電廠鍋爐補(bǔ)給水和凝結(jié)水處理工藝設(shè)計(jì)

1.1課程設(shè)計(jì)目的通過(guò)本課程設(shè)計(jì)，熟悉并掌握電廠給水處理工程設(shè)計(jì)所涉及的內(nèi)容、原理及方法，為此，本設(shè)計(jì)需要達(dá)到如下目的：(1)具備收集設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料、分析資料和自我學(xué)習(xí)的能力；(2)具備系統(tǒng)選擇的能力；(3)具備處理構(gòu)筑選型和計(jì)算的能力；(4)具備總平面布置和高程布置的初步能力；(5)具備編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書的初步能力。1.2課程設(shè)計(jì)內(nèi)容針對(duì)給定水質(zhì)全分析資料、鍋爐和汽機(jī)的有關(guān)參數(shù)以及所要達(dá)到的水質(zhì)要求，確定補(bǔ)給水處理系統(tǒng)、凝結(jié)水精處理系統(tǒng)，并分別進(jìn)行各種主、輔設(shè)備的選型、計(jì)算，繪制補(bǔ)給水處理系統(tǒng)圖、平面布置圖、凝結(jié)水精處理系統(tǒng)圖及酸堿系統(tǒng)圖等系列圖紙。1.3課程設(shè)計(jì)要求(1)機(jī)組形式和裝機(jī)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(shí)。(2)汽水損失：正常運(yùn)行時(shí)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(bǔ)充水10噸/時(shí)；吹灰及點(diǎn)火燃油系統(tǒng)汽水損失10噸/時(shí)；化學(xué)及暖通用汽10噸/時(shí)。(3)水質(zhì)分析數(shù)據(jù)表1水質(zhì)分析數(shù)據(jù)水質(zhì)指標(biāo)單位數(shù)值水質(zhì)指標(biāo)單位數(shù)值—Na+mg/L懸浮固體mg/LHCO?mg/L含鹽量mg/Lmg/L總硬度mmol/Lmg/L全堿度mmol/L游離CO?mg/Lmg/Lmg/Lmg/L活性SiO?mg/L2.水質(zhì)分析資料的校核水質(zhì)資料是選擇水處理方案和工藝系統(tǒng)、進(jìn)行設(shè)備設(shè)計(jì)及確定化學(xué)藥品耗量的重要基礎(chǔ)資料，所以水質(zhì)資料的正確與否，直接關(guān)系到設(shè)計(jì)結(jié)果是否可靠。為了確保水質(zhì)資料準(zhǔn)確無(wú)誤，必須在設(shè)計(jì)開(kāi)始之前，對(duì)水質(zhì)資料進(jìn)行必要的校核。校核.就是根據(jù)水質(zhì)各分析項(xiàng)目之間的關(guān)系。驗(yàn)證其數(shù)據(jù)的可靠性。水分析結(jié)果的校核，一般分為數(shù)據(jù)性校核和技術(shù)性校核兩類。數(shù)據(jù)性校核式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行核對(duì)，保證數(shù)據(jù)不出出錯(cuò)：技術(shù)性校核式根據(jù)天然水中各成分的相互關(guān)系，檢查水分析資料是否符合水質(zhì)組成的一般規(guī)律，從而判斷分析結(jié)果是否正確。經(jīng)過(guò)校核如發(fā)現(xiàn)誤差較大時(shí)，應(yīng)重新取樣分析。校核一般包括以下幾個(gè)方面。2.1陰陽(yáng)離子含量的校核根據(jù)電離平衡原理，水中各種陰離子單位電荷的綜合必須等于各種陽(yáng)離子的各種離子總和。陽(yáng)離子單位電荷總和為：陰離子單位電荷總和為：2.2含鹽量與溶解固體的校核∑A'=HCO?+SO4-+Cl-=65.88+17.9+14.8=98.58mg/L∑K'=Ca2++Mg2++Na+=27.4+5.4+2.7=35.5mg/L∑A'------水中除溶解硅酸根外的所有陰離子之和，mg/L;一般溶解固體(RG)的含量可以代表水中的總含鹽量，但由于溶解固并不能完全代表總含鹽量，因此，用溶解固形物來(lái)校核總含鹽量，需做如(1)碳酸氫根濃度的校正2HCO?→CO?-+CO?個(gè)+H?O個(gè)由于HCO?