電廠給水處理課程設計

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

2、的、任務及基本要求第一節(jié) 課程設計目的一、課程設計目的：1、培養(yǎng)學生資料收集及加工整理能力；2、培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和獨立工作能力；3、培養(yǎng)學生綜合運用所學的基本理論、基本知識和基本技能、分析解決實際問題的能力；4、培養(yǎng)學生的工作意識，增強學生的工程實踐能力；5、培養(yǎng)學生設計運算能力及專業(yè)設計手冊的使用能力；6、培養(yǎng)學生計算機操作及應用能力；7、培養(yǎng)學生方案分析論證能力；8、通過設計，學生應熟悉并掌握與火電廠水處理有關的方針政策、標準規(guī)范；9、培養(yǎng)學生工程制圖及設計計算說明書的編寫能力。第二節(jié) 設計任務一、設計任務：某電廠鍋爐補給水凝結水處理工藝設計二、設計要求（包括原始數(shù)據、技術參數(shù)、設計要求）

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/時化學及暖通用汽10噸/時（3）水質分析數(shù)據：見表一表1 水質分析水質指標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7.5449.52212.761.8239.03水質指標Mg2+Na+K+HCO3-SO42-Cl-單位mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L數(shù)據9.788.4110.637.0415.8

4、水質指標NO3-游離CO2全SiO2活性SiO2（COD）Mn單位mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L數(shù)據8.549.445.34熱力設備補給水量計算設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，設計的補給水水量應滿足下列諸方面需要：（1） 廠內正常的汽水損失D1這部分損失不包括排污及生產和非生產用水，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/時化學及暖通用汽10噸/時（4）閉式熱網損失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資料是選擇水處理方案和工藝系統(tǒng)、進行設備設計及確定化學藥品耗量的重要基礎資料，所以水質資料的正確與否，直接關系到設計結果是

6、否可靠。為了確保水質資料準確無誤，必須在設計開始之前，對水質資料進行必要的校核。校核就是根據水質各分析項目之間的關系。驗證其數(shù)據的可靠性。水分析結果的校核，一般分為數(shù)據性校核和技術性校核兩類。數(shù)據性校核式對數(shù)據進行核對，保證數(shù)據不出出錯：技術性校核式根據天然水中各成分的相互關系，檢查水分析資料是否符合水質組成的一般規(guī)律，從而判斷分析結果是否正確。經過校核如發(fā)現(xiàn)誤差較大時，應重新取樣分析。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)據總體符合電

7、荷平衡，數(shù)據在誤差范圍內，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，依據碳酸平衡關系，計算水的理論pH值，借此檢查實測的pH值的準確性。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)據在誤差范圍內，可參考計算。第三節(jié) 基本要求一.知識要求：學生在設計工作中，應能綜合運用火電廠水處理學科的基本理論、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行設計計算和繪圖；能獨立進行資料分析和運用。二.能力培養(yǎng)要求：學生應學會依據課程設計任務，進行資料收集、加工和整理，能正確運用工具書

8、；培養(yǎng)學生掌握火電廠水處理單元設計程序、方法和技術規(guī)范，提高火電廠水處理設計計算、圖表繪制、設計計算說明書編寫能力。三.綜合素質要求：通過課程設計，應使學生樹立正確的設計思想，培養(yǎng)學生嚴肅認真的科學態(tài)度和嚴謹求實的科學作風，能遵守紀律，善于與他人合作和敬業(yè)精神，樹立正確的工程觀點、生產觀點、經濟觀點和全局觀點，為畢業(yè)設計和實際工程設計打下堅實的基礎。第二章 水處理系統(tǒng)設備選擇及工藝計算水處理系統(tǒng)設計包括兩個方面，一是合理的選擇系統(tǒng)，二是進行系統(tǒng)的工藝設計計算。選擇系統(tǒng)是非常重要的，因為系統(tǒng)選擇的好壞，直接關系到后運行的安全性和經濟性。因此應當根據鍋爐型式、蒸汽參數(shù)、減溫方式、原水水質等因素，并

9、考慮技術經濟兩方面因素對系統(tǒng)進行綜合比較，選擇在技術上先進，能滿足熱力設備對水質的要求，在經濟上又合理的水處理系統(tǒng)。本設計所選的系統(tǒng)主要是指補給水處理系統(tǒng)、凝結水處理系統(tǒng)等。補給水處理系統(tǒng)包括兩個部分：預處理及預脫鹽系統(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)（設備）對其出水水質的要求及本身進水水質兩方面的因素。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備的規(guī)格及主要的運行參數(shù)。本設計選定混凝澄清過濾一級復床除鹽混床系統(tǒng)。第一節(jié) 水處理系統(tǒng)設備選擇一.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，具體選擇應根據熱力設備對補給水水質的要求和各自系統(tǒng)的出水水質并考慮原水水質等情況決定。離子交換系統(tǒng)選擇的一般步驟是：先將熱力設備要求的補給水水質與各種水處理系統(tǒng)的實際出水水質進行對照，找出出水水質符合要求的系統(tǒng)，然后再對選出的系統(tǒng)進行詳細的技術經濟比較，最后確定在技術上先進、經濟上合理、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要求很高，必須采用一級復床除鹽加混床系統(tǒng)。1系統(tǒng)選擇（1）根據鍋爐參數(shù)選擇系統(tǒng)對于本設計的鍋爐，即亞臨界汽包鍋爐，它們對爐水和給水水質要求很高，必須采用一級復床除鹽加混床系統(tǒng)；某些情況下，可以采用簡化的一級復床除鹽加混

