200吨锅炉补给水RO反渗透 MB混床设计方案概要.docx
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200吨锅炉补给水RO反渗透MB混床设计方案概要
热电厂锅炉补给水处理系统
设
计
方
案
设计单位名称
单位地址
联系人电话
项目名称
1、公司简介------------------------------------------------------------------------------------------------2
2、设计总则------------------------------------------------------------------------------------------------3
3、设计前言------------------------------------------------------------------------------------------------5
3.1项目简介-------------------------------------------------------------------------------------5
3.2设计原则-------------------------------------------------------------------------------------5
3.3设计基础资料-------------------------------------------------------------------------------6
3.4系统化学药品-------------------------------------------------------------------------------7
3.5规定和标准----------------------------------------------------------------------------------7
3.6界区条件-------------------------------------------------------------------------------------9
3.7供货范围-------------------------------------------------------------------------------------9
4、系统说明-----------------------------------------------------------------------------------------------9
4.1工艺简介-------------------------------------------------------------------------------------9
4.2主要处理单元介绍-------------------------------------------------------------------------9
4.3工艺设备说明------------------------------------------------------------------------------10
4.4管路系统------------------------------------------------------------------------------------16
4.5控制说明------------------------------------------------------------------------------------16
5、设备规范-----------------------------------------------------------------------------------------------16
6、设备清单及报价--------------------------------------------------------------------------------------23
7、质量保证及售后服务承诺--------------------------------------------------------------------------26