變成CO3-和H?O揮發(fā)損失，損失量為(2)其他部分校正實(shí)際測(cè)得的溶解固體除包括含水中陰陽(yáng)離子濃度的總和外，還包括膠體硅、鐵鋁氧化物、水溶性有機(jī)物等，即所以δ=2.8%<5.0%所以含鹽量和溶解固體的校核符合。2.3pH的校核實(shí)測(cè)的pH值可能存在一些誤差，因此利用水中的HCO?和CO?濃度，依據(jù)碳酸平衡關(guān)系，計(jì)算水的理論pH值pH',借此檢查實(shí)測(cè)的pH值的準(zhǔn)δ=|pH-pH'|≤0.2pH'=6.37+1gc(HCO?)-1g[CO?]=6.37+1g1.08+1g0.11=7.36所以δ=|pH-pH'={7.17-7.36|=0.19≤0.22.4硬度和堿度關(guān)系的校核3.補(bǔ)給水水量的確定(1)機(jī)組形式和裝機(jī)容量為2*300MW,鍋爐為亞臨界壓力自然循環(huán)汽包(2)汽水損失：正常運(yùn)行時(shí)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(bǔ)充水10噸/時(shí)；吹灰及點(diǎn)火燃油系統(tǒng)汽水損失10噸/時(shí)；化學(xué)及暖通用汽10噸/時(shí)。設(shè)計(jì)機(jī)組對(duì)補(bǔ)給水水量的要求，除了要能滿足正常補(bǔ)給水量外，還要在非正常情況下，也能提供足夠的合格補(bǔ)給水量。非正常情況是指機(jī)組啟動(dòng)或是事故狀況下對(duì)水量的增加需要。具體的說(shuō)，設(shè)計(jì)的補(bǔ)給水水量應(yīng)滿3.1汽水損失(1)正常運(yùn)行時(shí)汽水損失D?這部分損失不包括排污及生產(chǎn)和非生產(chǎn)用汽，對(duì)于200MW以上的機(jī)組，為鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量的1.5%。D?=n●D×1.5%=2×1000×1.5%=30噸/時(shí)(2)考慮機(jī)組啟動(dòng)或事故而要增加的水處理設(shè)備出力D?對(duì)于100MW及以上機(jī)組，為全廣最大一臺(tái)鍋爐連續(xù)蒸發(fā)量的6%,所以D?=D×1.5%=1000×6%=60噸/時(shí)(3)其他用汽損失D?這部分損失包括生產(chǎn)和非生產(chǎn)用汽，如鍋爐點(diǎn)火及燃油系統(tǒng)用汽、吹灰系統(tǒng)用汽、化學(xué)及暖通用汽、生活用汽等。軸承冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)充水10噸/時(shí)；吹灰及點(diǎn)火燃油系統(tǒng)汽水損失10噸/時(shí)；化學(xué)及暖通用汽10噸/時(shí)。所以D?=10+10+10=30噸/時(shí)(4)閉式熱網(wǎng)損失D?經(jīng)過(guò)論證，如果這部分水需要由化學(xué)補(bǔ)給水系統(tǒng)提供的話，那么其正常補(bǔ)給水量按熱網(wǎng)水量的1%～2%考慮，或根據(jù)需要取值。該數(shù)據(jù)包括啟動(dòng)等非正常情況的需要、但正常與非正常損失之和不得小于20噸/時(shí)。D?=D×2%=1000×2%=20噸/時(shí)(5)鍋爐排污損失D,不論正常與非正常情況，排污率P均按規(guī)定的最大值取值，此時(shí)排污量為Dp=n·D·P%=2×1000×1%=20噸/時(shí)3.2補(bǔ)給水水量的計(jì)算化學(xué)補(bǔ)給水處理設(shè)備的正常供水量Q'為Q'=D?+D?+D?+Dp=30+30+20+20=100噸/時(shí)化學(xué)補(bǔ)給水處理設(shè)備的最大供水量Qmax為Qmax=D?+D?+D?+D?+Dp=30+60+30+20+20=160噸/時(shí)向給水系統(tǒng)正常補(bǔ)充的補(bǔ)給水量Qw為Qw=D?+D?+Dp=30+30+20=80噸/時(shí)正常情況下鍋爐給水系統(tǒng)補(bǔ)水率a%為水處理系統(tǒng)的選擇是非常重要的，因?yàn)橄到y(tǒng)選擇的好壞，直接關(guān)系到以后運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。