鍋爐補給水處理系統(tǒng)優(yōu)化專題

13-F00062K2-H河北華電石家莊熱電九期自然氣熱電聯(lián)產(chǎn)工程可行性爭論專題報告鍋爐補給水處理系統(tǒng)優(yōu)化202311月河北華電石家莊熱電九期自然氣熱電聯(lián)產(chǎn)工程可行性爭論專題報告 鍋爐補給水處理系統(tǒng)優(yōu)化批 準： 張玉柱審 核： 孫園校核：李彬鋒編寫：董建國i頁河北華電石家莊熱電九期自然氣熱電聯(lián)產(chǎn)工程可行性爭論專題報告 鍋爐補給水處理系統(tǒng)優(yōu)化目錄\l“_TOC_250016“設(shè)計依據(jù) 1\l“_TOC_250015“裝機容量 1\l“_TOC_250014“水源水質(zhì) 1\l“_TOC_250013“補給水質(zhì)量要求 2\l“_TOC_250012“機組水汽損失及系統(tǒng)出力確定 3\l“_TOC_250011“鍋爐補給水處理系統(tǒng)方案 3\l“_TOC_250010“超濾、反滲透、一級除鹽加混床〔方案一〕 3\l“_TOC_250009“超濾、兩級反滲透加電除鹽方案〔方案二〕 4\l“_TOC_250008“水處理系統(tǒng)方案技術(shù)經(jīng)濟分析 5\l“_TOC_250007“預處理系統(tǒng) 5\l“_TOC_250006“反滲透裝置進水要求 6\l“_TOC_250005“各除鹽方案特點 7\l“_TOC_250004“各系統(tǒng)方案技術(shù)特點比較 8\l“_TOC_250003“各系統(tǒng)方案經(jīng)濟比較 8\l“_TOC_250002“結(jié)論 9\l“_TOC_250001“工程特點 9\l“_TOC_250000“推舉方案 9ii頁河北華電石家莊熱電九期自然氣熱電聯(lián)產(chǎn)工程可行性爭論專題報告 鍋爐補給水處理系統(tǒng)優(yōu)化[內(nèi)容提要]：本專題報告重點依據(jù)建設(shè)機組容量、水源水質(zhì)、建廠條件以及環(huán)保要求等理系統(tǒng)承受全膜法方案。設(shè)計依據(jù)裝機容量本期工程規(guī)劃建設(shè)2臺F級燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)供熱機組。水源水質(zhì)A標準，為了滿足電廠對水質(zhì)的要求，需要設(shè)置再生水深石灰混凝澄清過濾處理，其出水指標依據(jù)滿足《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計標準》(GB/T50050-2023)中再生水直接作為間冷開式系統(tǒng)補充水的水質(zhì)指標要求進展設(shè)計，詳見表1.2-1。序號項目單位水質(zhì)把握指標1序號項目單位水質(zhì)把握指標1pH值(25℃)7.08.53332懸浮物mg/L103濁度NTU54BOD5mg/L55CODCrmg/L306鐵mg/L0.57錳mg/L0.28Clmg/L2509鈣硬度〔以CaCO計〕mg/L25010甲基橙堿度〔以CaCO計〕mg/L20011NH-Nmg/L512總磷〔以P計〕mg/L113溶解性總固體mg/L100014游離氯mg/L0.10.215石油類mg/L516細菌總數(shù)個/mL10001頁河北華電石家莊熱電九期自然氣熱電聯(lián)產(chǎn)工程可行性爭論專題報告 鍋爐補給水處理系統(tǒng)優(yōu)化〔華圣污水處理〕設(shè)計進、出水主要水質(zhì)1.2-2。