8、设备制造、检验说明--------------------------------------------------------------------------------27
9、技术资料及交付进度--------------------------------------------------------------------------------28
9.1一般要求------------------------------------------------------------------------------------28
9.2具体资料------------------------------------------------------------------------------------28
10、技术服务和设计联络------------------------------------------------------------------------------29
10.1技术服务内容----------------------------------------------------------------------------29
10.2工程项目实施人员安排----------------------------------------------------------------29
10.3培训和轮训-------------------------------------------------------------------------------30
10.4工程设计联络会-------------------------------------------------------------------------30
11、交货及运输方式------------------------------------------------------------------------------------31
12、系统工艺流程图-----------------------------------------------------------------------------------30
设计总则
1.1、本投标书技术文本用于说明热电厂锅炉补给化学水处理系统。
它提出了系统的工艺设计以及设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2、本投标书技术规范经卖方和买方双方确认后作为订货合同的附件，与合同正文具有同等法律效力，如卖方不遵守本协议，买方有权拒收货、拒付货款。
1.3、卖方保证提供符合项目文件和有关工业标准和企业标准的优质产品。
如果买方有除本投标文件书以外的特殊要求，应以书面的形式提出并做详细说明。
1.4、卖方提供的报价与项目文件技术规范书的偏差，于本投标书“技术规格偏离表”章节中，以书面形式对项目文件技术规范书的条文提出变更并做详细说明。
1.5、合同签订后1个月内，供方提出合同设备的设计、制造、检验、装配、安装、调试、试运、验收、试验、运行和维护等标准清单给买方，经过买方确认。
1.6、卖方提供高质量的设备，这些设备应是技术先进并经过两台三年以上运行实践证明是成熟可靠的产品。
1.7、卖方在设备设计和制造中所涉及的各项规程、规范和标准必须遵循现行最新版本的中国国家标准。
卖方提供所使用的标准，本投标文件所使用的标准如与买方所执行的标准发生矛盾时，应按较高标准执行。
1.8、在合同签订之后，买方保留对项目文件规范提出补充要求和修改的权利，卖方承诺予以配合。
如提出修改，具体项目和条件由买方、卖方双方商定。
1.9、本项目为热电厂锅炉补给化学水处理系统的设计图纸和附属设备的提供，包括所有工艺、控制和电气系统的成套供货（包括设备及安装材料）和设计，以及系统安装调试和技术服务。
设计前言
1、项目简介：
*******公司因发展需要，需新建火力发电厂一座，建设地点为*******。
本项目为产水量200.0m3/h的电厂锅炉补给化学水处理系统，产水指标达到热电厂锅炉补给水标准，本项目的化学水处理预处理系统要求采用多介质过滤器+保安过滤器的工艺，化学除盐系统要求采用单级RO（反渗透）+MB（混床）的工艺，除混床手动运行及再生外，外其它设备要求自动运行，整个系统根据除盐水箱的液位变化情况可以启停系统的产水。