因此，應(yīng)當(dāng)根據(jù)鍋爐型式、蒸汽參數(shù)、減溫方式、原水水質(zhì)等因素，并考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)兩方面因素對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行綜合比較，選擇合理的水處理系統(tǒng)。4.1離子交換系統(tǒng)的選擇4.1.1系統(tǒng)選擇(1)根據(jù)鍋爐參數(shù)選擇系統(tǒng)對(duì)于本設(shè)計(jì)的鍋爐，即亞臨界汽包鍋爐，它們對(duì)爐水和給水水質(zhì)要求很高，必須采用一級(jí)復(fù)床除鹽加混床系統(tǒng)；某些情況下，可以采用簡(jiǎn)化的(2)根據(jù)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(duì)減溫水水質(zhì)要求很嚴(yán)，特別是SiO?,其含量宜在20μg/L以下，所以補(bǔ)給水必須是除鹽水或蒸餾水，(3)根據(jù)離子交換設(shè)備進(jìn)水水質(zhì)選擇系統(tǒng)本組水質(zhì)總鹽含量較小，總陽(yáng)離子含量小于3~5mmol/L,強(qiáng)酸陰離子含量小于2~3mmol/L,可以采用強(qiáng)型樹(shù)脂的一級(jí)復(fù)床除鹽系統(tǒng)或一級(jí)復(fù)床除鹽加混床系統(tǒng)。綜合考慮，為了保證熱力設(shè)備對(duì)水質(zhì)的要求，并在經(jīng)濟(jì)上合理，選用一級(jí)復(fù)床除鹽加混床系統(tǒng)。4.1.2床型選擇和樹(shù)脂選擇(1)床型選擇床型不同，其運(yùn)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(zhì)差，浮動(dòng)床的需要體外擦洗設(shè)備，設(shè)備復(fù)雜，樹(shù)脂損耗大，不以低流速及間斷運(yùn)行等缺點(diǎn)，采用逆流再生固定床。其運(yùn)行時(shí)水流從上往下，而再生液是從下向上通過(guò)樹(shù)脂層，再生劑量省，而出水水質(zhì)好，廢液排放少，但設(shè)備構(gòu)造和運(yùn)行比較復(fù)雜。(2)樹(shù)脂選擇凝膠型樹(shù)脂比大孔型樹(shù)脂價(jià)格便宜，貨源充足，一般情況下首先考慮選用凝膠型樹(shù)脂。本組給定水源水質(zhì)較好，陰陽(yáng)離子總含量較低，有機(jī)物4.2預(yù)處理系統(tǒng)和預(yù)脫鹽系統(tǒng)選擇4.2.1預(yù)處理系統(tǒng)選擇(1)本組以地表水作水源，水中懸浮物含量為48.3mg/L,接近50mg/L用混凝澄清過(guò)濾。如果水在某些時(shí)候含砂量或懸浮物含量較高，影響混凝澄清處理時(shí)，則要設(shè)置預(yù)沉淀設(shè)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(guò)濾。(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(duì)密度1.45~1.50,堿化度在8%~14%。設(shè)計(jì)中水處理的混凝劑選擇聚合硫酸鐵。聚合硫酸鐵的優(yōu)點(diǎn)：①適用范圍廣。適應(yīng)原水濁度變化范圍(60~225mg/L)比較寬。②對(duì)原水中溶解性鐵去除率高，設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，不會(huì)發(fā)生混凝劑本圍比鋁鹽寬。受溫度影響比鋁鹽小。④運(yùn)行一旦不正常，用鐵鹽處理的出水中的鐵離子會(huì)使水帶色。鐵鹽和呂鹽聯(lián)合使用，有利于處理低溫水。4.2.2預(yù)脫鹽系統(tǒng)預(yù)脫鹽裝置在水處理系統(tǒng)中一般安置于預(yù)處理裝置和離子交換器之間，對(duì)水進(jìn)行部分脫鹽，這樣可減輕離子交換器裝置的負(fù)擔(dān)。預(yù)脫鹽裝置一般用于原水含鹽量較高的場(chǎng)合，本組含鹽量為138mg/L,所以不用進(jìn)行預(yù)脫鹽處理。亞臨界參數(shù)的汽包鍋爐供汽機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組宜裝設(shè)一套能處理全部凝結(jié)水的處理裝置(即處理量為100%)。凝結(jié)水處理的目的是為了去除系統(tǒng)的腐蝕產(chǎn)物和由凝汽器泄露而帶入的鹽類。