序號項目進水設(shè)計值(mg/L)出水設(shè)計值序號項目進水設(shè)計值(mg/L)出水設(shè)計值(mg/L)1SS≤200≤102BOD5≤200≤103COD≤450≤404NH4-N≤30≤55TN≤50≤156T-P≤5≤0.57PH值6~96~912份。在目前設(shè)計階段中水深度處理系統(tǒng)未投產(chǎn)建設(shè)，取1.2-1中.再生水水質(zhì)進展設(shè)計。補給水質(zhì)量要求本期燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組余熱鍋爐過熱蒸汽參數(shù)屬于高溫高壓等級，機組水汽1.3.1水汽質(zhì)量類別工程單位標準值期望值 備注蒸汽氫電導率〔25℃〕二氧化硅S/cmg/kg≤0.15≤20≤0.10≤10鐵銅g/kgg/kg≤15≤3≤10≤2鈉g/kg≤5≤2給水〔全揮發(fā)處理〕氫電導率〔25℃〕硬度S/cmmol/L≤0.3-溶解氧鐵g/Lg/L≤20≤7銅g/L≤5聯(lián)氨二氧化硅g/Lg/L≤30≤20≤10TOCg/L≤500必要時監(jiān)測pH值〔25℃〕8.8～9.3〔有銅給水系統(tǒng)〕硬度mol/L9.2～9.6〔無銅給水系統(tǒng)〕≤1分散水 溶解氧g/L≤40氫電導率〔25℃〕S/cm≤0.3 ≤0.22頁河北華電石家莊熱電九期自然氣熱電聯(lián)產(chǎn)工程可行性爭論專題報告 鍋爐補給水處理系統(tǒng)優(yōu)化類別工程單位標準值期望值備注爐水二氧化硅mg/L≤0.45〔固體堿化劑處理〕氯離子mg/L≤1.5電導率〔25℃〕S/cm＜35磷酸根mg/L≤3鍋爐補給水pH值〔25℃〕二氧化硅g/L9.0～9.7≤209.3～9.7電導率(25℃)TOCS/cmg/L≤0.2≤400≤0.10必要時監(jiān)測機組水汽損失及系統(tǒng)出力確定裝機裝機水汽損失廠內(nèi)水汽循環(huán)損失鍋爐排污水汽損失2×368t/ht/ht/h廠內(nèi)其它用水、用汽損失t/h機組正常水汽損失 t/h151553511套均可滿足全廠機組正常補水要求。鍋爐補給水處理系統(tǒng)方案求，擬定鍋爐補給水處理系統(tǒng)方案如下：超濾、反滲透、一級除鹽加混床〔方案一〕工藝流程為：器→除鹽水箱→除鹽水泵→主廠房。設(shè)備配置序號設(shè)備名稱標準數(shù)量序號設(shè)備名稱標準數(shù)量1清水泵Q=70m3/hP=0.3MPa324壓縮空氣儲罐V=6m3P=1MPa22自清洗疊片過濾器Q=70m3/h 10m225廢水泵Q=25m3/hP=0.3MPa23頁河北華電石家莊熱電九期自然氣熱電聯(lián)產(chǎn)工程可行性爭論專題報告 鍋爐補給水處理系統(tǒng)優(yōu)化3超濾裝置Q=67m3/h226樹脂捕獲器24超濾水箱V=100m3127陽陰床再生水泵Q=10m3/hP=0.4MPa25超濾出水泵Q=60m3/hP=0.3MPa328混床再生水泵Q=10m3/hP=0.4MPa16反滲透保安過濾器Q=60m3/h 5m229鹽酸儲存罐V=20m327反滲透給水泵Q=60m3/hP=1.2MPa230酸霧吸取器18反滲透裝置Q=45m3/h75％231氫氧化鈉儲罐V=20m329淡水箱V=100m3132陽床酸計量箱V=1m3110淡水泵Q=45m3/hP=0.5MPa233陰床堿計量箱V=1m3111陽離子交換器DN1600Q=45m/h234陽床酸噴射器Q=10m3/h112陰離子交換器DN1600Q=45m/h235陰床堿噴射器Q=10m3/h113混合離子交換器DN1250Q=45m/h236混床酸計量箱V=0.5m3114除鹽水箱V=500m337混床堿計量箱V=0.5m3115除鹽水泵Q=40m3/hP=0.6MPa238混床酸噴射器Q=6m/h116超濾反洗水泵Q=90m3/hP=0.3MPa239