原水水源为新建厂区的深井水。
2、设计原则：
2.1、根据项目原水特征，结合已有的工程实例，在确保出水达标的前提下，采用成熟、可靠、技术先进的处理工艺。
2.2、系统运行要求低能耗、低费用。
2.3、系统设备全面采用实现标准化、模块化和系统化的设计方式，以便快速安装和以后系统维护。
2.4、设备选型以技术先进、经济合理、安全可靠、高效节能，最大可能地减少维修费用为原则。
2.5、自动化控制设备以及主要检测仪器、仪表以国外先进产品为主。
2.6、设备、仪表、阀门及控制系统选型经过实际检验为运行可靠、稳定的产品；整个系统设计简捷合理、易于操作。
方案设计合理、运行稳定、产水的品质满足设计要求，并已在多项类似工程中得到应用及检验。
3、设计基础资料：
3.1、设计参数和要求：
3.1.1、系统产水指标：
产水用途
产水量
产水水质
用水方式
锅炉补给水用水
200.0m3/h
SiO2≤20μg/L，电导率≤0.2μs/cm
24h不间断用水
3.1.2、系统设备性能指标：
A、多介质过滤器（单台）：
序号
参数名称
单位
设计值
保证值
备注
1
出力
m3/h
58
58
2
浊度
NTU
1
1
3
SDI
≤4
≤4
4
承压
Mpa
0.6
0.6
B、反渗透装置：
序号
参数名称
单位
设计值
保证值
备注
1
出力
m3/h
174
174
25℃
2
脱盐率
%
97
97
第一年
3
回收率
%
75
75
C、混床装置装置：
序号
参数名称
单位
设计值
保证值
备注
1
出力
m3/h
200
200
2
电导率
μs/cm
≤0.2
≤0.2
3
二氧化硅
μg/L
≤20
≤20
3.1.3、原水水源和水质：
3.1.3.1、原水水源：
深井水。
3.1.3.2、原水水质分析数据：
项目
单位
数值
项目
单位
数值
溶解性固体（TDS）
mg/L
Mg2+
mg/L
电导率（25℃）
μS/cm
Fe2+
mg/L
悬浮物
mg/L
Fe3+
mg/L
浊度
NTU
Mn2+
mg/L
色度
度
Ba2+
mg/L
总硬度（以CaCO3计）
mg/L
NH4+
mg/L
氯化物
mg/L
Sr2+
mg/L
硫酸盐
mg/L
Cl-
mg/L
游离余氯
mg/L
HCO3-
mg/L
菌落总数
cfu/ml
CO32-
mg/L
游离CO2
mg/L
NO3-
mg/L
PH
SO42-
mg/L
K+
mg/L
PO43-
mg/L
Na+
mg/L
F-
mg/L
Ca2+
mg/L
S2-
mg/L
4、系统化学药品：
4.1、盐酸：
化学成分：
HCl
等级：
工业级
纯度：
≥31%
含铁量：
≤0.1%
4.2、氢氧化钠：
化学成分：
NaOHl
等级：
工业级
纯度：
≥30%
4.3、进口高效阻垢剂：
化学成分：
纯度：
100%
配置浓度
由现场调试工程师提供
5、设备的设计、制造标准：
5.1、国外采购的设备和部件的制造工艺和材料应符合最新版本的美国机械工程协会（ASME）和美国材料试验协会（ATM）的工业法规中所涉及的标准或相当标准。
5.2、国产设备的制造和材料应符合下列标准最新版本要求，但不仅限于此。
★《电厂水处理设备质量验收标准》DL543-94
★《反渗透水处理设备国家标准》GB/T19249-2003
★《水处理设备制造技术手册》JB2932
★《钢制焊接常压容器》JB/T4735-97
★《橡胶衬里化工设备》HGJ32
★《化工设备、管道外防腐设计条件》HGJ34-90
★《压力容器安全技术监察规程》
★《水处理设备油漆、包装技术条件》ZBJ98003-87
5.3、对外接口法兰符合下列要求，但不仅限于此。
★《接口标准与阀门和法兰标准配套》
★《管路法兰技术条件》JB/T74-94
★《管路法兰类型》JB/T74-94
★《凸面板式平焊钢制法兰》JB/T81-94
★《管法兰用石棉橡胶垫片》JB/T87-94
5.4、衬胶钢管和管件应符合下列标准的最新版本的规定要求，但不仅限于此。
★《衬胶钢管和管件》HG21501-92
★《衬塑（PP、PE、PVC）钢管和管件》HG20538-92
5.5、控制设备、测量仪器和电气设备的设计、制造应符合下列规定和标准要求，不仅限于此。
★《电站电气部分集中控制装置通用技术条件》GB11920-89
★《低压电器电控设备》GB4702-84
★《电力系统二次电路屏（台）通用技术条件》JB616-84