凝結(jié)水處理系統(tǒng)原則上由三部分組成：前置過(guò)濾器——除鹽裝置選用凝結(jié)水系統(tǒng)的問(wèn)題說(shuō)明：(1)既要考慮滿足要求，又要考慮設(shè)備少，投資省，對(duì)于亞臨界汽包鍋爐，選用了前置過(guò)濾器。(2)混床中樹(shù)脂比例的選用：氨化混床陽(yáng)陰樹(shù)脂比一般為1:1。(3)后置過(guò)濾器一般采用樹(shù)脂捕捉器，用于去除碎樹(shù)脂。(4)混床樹(shù)脂用大孔型樹(shù)脂。(5)凝結(jié)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(jié)水，不會(huì)影響機(jī)爐的運(yùn)行需要。如當(dāng)凝結(jié)水處理裝置運(yùn)行中壓差升高、流量減小時(shí)，就要依靠其系統(tǒng)的旁路管道及自動(dòng)5.水處理系統(tǒng)工藝計(jì)算補(bǔ)給水處理系統(tǒng)的工藝計(jì)算，一般順序是由后向前逐級(jí)進(jìn)行，即先計(jì)采用這樣的計(jì)算順序原因有兩方面：一是根據(jù)鍋爐類型確定的補(bǔ)給水水質(zhì)和水量是指補(bǔ)給水處理系統(tǒng)最后一級(jí)出水；二是因?yàn)檠a(bǔ)給水處理系統(tǒng)各級(jí)都是自用水，自用水量要由前一級(jí)設(shè)備提供。不計(jì)算后一級(jí)，前一級(jí)就無(wú)法計(jì)算。每一級(jí)設(shè)備的工藝計(jì)算順序是：計(jì)算需要的出力，根據(jù)出力和允許流補(bǔ)給水處理系統(tǒng)的工藝計(jì)算及設(shè)備選擇一般有如下原則：(1)水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)出力(設(shè)備最大供水量),應(yīng)能滿足發(fā)電廠正常汽(3)澄清池(器)設(shè)計(jì)不宜少于兩臺(tái)，對(duì)凝汽式電廠當(dāng)有一臺(tái)檢修時(shí)，其余的澄清池應(yīng)能保證正常供水量(不考慮啟動(dòng)用水)。對(duì)熱電廠澄清池檢能在正常供水量時(shí)濾速不超過(guò)規(guī)定值的上限。每晝夜每臺(tái)反洗次數(shù)宜按1~2(5)一級(jí)除鹽的各類離子交換器設(shè)計(jì)臺(tái)數(shù)不宜少于兩臺(tái)，其計(jì)算出力應(yīng)包括系統(tǒng)中自用水量。正常再生次數(shù)宜按每臺(tái)每晝夜1~2次考慮。當(dāng)采用程序控制時(shí)，可按2~3次考慮。除鹽設(shè)備可不設(shè)檢修備用，當(dāng)一臺(tái)檢修時(shí)，其余設(shè)備應(yīng)能滿足全廠正常補(bǔ)給水量的需要。再生時(shí)需要的水量，對(duì)凝汽式電廠，可由除鹽水箱貯存，因此設(shè)備處理要包括再生時(shí)需要的供水量；對(duì)向外供熱的電廠，當(dāng)水處理設(shè)備出力較小時(shí)，可同凝汽式電廠一樣設(shè)置足夠容積的除鹽水箱貯存再生時(shí)需要水量，當(dāng)水處理設(shè)備處理較大時(shí)，應(yīng)設(shè)置再生備用設(shè)備。5.1補(bǔ)給水處理系統(tǒng)出力的計(jì)算自用水部分集中供水時(shí)，a=1.2系統(tǒng)正常供水量系統(tǒng)最大供水量Qmax=Q,+D?=144+60=204m3/h5.2體內(nèi)再生混床處理的計(jì)算(1)總工作面積取混床的流速v=50m/h(一般v=40～60m/h)正常最大(2)選擇混床臺(tái)數(shù)規(guī)格出水量濾速(M/H)材質(zhì)高度(MM)重量A3襯膠nn"n"取混床的直徑d=2000mm=2m正常最大滿足設(shè)計(jì)要求，故采用2臺(tái)直徑為2m,高度為5.6m的混床。(3)校驗(yàn)實(shí)際運(yùn)行流速正常校正結(jié)果在允許范圍40~60m/h內(nèi)。最大(4)混床內(nèi)樹(shù)脂體積的計(jì)算選用的規(guī)格為φ2000的混床，其樹(shù)脂總高為2m,根據(jù)陰陽(yáng)樹(shù)脂的工作容量之比1:2,得hRc=0.67m;hR=1.33m所以陽(yáng)樹(shù)脂陰樹(shù)脂(5)混床周期制水時(shí)間(6)再生時(shí)用酸量100%酸：m=VRc8=2.10×75=157.5kgg取75kg/m3再生酸液：再生液濃度c取5%取va=5m/h,p=1.025g/cm3(7)再生時(shí)用堿量100%堿：m=VRA8=4.18×70=292.6kgg取70kg/m3再生堿液：再生液濃度c取4%取v?