11、床系統(tǒng)、二級復床除鹽和二級復床加混床系統(tǒng)。（2）根據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，對減溫水水質要求很嚴，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)也應該是相應的除鹽系統(tǒng)。（3）根據離子交換設備進水水質選擇系統(tǒng)本組水質總鹽含量不高，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床除鹽系統(tǒng)或一級復床除鹽加混床系統(tǒng)。綜合考慮，為了保證熱力設備對水質的要求，并在經濟上合理，選用一級復床除鹽加混床系統(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，出水水質差，浮動床的需要體外擦洗設

12、備，設備復雜，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，而出水水質好，廢液排放少，但設備構造和運行比較復雜。（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.預處理系統(tǒng)的選擇：預處理系統(tǒng)是指離子交換系統(tǒng)或預脫鹽系統(tǒng)的前處理部分。它是根據原水水質和后續(xù)系統(tǒng)（離子交換或預脫鹽系統(tǒng)）對水質的要求來確定的。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，則要設置預沉淀設施。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。預沉淀設施（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)活性炭床進行吸附處理。三.凝結水處理系統(tǒng)的選擇：看相關資料凝結水處理的使用主要與機組參數(shù)、鍋爐型式、冷卻水質、凝汽器管材等情況有關。凝結水處理的目的是為了去除系統(tǒng)的腐蝕產物和由凝汽器泄露而帶入的鹽類。凝結水處理系統(tǒng)原則上由三部分組成：前置過濾器除鹽裝置后置過濾器。設計中采用覆蓋過濾器加體外再生高速混床。選用凝結水系統(tǒng)的問題說明： （1）既要考慮滿足要求，又要考慮設備少，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水，不會影響機爐的運行需要。如當凝結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節(jié)的旁路閥門，調節(jié)供出的凝結水量。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行，即先計算混床，再計算陰床、除碳器、陽床、過濾設備、澄清設備。采用這樣的計算順序，原因有兩方面：一是根據鍋爐類型確定的補給水的水質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備提供，不計算后一級，前一級就無法計算。 每一級設備的工藝計算順序是：計算需要的出力，根據出力和允許流速選擇設備規(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)的工藝計算及設備選擇一般有如下原則：1. 水處理系統(tǒng)設計出力（設備最大供水量），應能滿足發(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. 設計水質是采用有代表性的年平均水質進行工藝計算，再以年最差水質對系統(tǒng)設備臺數(shù)和運行周期進行校核，要保證在最不利的條件下，設計的系統(tǒng)也能滿足發(fā)電廠正常生產的要求。省了不少工作3. 澄清池（器）設計不宜少于兩臺，對凝汽

17、式電廠當有一臺檢修時，其余的澄清池應能保證正常供水量（不考慮啟動用水）。對熱電廠澄清池檢修可考慮在機組低負荷時進行。若澄清池只用于短期懸浮物含量高的季節(jié)性處理時，可只設一臺，但應有旁路及接觸混凝設施。4. 過濾器（池）設計不應少于兩臺，當有一臺檢修時，其余過濾器應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計臺數(shù)不宜少于兩臺，其計算出力應包括系統(tǒng)中自用水量。正常再生次數(shù)宜按每臺每晝夜12次考慮。當采用程序控制時，可按23次考慮。 除鹽設備可不設檢修備用，當一臺檢修時，其余設備應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，因此設備處理要包括再生時需要的供水量；對向外供熱的電廠，當水處理設備出力較小時，可同凝汽式電廠一樣設置足夠容積的除鹽水箱貯存再生時需要水量，當水處理設備處理較大時，應設置再生備用設備一、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，實際流速沒有超過規(guī)定值，設計符合要求。（4）混床內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：進酸時間：取進酸流速，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：進堿時間： 取進堿流速，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：集中供應自用水 ：總自用水： 三、陰床的計算：（1） 陰床設計出力正常 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)格出水量設備高度(mm)設備重量(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：A3襯膠選取規(guī)格為2000mm的陰離子交換器 此時，滿足設計要求，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，實際流速沒有超過規(guī)定值，設計符合要求。合要求。（5）進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：進堿時間： 取進堿速度，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：有集中供應的自用水：總