混床堿噴射器Q=6m/h117超濾清洗裝置帶電加熱240卸酸泵Q=10m3/hP=0.3MPa118反滲透清洗裝置帶電加熱141卸堿泵Q=10m3/hP=0.3MPa119反滲透低壓沖洗泵Q=80m3/hP=0.3MPa142安全淋浴器220阻垢劑加藥裝置143陽離子交換樹脂001×78.221殺菌劑加藥裝置144陰離子交換樹脂201×71022復原劑加藥裝置14523加酸裝置1超濾、兩級反滲透加電除鹽方案〔方案二〕系統(tǒng)工藝流程：滲透出水箱→電除鹽供水泵→電除鹽裝置〔EDI〕→除鹽水箱→除鹽水泵→主廠房。設(shè)備配置4頁河北華電石家莊熱電九期自然氣熱電聯(lián)產(chǎn)工程可行性爭論專題報告 鍋爐補給水處理系統(tǒng)優(yōu)化序號設(shè)備名稱 標準數(shù) 序量 號設(shè)備名稱標準數(shù)量1清水泵 Q=78m3/h3 15電除鹽裝置Q=40m3/h回收2P=0.3MPa90％2自清洗疊片過 Q=78m3/h濾器 100m2 16除鹽水箱V=500m323超濾裝置 Q=74m3/h2 17除鹽水泵Q=40m3/h2P=0.6MPa4超濾水箱 V=100m31 18超濾反洗水泵Q=90m3/h2P=0.3MPa5超濾出水泵 Q=67m3/h3 19超濾清洗裝置帶電加熱1P=0.3MPa6反滲透保安過 Q=67m3/h濾器 5m2 20反滲透清洗裝置帶電加熱17一級反滲透給 Q=67m3/h2 21反滲透低壓沖Q=80m3/h1水泵 P=1.2MPa洗泵P=0.3MPa8一級反滲透裝 Q=50m3/h2 22阻垢劑加藥裝1置 75％置9除二氧化碳器 Q=50m3/h2 23殺菌劑加藥裝1置10中間水箱 V=100m31 24復原劑加藥裝1置11二級反滲透給 Q=50m3/h2 25加酸裝置1水泵 P=1.2MPa12二級反滲透裝 Q=45m3/h2 26加堿裝置1置 90％13淡水箱 V=100m31 27壓縮空氣儲罐V=6m32P=1.0MPa14淡水泵 Q=45m3/h2 28廢水泵Q=25m3/h2P=0.6MPaP=0.3MPa水處理系統(tǒng)方案技術(shù)經(jīng)濟分析預處理系統(tǒng)5頁河北華電石家莊熱電九期自然氣熱電聯(lián)產(chǎn)工程可行性爭論專題報告 鍋爐補給水處理系統(tǒng)優(yōu)化本工程鍋爐補給水水源為污水處理廠出水經(jīng)石灰軟化混凝澄清過濾后處理后清水，清水水質(zhì)不能滿足反滲透裝置進水要求，因此清水需要進展過濾預處理，目前常用的過濾設(shè)備有：多介質(zhì)過濾器、纖維過濾器、活性炭過濾器和超濾裝置等，多介質(zhì)過濾器和纖維過濾器對來水水質(zhì)適應(yīng)性略差，尤其是受有機物的污堵后，反洗效果不是很好，當SDI不能滿足反滲透進水要求?；钚蕴窟^濾器去除有機物和剩余氯效果明顯，因強度或運行把握因素等SDI超標，當原水有機物含量高時，活性炭失效快，更換費用增加。多介質(zhì)過濾器、細砂過濾器和活性炭過濾器過濾速度較低，設(shè)備臺數(shù)多，設(shè)備浩大，占地面積及建筑空間都很大，土建費用較高。超濾對來水的適應(yīng)性較強，出水質(zhì)好，而且格外穩(wěn)定，屬于水處理系統(tǒng)配置比較先進的過濾設(shè)備，運用面廣，運行效果好，可以有效的去除水中的懸浮固體、膠體、有機分子物質(zhì)及病毒等。在設(shè)備招標時應(yīng)依據(jù)原水水質(zhì)有機成份種類以及分子量大小合理選擇適合本工程水質(zhì)的超濾膜，有條件時可以進展動態(tài)選型試驗，為設(shè)備選型供給依據(jù)。針對本工程水質(zhì)為石灰軟化混凝澄清過濾處理后的再生水，預處理選用超濾裝置可以有效的去除水中的懸浮固體、膠體、有機分子物質(zhì)及病毒等。