=5m/h,p=1.0g/cm3(8)再生時(shí)自用水量的計(jì)算反洗流速v取10m/h,反洗時(shí)間取15minVa=(VRc+VRA)a=(2.10+4.18)×2=12.56m3V,=VRcac+VRAa。=2.10×6+4.18×12=62.76m3V?=V,+Va+Va+V,=6.37+2.64+12.56+7.85=29.42m3總用水：V?=V,+V。+V?+V?+V=62.76+6.37+2.64+12.56+7.85=92.18m3取樹(shù)脂混合用壓縮空氣比耗g=2.4m3·(m2·min),混合時(shí)間t=0.8min,壓縮空氣壓力0.1～0.15MPaVM=qA,t=2.4×3.14×0.8=6.03m3(14)每小時(shí)自用水量集中供應(yīng)自用水：5.3強(qiáng)堿陰交換器的計(jì)算(1)陰床設(shè)計(jì)出力Q,A=Qn+V,M=144+0.264=144.264t/hQmxA=Qmx+v,M=204+0.264=204.264t/h(2)總工作面積陰離子交換器中流速v取25m/h,一般為20～30m/h(3)選擇陰交換器運(yùn)行的臺(tái)數(shù)規(guī)格出水量設(shè)備高度(mm)設(shè)備重量(kg)7滿足設(shè)計(jì)要求，故采用3臺(tái)直徑為2m,高度為6.13m的陰離子交換器。(4)校驗(yàn)實(shí)際運(yùn)行流速(5)進(jìn)水中陰離子含量由混凝劑帶入的強(qiáng)酸陰離子量DN=0.35mmol/L反洗水流速v范圍5~10m/h,取v=8m/h,反洗時(shí)間t=15min小正洗水流速v范圍7～10m/h,取v=8m/h,反洗時(shí)間t范圍5~10,取tV,=VRAaA=6.28×2=12.56m3V?=V+Va+V?=2.46+7.85+6.28=16.59m3總用水：V,=V,+V?+Va+V+V=2.64+6.28+7.85+4.19+12.56=33.52m3VM=qA?t.=0.2×3.14×10.8=6.78m3(12)每天耗堿量(13)年耗堿量(14)每小時(shí)自用水量由前級(jí)提供自用水：由集中供應(yīng)自用水：5.4除碳器的計(jì)算表4除CO?器設(shè)備規(guī)格型號(hào)規(guī)格產(chǎn)水 配用風(fēng)機(jī)型號(hào)4-72-11NO3.64-72-11NO3.6填料高度設(shè)備總高442457704-72-11NO4.5(1).除碳器設(shè)備出力正常出力：QD=QA+V,^=144.264+5.59=149.854m3/h最大出力：Qmax=QmaxA+V,A=204.264+5.59=209.854m3/h(2).除碳器的臺(tái)數(shù)選擇對(duì)單元制系統(tǒng)，每套系統(tǒng)設(shè)除碳器1臺(tái)，則水處理系統(tǒng)中除碳器總臺(tái)數(shù)為：正常出力時(shí)臺(tái)數(shù)n"=nA,最大出力時(shí)臺(tái)數(shù)nmx=n^a所以nD=nA=2nmx=nm每臺(tái)出力為Qnmax=75×3=225m3/h≥QmaxD=209.854m3/h(3).檢驗(yàn)除碳器的噴淋密度根據(jù)除碳器出力選用型號(hào)為GTF—150,φ1500mm的大氣除碳器，配用風(fēng)機(jī)型號(hào)為4-72-11NO4。q<60m3/(m2·h),符合要求。式中q——噴淋密度，對(duì)大氣式除碳器應(yīng)小于或等于60m3/(m2·h);A?——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(jìn)出水中二氧化碳的計(jì)算進(jìn)水中的二氧化碳：式中——陽(yáng)床進(jìn)水中相應(yīng)物質(zhì)的濃度，mmol/L[CO?]——陽(yáng)床進(jìn)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(shè)備計(jì)算根據(jù)進(jìn)水中CO?含量進(jìn)水水溫，選取25×25×3拉西瓷環(huán)的除CO?器，在表中獲得填料高度。表5大氣式除CO?