24、自用水：四、除碳器的計算：表4 除CO2器設備規(guī)格型號規(guī)格產水（m3/h）配用風機型號填料高度（mm）設備總高（mm）設備重量（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、設計進水CO2含量為330mg/l，當進水CO2含量大于或小于3300mg/l時，塔高可增減，填料層也相應增減。 2本設備需配水箱或水池。    3設計出水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除碳器出力選用型號為GTF150，的大氣除碳器，配用風機型號為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）.除碳器進出水中二氧化碳的計算進水中的二氧化碳： 式中 陽床進水中相應物質的濃度，mmol/L 陽床進水中二氧化碳的濃度，mg/L,其值可由下式估算（5）.大氣式除碳器的設備計算根據進水中CO2含量進水水溫，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的系數(shù)，對于拉西瓷環(huán)可按圖查得，數(shù)據為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）進水溫度（）進水中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）.大氣式除碳器的風機校核根據上述結果，可以從定型的系列產品中選取除CO2的規(guī)格尺寸及配套風機的型號。對風機的風量和風壓，還可以進行如下校驗。風量 風壓 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，取。五、陽床的計算：（1）陽床設計出力正常 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，實際流速

29、沒有超過規(guī)定值，設計符合要求。（5）進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，取（12）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的自用水：/h集中供應的自用水： /h總自用水 混床、陰床、陽床系統(tǒng)中集中供應的自用水量應小于混床后供水的余量，若設計中取的余量系數(shù)值為a=1.2，因此，應對其進行校驗，計算如下?？偧泄夯齑仓杏嗔克盒：说茫?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)據合理可靠。六、濾池級澄清池的計算：濾池及混凝澄清設備的設計也有兩種方法，一是根據出力對設備規(guī)范、結構尺寸作詳細的設計計算，二是按現(xiàn)有的定型設計選用定型設備。一般情況可按第二種方法進行。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、。其設計如下：(1) 濾池設計出力 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，當混凝澄清處理時，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 根據設計出力從濾池定型規(guī)格中進行選擇，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，否則要重新進行選擇。現(xiàn)數(shù)據合格，則為確定的設備臺數(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，水經澄清處理時的x值約為1250g/m³，水經直流混凝時的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。本設計采用雙層石英砂，取2500 g/m³

34、;。 c1 濾池進水中懸浮物含量，對經混凝澄清處理的水，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，計算滿足標準。(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，應與事先假設值b相比較，若相差甚遠則應重新進行計算。現(xiàn)驗證如下: 假設的b可行，多余的水量可以滿足濾池其他供水的需求，濾池設計合理，計算數(shù)據可靠。2.澄清池選擇計算混凝澄清設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備用的較少。機械攪拌加速澄清池適用于進水懸浮物含量小于5000/L的原水；水力加速澄清池適用于進水懸浮物含量小于2000/L的原水，它們的出水懸浮物含量都可以達到10/L以下。根據本課題的設計要求，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計規(guī)格項目出力池徑池高泥斗數(shù)總容積出水槽形式單位m3/hmm個m3環(huán) 形數(shù)據2009.85.32315(1) 澄清池設計出力正常： 最大： (2) 澄清池的選擇可根據計算的出力從澄清池定型規(guī)格中進行選擇，如選用的澄清池單臺出力為Q(m³/h)，則按下面關系確定臺數(shù)式中，取整數(shù)，但不得少于2臺，且應滿足 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，則應考慮加堿措施。加堿量按保證出水堿度為0.4mmol/L進行計算。(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、因投加藥劑而產生的沉淀物數(shù)量，可根據反應式計算，10.0/L 25000排泥濃度，/L(5) 澄清池設計進水流量式中， 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，符合標準。第三節(jié) 凝結水處理系統(tǒng)工藝計算 一.凝結水處理系統(tǒng)凝結水處理系統(tǒng)有許多種，本計算以目前國內常見的空氣擦洗高速混床為例進行說明，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結水處理機組，通常為兩臺機組設一套處理裝置，處理水量QCO也為該機組一臺的凝結水量2.前置過濾器計算采用空氣擦洗高速混床的處理系統(tǒng)，可以不設單獨的前置過濾系統(tǒng)。為滿足啟動時需要，兩臺機組設一

38、套供啟動使用的前置過濾器，不設備用。對目前國內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) ?。?）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：進酸時間：取進酸流速(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：進堿時間：200體外再生混床陰樹脂再生水平，氨化混床可??； 選用的陰床截面積，陽床直徑??；v再生液流速，一般為2-4m/h，取（5）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行，空氣擦洗強度為3.44標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備： 目前應用較多的體外再生混床再生設備有三塔系統(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）。本設計選用3臺三塔系統(tǒng)再生設備。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清洗需要。當采用自用水集中供應時，可以設專用自用水箱，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，但也有設置在陰床和陽床之間的，甚至在混床之后再設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構的濕貯存槽。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除濕裝置。固體堿貯存不用貯存槽，但應配有相應的吊運和溶解裝置。貯存槽容積與酸堿供應方式有關。汽車運輸時，其槽要

44、保證貯存1530天酸堿的消耗量；當火車運輸時，其槽要貯存一槽車加10天的酸堿消用量?？紤]檢修、設備清洗等調度方便，貯存槽不少于兩臺。（2）輸送再生劑的輸送目前有正壓和負壓兩種方式。采用負壓方式，負壓系統(tǒng)安全性好，但襯膠設備在高真空環(huán)境下易損壞。采用負壓方式輸送鹽酸時，鹽酸濃度可能會降低。負壓系統(tǒng)的真空設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、凝結水混床的酸堿劑量箱都分開設置，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