230.3201.23000全硅SiO2mg/L18.5重碳酸根H CO3-mg/L75.03活性硅SiO2mg/L9.7硫酸根SO42-mg/L12.63铁铝氧化物R2O3mg/L氯根Cl-mg/L7.10铁铝Fe3+Al3+g/Lg/L70420硝酸根磷酸根NO3-PO43-mg/Lmg/L4.550.133本科生毕业设计第 7 页铜Cu2+g/L1钾离子K+mg/L1.25钙离子2+g/L24.32钠离子Na+mg/L4.02镁离子Mg2+g/L4.05氨NH3mg/L0.053.2 水汽质量标准600MW 超临界机组水汽质量监督标准水样名称项

15、目单位AVT(R)CWT备注控制标准期望值控制标准期望值机械搅拌加速澄清池入口浊度mg/L10001000正常，手操浊度mg/L30003000短期，手操出口浊度mg/L2020在线余氯mg/L在线无阀滤池入口浊度mg/L2020手操出口浊度mg/L22手操机械过滤器入口浊度mg/L2020手操出口浊度mg/L22手操纤维过滤器入口浊度mg/L2020手操出口浊度mg/L11手操活性碳过滤器出口浊度mg/L11在线余氯mg/L0.10.1在线pH 值211211在线DDS/cm在线ORP在线CODmg/L22手操（查定）胶体硅mg/L11手操（查定）FI33手操（查定）反渗透装置入口SDI44

16、手操（查定）浊度mg/L11手操TOCmg/L33手操（查定）出口DDS/cm在线脱盐率96%96%手操（查定）回收率75%75%根据进出水量计算阳床出口+Nag/L100100在线YDmol/L约为 0约为 0初期，失效时查酸度mmol/L初期，失效时Ca本科生毕业设计第 8 页查除碳器出口CO2mg/L55手操（查定）阴床出口DDS/cm22在线YDmol/L约为 0约为 0初期，失效时查pH 值70.570.5在线SiO2g/L100100手操（查定）+Nag/L100100手操（查定）混床出口（补给水）DDHS/cm0.200.150.15在线YDmol/L约为 0约为 0手操（查定）

17、pH 值70.570.5在线SiO2g/L20102010在线+Nag/L55在线除盐水母管DDS/cm0.150.15在线YDmol/L约为 0约为 0手操（查定）pH 值70.570.5在线SiO2g/L1010在线+Nag/L55手操（查定）除氧器入口DDS/cm0.20.2在线pH 值8989在线溶 O2g/L3015030150在线出口溶 O2g/L3015030150在线给水（省煤器入口）YDmol/L约为 0手操（查定）溶 O2g/L730150在线TOCg/L200200手操（查定）Feg/L105105手操（查定）联氨g/L1050手操（查定）Cug/L3153手操（查定）+

18、Nag/L525手操（查定）SiO2g/L151010在线-Clg/L5252手操（查定）油mg/L手操（查定）pH 值有铜系统8.89.68.09.0在线无铜系统9.09.6DDHS/cm0.200.150.150.10在线凝结水泵出口（精处理处理前）+Nag/L1010手操（查定）YDmol/L约为 0手操（查定）本科生毕业设计第 9 页DDHS/cm0.30.3在线pH 值89在线溶 O2g/L30在线凝结水精处理进水（正常运行）指标TDSg/L100100手操（查定）悬浮物g/L2525手操（查定）Feg/L1515手操（查定）+Nag/L2525手操（查定）SiO2g/L2020手操

19、（查定）pH 值8989在线（凝泵出口）-Clg/L2020手操（查定）凝结水精处理出口（正常运行）指标TDSg/L2020手操（查定）悬浮物g/L1010手操（查定）Feg/L5353手操（查定）+Nag/L31在线-Clg/L31手操（查定）Cug/L2131手操（查定）DDHS/cm0.150.10.10在线pH 值70.5手操（查定）pH 值89氨化运行时SiO2g/L105在线凝结水混床出口母管Feg/L5353手操（查定）Cug/L2121手操（查定）+Nag/L3131在线SiO2g/L105105在线DDHS/cm0.100.10在线蒸汽Feg/L10553手操（查定）Cug/