器的填料高度(m)進(jìn)水溫出水中的二氧化碳含量為3~5mg/L所需的解析面積A及填料高度H:式中Q——單臺(tái)除碳器設(shè)計(jì)出力，m3/h△c——對(duì)數(shù)平均濃度差，k——解析系數(shù)，采用拉西瓷環(huán)，K=0.4m/hS——填料比表面積，m2/m3(6).大氣式除碳器的風(fēng)機(jī)校核風(fēng)量Q'=iQ=25×75=1875m3/h風(fēng)壓p=rH+(295~392)=300×2+350=950Pa值約為20~30m3/m3,取25m3/m3r——單位填料高度的空氣阻力，r值一般為200~500Pa/m,取300Pa/m。5.5強(qiáng)酸陽(yáng)交換器的計(jì)算(1)陽(yáng)床設(shè)計(jì)出力正常Qc=QD=149.854m3/h最大Qmax=Qmax=209.854m3/h(2)總工作面積陽(yáng)離子交換器中流速v取30m/h,一般為20～30m/h(3)選擇陽(yáng)交換器運(yùn)行的臺(tái)數(shù)采用XS系列眼陽(yáng)離子交換器，選取規(guī)格為Φ2000mm正常最大滿足設(shè)計(jì)要求，故采用3臺(tái)直徑為2m,高度為6.13m的陰離子交換器。(4)校驗(yàn)實(shí)際運(yùn)行流速(5)進(jìn)水中陽(yáng)離子含量(6)每臺(tái)陽(yáng)床內(nèi)樹(shù)脂的體積VRc=A?×hRc=3.14×1=3.14m3(7)正常出力時(shí)周期制水時(shí)間取Ec=800mol/m3,一般范圍為800～900mol/m3(8)正常出力時(shí)每臺(tái)每晝夜再生次數(shù)(9)每臺(tái)再生時(shí)用酸量8c范圍50~55g/mol,取gc=50g/mol再生酸液流速v≤5m/h,取v=5m/h100%酸：工業(yè)酸：再生酸液：稀釋用水：進(jìn)酸時(shí)間：反洗水流速v范圍5~10m/h,取v=8m/h,反洗時(shí)間t=15min置換用水：正洗用水：V.=VRAac=3.14×2=6.28m3V?=Va+Va=2.11+7.85=9.96m3總用水：V,=Va+V,+Va+VF,+V,=2.11+6.28+7.85+6.28+6.28=28.8m3(11)每臺(tái)再生用壓縮空氣量逆流再生頂用壓縮空氣量q為0.2~0.3m3/(m2·min),取q=0.2m3·(m2·min),壓縮空氣壓力0.03~0.05MPaVc=qA?t.=0.2×3.14×9.37=5.88m3(12)每天耗酸量(13)年耗酸量由集中供應(yīng)自用水：5.6濾池及澄清池的計(jì)算5.6.1濾池的選擇和計(jì)算濾池常用的有無(wú)閥濾池、虹吸濾池、重力式空氣擦洗濾池等?；痣姀S最常用的是重力式無(wú)閥濾池。其設(shè)計(jì)如下：(1)濾池設(shè)計(jì)出力Q,F=1.04[e,°+v"+b]=1.04×[149.854+4.8+10]=171.24m3/hQ'mx=1.04[Q°max+VC,+b]=1.04×[209.854+4.8+10]=233.64m3/h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(guān)，當(dāng)混凝澄清處理時(shí)，該值取4%,如果是壓力式過(guò)濾器的直流混凝過(guò)濾，則該值可高達(dá)20%。b值為濾池出水的其他自用水量(如混凝劑配制用水、沖洗用水等)。(2)濾池的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)出力從濾池定型規(guī)格中進(jìn)行選擇，選擇無(wú)閥濾池S775標(biāo)準(zhǔn)，單臺(tái)(格)出力為Q=200m3/h,每格尺寸為3.3×3.3(m),則再按下列關(guān)系確定臺(tái)數(shù)nm。nm取整數(shù)，但不得少于2臺(tái)(格),且(nma-1Q=(2-1)×200=200m3/h≥QFn=171.24m3/h成立，所以設(shè)計(jì)符合要求。(3)校驗(yàn)運(yùn)行流速A?——每臺(tái)(格)濾池工作面積，m2其v,在允許范圍10~18m/h內(nèi)，計(jì)(4)周期制水時(shí)間式中VF——每臺(tái)(格)濾池的濾料體積，m3x——濾料泥渣容量，在采用粒徑為0.5~1mm大理石和石英砂單層濾料時(shí)，水經(jīng)澄清處理時(shí)的x值約為1250g/m3,水經(jīng)直流混凝時(shí)的x值約為1500g/m3;對(duì)粒徑為0.5~1mm單層無(wú)煙煤濾料的x值約為1500g/m3;雙層濾料的x值約為單層濾料的兩倍。