5.6、如果上述规范或标准对某些专用材料不合适时，则采用材料生产厂的标准，卖方提供其反渗透所遵循的设计原则、设计和运行标准软件。
6、界区条件：
6.1、进水要求：
有充足的原水量，水管送至原水箱入口处。
6.2、供电要求：
根据我方设计选型所需的容量要求，由用户提供动力电源送至我方的电气开关上。
6.3、化学药品：
调试过程中所有消耗品由用户提供。
系统说明
1、工艺说明：
对比原水水质情况，工艺推荐选择工艺成熟、操作方便、运行操作费用低的单级反渗透+混床的水处理系统。
锅炉补给水处理系统先用原水增压泵将原水送入由多介质过滤器、加阻垢剂装置和保安过滤器的预处理系统，使预处理产水满足反渗透进水要求，再进反渗透除去绝大部分的盐分，再经混床进行深度脱盐处理，使产水水质满足锅炉补给水要求。
2、主要处理单元介绍：
2.1、预处理部分：
为确保反渗透装置运行的安全可靠性和经济性，反渗透系统的预处理十分重要。
本设计方案预处理包括原水箱、原水增压泵、多介质过滤器、加阻垢剂装置、保安过滤器、反洗水泵、罗茨风机等。
反渗透预处理的目的是解决如下问题，以保证反渗透装置稳定运行和使用寿命。
1）、防止膜面结垢（包括CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、铁铝氧化物等）；
2）、防止胶体物质及悬浮固体微粒污堵；
3）、防止有机物质的污堵；
4）、防止微生物的污堵；
5）、防止氧化性物质对膜的氧化破坏；
6）、保持反渗透装置产水量稳定。
预处理部分产水设计参数：
1）、处理量：
232.0m3/h；
2）、污染指数SDI≤4；
3）、余氯≤0.1ppm；
4）、浊度＜1NTU；
5）、浓水郎格利尔指数LSI＜2；
2.2、预处理部分工艺设备说明：
2.2.1、原水箱：
原水箱主要是用于贮存外界水网进入本系统的原水，其目的是为了调节进水流量的变化，防止进水波动对系统运行的影响，保证系统的进水量稳定。
原水箱设置液位传感器，可随时检测、显示和控制原水箱的液位。
当原水箱到达低液位时自动停运原水增压泵或反洗水泵；当原水箱液位达到中间液位时自动启动原水增压泵。
原水箱液位传感器可外界用户供水设备，当原水箱高液位时，自动停止进水；当原水箱达到中间液位时，自动开启供水。
2.2.2、原水增压泵：
原水增压泵主要是为后续设备提供正常运行所需的供水压力和供水流量。
系统选用山东博山生产的IS系列卧式原水增压泵，该泵过具有体积小，效率高、噪声低等特点。
系统选用三台IS系列水泵，单台流量116.0m3/h，扬程47.0mH2O，采用二开一备的运行方式。
2.2.3、反洗水泵：
反洗水泵主要是为了满足多介质过滤器反洗水量的要求。
系统选用山东博山生产的IS系列卧式反洗水泵。
流量180.0m3/h，扬程25.0mH2O。
2.2.4、罗茨风机：
罗茨风机主要是为了满足多介质过滤器气水反洗时用气量的要求，同时在混床再生过程中树脂混合使用。
2.2.5、多介质过滤器：
采用立式多介质过滤器，系统设置5台直径2800mm的多介质过滤器，内填无烟煤和石英砂，5台多介质过滤器采用4用一备的运行方式以保证连续产水。
多介质过滤器主要利用合适级配的无烟煤和石英砂，利用合适的运行滤速去除原水中的泥沙、悬浮物、胶体等杂质，降低SDI（污染指数）值，对原水进行初步净化，降低进水的浊度并保证过滤出水污染指数SDI15≤4，达到后续设备的进水要求。
机械过滤器工作一段时间后，其进出口压差增大，滤料截留杂质太多失去吸附截留的作用，此时需要进行反洗，以恢复滤料的过滤效果。
反洗时采用气水反冲洗，因为在机械过滤器的运行过程中，其滤料表面粘附了大量悬浮物和胶体等杂质，互相粘结的杂质甚至会造成滤料结成泥球，这些杂质仅仅用水进行冲洗很难去除。
当采用空气擦洗时，气体在水中分散成微小气泡，带动滤料互相摩擦，同时借助水的作用，则能够将泥球打散并使粘附于滤料表面的杂质剥落下来，然后用水冲走，从而提高过滤器的反洗效果。
反洗过程及时间：
第一步：
松层5min、第二步：
排水3min、第三步：
气擦洗5min、第四步：
气水反洗5min、第五步：
反洗20min、第六步：
正洗10min。
反洗以累计运行时间来控制反冲洗周期，当其中一台累计运行时间达到程序设计要求时即停止进行反冲洗，逐一切换进行反冲洗，最后一台反洗完毕进入备用状态。
反洗水由反洗水泵供水并控制和调节反洗水流量，反洗水强度应使滤层膨胀15～25%。
气水反洗时由罗茨风机送入空气进行擦洗滤料，其强度为18～25升/秒·米2。
反洗水用原水。
2.2.6、加阻垢剂装置：