20、L3131手操（查定）+Nag/L5210在线SiO2g/L151010在线DDHS/cm0.200.150.15在线溶 O2g/L30150在线凝汽器检漏（热井）DDS/cm0.20.2在线+Nag/L1010在线启动分离器Feg/L5050手操（查定）Cug/L1010手操（查定）+Nag/L55手操（查定）SiO2g/L3030手操（查定）溶 O2g/L3030手操（查定）本科生毕业设计第 10 页再热蒸汽出，入口+Nag/L55手操（查定）SiO2g/L1515手操（查定）DDHS/cm0.200.15在线低压加热器疏水DDS/cm在线溶 O2g/L3015030150在线Feg/L3

21、030手操（查定）高压加热器疏水DDS/cm在线溶 O2g/L3015030150在线Feg/L3030手操（查定）辅助蒸汽Feg/L3030手操（查定）+Nag/L55手操（查定）SiO2g/L1515手操（查定）DDS/cm手操（查定）闭式冷却水pH 值8989在线DDS/cm0.200.20在线72h 联合启动蒸汽质量+Nag/L2020在线SiO2g/L3030在线机组启动冲洗给水要求3+Feg/L1000回收，手操（查定）3+Feg/L100200合格，手操（查定）机组启动时给水要求YDmol/L约为 0手操（查定）DDHS/cm0.65在线溶 O2g/L30在线Feg/L50手操（

22、查定）SiO2g/L30在线pH 值8.89.3在线N2H4g/L1050在线发电机内冷水DDS/cm1.51.5在线pH 值7.09.07.09.0在线Cug/L4040手操（查定）YDmol/L02.002.0手操（查定）循环水入口加氯量余氯mg/L0.510.51在线（连续加药）余氯mg/L33在线（冲击加药）循环水出口余氯余氯mg/L0.10.20.10.2在线工业废水排放标准pH 值6969在线浊度mg/L7070手操（查定）本科生毕业设计第 11 页CODmg/L100100手操（查定）油mg/L1010手操（查定）氟化物g/L1010手操（查定）砷化物g/L手操（查定）硫化物g/

23、L手操（查定）生活污水pH 值6969在线浊度mg/L7070手操（查定）CODmg/L100100手操（查定）BOD5mg/L3030手操（查定）酸碱中和池排水pH 值6969在线本科生毕业设计第 12 页4 水处理主要工艺的论证及选择4.1 锅炉补给水处理系统早期的电厂锅炉用水是以蒸馏法为基础的，但随着机组容量的增加，水质和制水量都难以满足生产要求。20 世纪 40 年代发明离子交换树脂后，制取锅炉除盐水是以离子交换树脂的交换反应为基础的，由此满足了大型电厂锅炉对水质与水量的要求。其典型的制水系统为阳床+阴床+混床，出水水质在 0.070.2 S/cm 之间，达到了一级试剂用水的标准。随着高参数、大容量、超临界机组的相继投产及水资源污染的日益加重，如何经济、高效地去除水中有机物与离子更另人关注。从 20 世纪 60 年代开始，反渗透（RO）技术的开发与应用日益广泛，单级反渗透脱盐率目前已达 99.5%，为制备电厂锅炉用水提供了一种新的方法；从 20 世纪 70 年代开始，在许多制水工艺中它代替了阳床+阴床+混床的一级除盐系统。从 20 世纪 90 年代开始，由电渗析（ED）技术发展起来的电除盐（EDI）在许多制水工艺中代替了混床，RO+EDI 提供了一个连续运行、无酸碱再生、经济环保的除盐制水系统。当传统预处理被