c2——濾池出水中懸浮物含量，一般為2~5mg/L(5)每晝夜每臺(tái)(格)濾池反洗次數(shù)R不得超過(guò)規(guī)定值2,滿足要求。(6)反洗用水量式中q——空氣擦洗強(qiáng)度，L/(m2s),取q=15L/(m2s)t——水洗時(shí)間，一般為5~10min。細(xì)砂過(guò)濾及變孔隙過(guò)濾適當(dāng)延長(zhǎng)，前者10~15min,后者20min,取t=10min。(7)自用水率校核計(jì)算所得自用水率，與事先假設(shè)值4%相差不大，自用水校核符合要求。5.6.2澄清池選擇計(jì)算混凝澄清設(shè)備目前常用的有機(jī)械攪拌加速澄清池及水力循環(huán)加速澄清池、沉淀池和接觸混凝設(shè)備用的較少。水力加速澄清池適用于進(jìn)水懸浮物含量小于2000mg/L的原水，它們的出水懸浮物含量都可以達(dá)到10mg/L以下。本設(shè)計(jì)中懸浮物含量較少，選用水利攪拌式澄清池。表6水力攪拌式澄清池設(shè)計(jì)規(guī)格出力池徑池高泥斗數(shù)總?cè)莘e出水槽形式單位數(shù)據(jù)m3/hmm2m3環(huán)形(1)澄清池設(shè)計(jì)出力正常Q“1=Q,F=171.24m3/h最大Qmx1=Qm=233.64m3/h(2)澄清池的選擇可根據(jù)計(jì)算的出力從澄清池定型規(guī)格中進(jìn)行選擇，如選用的澄清池單臺(tái)出力為Q=200(m3/h),則按下面關(guān)系確定臺(tái)數(shù)Qmc取整數(shù)，但不得少于2臺(tái)，且(nmaxc-1Q=(2-1)×200=200m3/h≥Q“=171.24m3/h所以，符合要求。(3)加藥系統(tǒng)計(jì)算采用濕投法，選擇聚合硫酸鐵為混凝劑，在溶液箱內(nèi)配置成濃度一般為10%~20%的溶液投入水中。因水中懸浮物含量較少，混凝時(shí)配置成16%的溶液。投加的混凝劑劑量DN為每升25毫克(以含F(xiàn)e3+16%液體計(jì))。計(jì)算如下每小時(shí)加藥量每天加藥量ml=24m;1=24×21.41=513.8kg每年加藥量每小時(shí)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10%～20%溶液投加，按16%計(jì)算；E——藥品純度，%,已知按Fe3+算，ε=22%;如果原水堿度很低，加入混凝劑后出水堿度低于0.4mmol/L時(shí)，則應(yīng)考慮加堿措施。加堿量按保證出水堿度為0.4mmol/L進(jìn)行計(jì)算。(4)排污量計(jì)算式中c?——澄清池進(jìn)水中懸浮物含量，48.3mg/LC?——澄清池出水中懸浮物含量，10mg/LC?——每升水中因投加藥劑而產(chǎn)生的沉淀物數(shù)量，可根據(jù)反應(yīng)式計(jì)25000——排泥濃度，mg/L(5)澄清池設(shè)計(jì)進(jìn)水流量Q'=Qmcl+Bm+b=233.64+0.59+20=254.23m3/h1.10mcl=1.1×233.64=257.00m3/h≈254.23m3/h式中b——取樣等自用水量(不包括排污),m3/h,取b=20m3/h6.凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的計(jì)算凝結(jié)水量(m3/h)6.1處理水量對(duì)100%凝結(jié)水處理機(jī)組，單元制設(shè)計(jì)時(shí)每套處理裝置的處理水量Qco即為該機(jī)組一臺(tái)的凝結(jié)水量。當(dāng)化學(xué)補(bǔ)給水補(bǔ)入凝汽器時(shí)，計(jì)算的凝結(jié)水Qo=Q=665m3/h這套前置過(guò)濾器處理水量Q°為一臺(tái)機(jī)組凝結(jié)水的處理水量。對(duì)目前國(guó)內(nèi)使用的φ1800mm覆蓋過(guò)濾器每臺(tái)出力為450m3/h(過(guò)濾面即nPr=2臺(tái)Q——每臺(tái)前置過(guò)濾器的出力，Q=450m3/h覆蓋過(guò)濾器鋪料紙粉漿液體積(一次用量)B——一次紙粉耗量，其量大約為1m2過(guò)濾面積耗紙粉1Kg;0.02——漿液濃度為2%。