系统采用加入一定量的阻垢剂，防止RO膜元件在选择透过淡水的同时，其浓水侧的溶解固形物如：
硫酸盐、碳酸盐、二氧化硅等因为浓缩而在RO膜表面结垢，影响RO膜的性能。
本公司建议系统中加入美国清力公司生产的反渗透专用高效阻垢剂，该类阻垢剂在反渗透浓水侧LSI指数达到2.5，也不会发生硬度离子由于浓缩而结垢。
加阻垢剂装置由计量泵和加药箱组成，计量泵为美国米顿罗公司生产的计量泵，该泵运行平稳、稳定，计量准确。
加药量和药液的配置需要手动操作。
2.2.7、保安过滤器：
为了保证反渗透膜元件不被细微颗粒性杂质所伤害并影响反渗透的出水水量，系统设置了保安过滤器，内装聚丙烯滤芯，过滤精度分别为20.0μm和5.0μm，外壳为不锈钢结构。
当滤器进出口压差达到0.8kg/cm2时需要更换滤器内滤芯，过滤器结构满足快速更换滤芯的要求。
2.3、反渗透主机部分工艺设备说明：
反渗透脱盐原理：
反渗透（RO）是借助于选择透过（半透过）性膜的功能，以压力差为推动力的膜分离技术，当系统中所加的压力大于溶液渗透压时，水分子不断地透过膜，经过产水流道流入中心管，然后在出水端流出，进水中的杂质，如：
离子、有机物、细菌、病毒等被截留在膜的进水侧，然后在浓水端流出，从而达到分离、脱盐的目的。
反渗透装置是系统预脱盐的核心部分，经过反渗透处理的水可以去除绝大部分无机盐类和几乎全部的有机物、微生物和胶体，反渗透的脱盐率高低直接影响混床的再生周期。
反渗透脱盐部分由高压泵、反渗透膜、膜压力容器、仪表、反渗透清洗装置等组成。
膜压力容器选用国产设备，高压泵、反渗透膜元件、压力保护开关、电导仪、流量仪等选用进口产品。
考虑到水处理系统对生产运行具有可靠性和适应性，设计成2套87m3/h的反渗透装置，2套装置安装在一个机架上，可以随工况需要同时运行或单列运行。
2.3.1、反渗透预脱盐部分产水设计参数：
1）处理量：
≥200.0m3/h；
2）回收率：
≥75%。
3）初始脱盐率：
≥97%。
2.3.2、反渗透设备选型：
为了克服RO膜的渗透压，需要外界给RO膜提供压力，这个压力就是RO膜正常工作所需要的压力，这个压力是由高压泵提供的。
本系统选用格兰富生产的高压泵，该泵过流部件为SUS304不锈钢结构，具有体积小，效率高、噪声低等特点。
随着系统长期运行，任何反渗透膜为了达到产水量的要求其工作压力都要上升。
为了确保三年时间内产水量能得到满足，本系统在高压泵型号的选择上已充分考虑。
反渗透装置膜元件选用代表当今国际最高水准的美国陶氏化学公司提供的聚酰胺复合膜，该元件由三层薄膜复合，表面层为芳香族聚酰胺材质，厚度约为2000埃，并由一层微孔聚砜层支撑，可承受高压力，对机械张力及化学侵蚀具较好抵抗性，该元件具有相对较大的产水通量，对NaCl、CaCl2、MgCl2具有99%以上的脱除率。
随着系统长期运行，任何反渗透膜的性能（产水量、脱盐率等）必将因时间的推移而衰减。
为了确保三年时间内无论产水量和脱盐率均能得到满足，本系统在膜品种的选择、膜元件数量的选择上都已充分考虑。
膜压力容器采用专用于卷式RO组件的玻璃钢压力膜管。
选取可装6支膜元件的，耐压300psi，长度约6.4米，内壁光滑，装卸方便，不易滋生细菌且防腐。
2.3.3、反渗透工艺设计：
反渗透装置在进水温度20℃时产水量为174.0m3/h，回收率为75%，初始脱盐率为97%。
反渗透装置设置开机低压冲洗功能，反渗透开机时，先用原水泵对RO装置进行低压冲洗，将RO膜及膜壳内的空气排尽，然后气动高压泵进行产水；反渗透装置设计连续运行2小时对RO膜进行一次低压冲洗，在RO膜浓水侧垢类杂质还没有变得结实之前将它冲洗下来，排出RO膜；停机时进行浓水置换，利用RO产水将RO膜内的浓水置换出来，防止在停机时浓水侧的杂质沉淀在RO膜表面上，同时利用RO产水具有侵蚀行的特点，可以将RO膜表面上所沉积的微量垢类物质浸泡下来。
所有的这些低压冲洗和浓水置换都是为了及时去除无机盐、细菌等杂质，防止其在RO膜表面的沉积，降低膜元件的清洗频率，减缓膜元件的产水量、脱盐率等性能参数的衰减，低压冲洗和浓水置换采用自动方式。
2.3.4、反渗透装置辅助配置：
反渗透装置设置电动蝶阀、自动快冲洗排放阀、自动浓水置换阀，高压泵部分选用不锈钢阀门及管件，低压部分选用UPVC管件以保证整个工艺运行正常。
反渗透装置还配有流量仪、电导仪、压力表和其它指示仪，以监测RO装置运行工况，每套配有取样阀及集中取样盘，
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