因此，本工程鍋爐補給水預處理系統(tǒng)承受疊片式過濾器+超濾處理工藝。超濾作為反滲透的預處理是近期進展起來的很有潛力的應(yīng)用，特別是對于地表水、廢水或海水等水源尤其適宜。而當膜孔徑小于粒子尺寸時，粒子僅停留在膜外表，在錯流式橫切流的作用下或準時的反沖洗過程中，它們在膜外表很難停留或聚攏，而隨水流帶出系統(tǒng)。法，而且完全避開了過濾介質(zhì)泄露對膜造成的危害，賜予反滲透設(shè)備更好的保護。SDI0.220.1NTU以下，并且不會隨進水濁度的0.21NTU，SDI值在某些狀況下難以保證始終小于4。因此，超濾對膠體的處理力氣和穩(wěn)定性更優(yōu)，能將反滲透膜的膠體污染明顯削減。超濾系統(tǒng)操作簡潔、穩(wěn)定，設(shè)備占地面積小，具有很多優(yōu)勢。反滲透裝置進水要求6頁河北華電石家莊熱電九期自然氣熱電聯(lián)產(chǎn)工程可行性爭論專題報告 鍋爐補給水處理系統(tǒng)優(yōu)化產(chǎn)水水質(zhì)、水量下降，直接威逼到電廠的正常生產(chǎn)。引起反滲透膜污染和堵塞的緣由主要有：懸浮顆粒：懸浮固體等顆粒雜質(zhì)會粘附在膜外表，阻礙水流；膜堵塞甚至損壞；極大地影響膜通量，引起壓差上升，產(chǎn)水量下降，甚至脫鹽率降低。水中的有機物不僅會對膜外表產(chǎn)生污堵，還可能引起膜脫鹽層的化學降解造成膜損壞。微生物的大量生殖會造成嚴峻的生物污染，降低膜通量和除鹽性能。當由上述緣由造成反滲透給水SDI產(chǎn)生無法恢復的損壞。物等等，滿足膜元件的進水條件，才能保證反滲透系統(tǒng)長期高效地穩(wěn)定運行。各除鹽方案特點一級除鹽加混床；方案二是兩級反滲透加電除鹽，分別論述如下：方案一：反滲透、一級除鹽加混床，運行及檢修勞動強度大、化學藥品損害風險高?；齑矘渲a充以及酸堿再生劑的消耗。7頁河北華電石家莊熱電九期自然氣熱電聯(lián)產(chǎn)工程可行性爭論專題報告 鍋爐補給水處理系統(tǒng)優(yōu)化方案二：兩級反滲透加電除鹽方案較小，化學藥品損害風險小。該方案運行費用主要為系統(tǒng)電耗、反滲透膜元件的更換的消耗。各系統(tǒng)方案技術(shù)特點比較加混床系統(tǒng)，方案二承受的是兩級反滲透系統(tǒng)加連續(xù)電除鹽〔EDI〕系統(tǒng)。序號工程序號工程方案二兩級反滲透加電除鹽方案一反滲透、一級除鹽加混床1出水水質(zhì)好好2出水穩(wěn)定性穩(wěn)定穩(wěn)定3對原水適應(yīng)性強強4運行操作簡潔較簡潔5占地面積小大6占用建筑空間小大7工程投資低高8再生用酸堿量無較小9酸堿液排放量無多10系統(tǒng)廢水回用率高低11設(shè)備構(gòu)造緊湊浩大12施工安裝周期短長13樹脂補充量無多14膜更換量大小15勞動強度小大16電耗較高較低17設(shè)備維護量小大18自動化程度高較高19化學損害風險小大各系統(tǒng)方案經(jīng)濟比較序號1 最大制水量

工程 方案二兩級反滲透加電除鹽2×40

方案一反滲透一級除鹽加混床2×408頁河北華電石家莊熱電九期自然氣熱電聯(lián)產(chǎn)工程可行性爭論專題報告 鍋爐補給水處理系統(tǒng)優(yōu)化2正常外供水量40403設(shè)備費〔萬元〕3703554安裝費〔萬元〕20285建筑費〔萬元〕1112236合計〔萬元〕5016027酸堿費58樹脂補充費29炭濾料補充費10膜更換費11611加藥費5512電費392713人工費81514修理費5815設(shè)備折舊171816年運行費858617噸水運行費3.863.91注：用電設(shè)備為從清水泵開頭到除鹽水泵為止〔只計算鍋爐正常供水量40m3/h工況下常常連續(xù)負荷〕5500h