布置在一起的覆蓋過(guò)濾器只需配備一套輔料設(shè)備。所選用的輔料箱體積為一次漿液提及的1.5~2倍。(1)臺(tái)數(shù)的確定式中v——高速混床運(yùn)行流速，一般為90-120m/h,取100m/h;A——選用的混床截面積，混床直徑取φ2000mmn、——備用臺(tái)數(shù)，對(duì)于亞臨界參數(shù)汽包鍋爐供汽的汽輪機(jī)組，采用中性工況運(yùn)行的混合式凝汽器的簡(jiǎn)介空冷機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組設(shè)一臺(tái)備用混床。即ny=1。校核運(yùn)行流速v在允許范圍90~120m/h(2)運(yùn)行周期hRA,hRc——K——1m3混床樹(shù)脂每周期處理的凝結(jié)水量，對(duì)氫/氫氧型混床，約為10000m3,對(duì)氨/氫氧型混床比氫/氫氧型混床可提高3-10倍每天再生次數(shù)(3)每臺(tái)混床再生一次用酸量100%酸：工業(yè)鹽酸：,再生液濃度c取5%200——體外再生混床陽(yáng)樹(shù)脂再生水平，氨化混床可取200Kg/m3;(4)每臺(tái)混床再生一次用堿量100%堿：m=200hRA=200×0.5×3.14=314kg工業(yè)液堿：200——體外再生混床陰樹(shù)脂再生水平，氨化混床可取200Kg/m3;A?——選用的陰床截面積，陽(yáng)床直徑取φ2000mm;v——再生液流速，一般為2-4m/h,取4m/h(5)酸堿消耗量每天耗工業(yè)酸量：每天耗工業(yè)堿量：(6)氨化混床用氨液量以循環(huán)淋洗法進(jìn)行混床的氨化，其氨液用量通常為每m3陰樹(shù)脂用每次氨水(26%)用量為ma.m=200hRAp=200×0.5×3.14×0.91=285.74kg每年氨水(100%)用量為一次再生時(shí)稀釋氨水(至0.5%--1%)用水(7)再生用水、用氣耗量每次再生擦洗樹(shù)脂用氣量Vi:擦洗是在反洗之前進(jìn)行，空氣擦洗強(qiáng)度為3.4～4標(biāo)m3/(m2·min),空氣壓力為0.05MPa,擦洗次數(shù)一般為20~30次，每次擦洗先進(jìn)氣2～3min,再用水淋洗1～2min,如此循環(huán)。反洗(反洗及反洗分層)用水量V:流速10～15m/h,時(shí)間各為15min?；旌蠘?shù)脂用氣量Vi:氣體流量通常為2.3～2.4標(biāo)m3/(m2·min),壓力為0.1～0.15MPa,時(shí)間為3～5min。標(biāo)m3/(m2·min)vco=Van+Vi2=800.7+28.89=829.59標(biāo)m3(m2·min)V,=Va+V+V,+V,+Vw+Vam=5.3+6.8+62.8+31.4+15.7+7.43=129.43m3/(m2·min)7.1除鹽水箱對(duì)凝汽式電廠，除鹽水箱(包括凝結(jié)水箱)其總有效容積為最大一臺(tái)鍋爐每小時(shí)最大連續(xù)蒸發(fā)量的2~3倍，并能滿足機(jī)組啟動(dòng)和鍋爐化學(xué)清洗需要。當(dāng)采用自用水集中供應(yīng)時(shí)，可以設(shè)專用自用水箱，此時(shí)自用水從除鹽水箱中抽取。除鹽水箱一般布置在混床之后，但也有設(shè)置在陰床和陽(yáng)床之間的，甚至在混床之后再設(shè)除鹽水箱的兩級(jí)除鹽水箱，此時(shí)前一級(jí)除鹽水箱兼做自用水箱。V總=3Q=3×1000=3000m3所以，選用4臺(tái)容積為800m3(壁為階梯型)的水箱，頂型為球面頂。7.2清水箱清水箱設(shè)置于無(wú)閥濾池之后，后接強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換器。清水箱不少于兩臺(tái)，有效容積對(duì)凝汽式電廠為1~2h清水耗用量。取1.5h的清水耗用量。V=1.5Qmax=1.5×233.64=350.46m3所以選用兩臺(tái)容積為200m3的水箱，頂型為錐形。7.3中間水箱中間水箱設(shè)置于除碳器與陰床之間，每套系統(tǒng)一臺(tái)，共兩臺(tái)。對(duì)單元制系統(tǒng)，中間水箱容積為每套設(shè)備出力的2~5min貯水量，最小不少于2m3。取3min的貯水量。所以選用兩臺(tái)容積為10m3的水箱，頂型為平頂。7.4酸堿系統(tǒng)酸、堿、鹽系統(tǒng)，一般包括貯存、輸送、計(jì)量