最新学习资料超滤反渗透.docx

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最新学习资料超滤反渗透

学习资料超滤反渗透

国电bengbu发电有限公司一期工程2×600MW超临界机组

锅炉补给水处理超滤反渗透系统

技术规范书

一、总的要求

1.1本次术规范书适用于国电bengbu发电厂2×600MW超临界机组的锅炉补给水处理超滤反渗透系统，它提出了该系统的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。

1.2在本技术规范书中提出了最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供方保证提供符合本规范书和工业标准的优质产品。

此外，必须执行国家有关安全、环保等。

二、工程概况

1、工程概况

国电bengbu发电厂位于bengbu市西南怀远县南部的孝仪乡境内，规划容量2400MW。

本期工程建设2台600MW国产超临界机组，第一台机组计划于2008年下半年投产，第二台机组计划于2009年上半年投产。

2　场地条件和自然条件

2.1　厂址概述

厂址位于bengbu市西南怀远县南部的孝仪乡境内，东北距bengbu市约28km。

厂址西距淮河约1.0km。

厂址场地自然地面标高在20－57m之间，地势较高，起伏较大，大部为山坡荒地。

厂址段淮河1%洪水位为247m，场地经竖向整平后，可不受洪水影响。

2.2厂区的岩土工程条件

孝仪厂址地基岩土层主要为灰岩且绝大部分出露，覆盖层厚度一般小于5m，且局部分布，孝仪厂址场地土类型为岩石，根据国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），建筑场地类别为I类。

由于厂址地基均为岩石，且基岩稳定，所以厂址场地属于对建筑抗震为有利地段。

2.3地震烈度

厂址地震基本烈度为7.0度。

其地震动峰值加速度应取0.1g。

3气象条件

根据淮南市气象台气象台的资料统计，其特征值如下：

（1）气温（℃）

历年平均气温15.5℃

极端最高气温41.2℃

极端最低气温-22.2℃

历年平均最高气温20.4℃

历年平均最低气温11.4℃

最热月（7月）平均最高气温32.5℃

最冷月（1月）平均最低气温6.3℃

（2）气压（hPa）（1955、1996～1999年无资料）

历年平均气压1013.3hPa

（3）湿度（1996～1999年无资料）

历年平均水汽压14.9hPa

历年最大水汽压40.2hPa

历年最小水汽压0hPa

历年平均相对湿度72%

历年最小相对湿度2%

（4）降水量（mm）

年最大降水量1567.5mm

年最小降水量471.0mm

历年平均降水量928.5mm

历年最大日降水量218.7mm

（5）蒸发量（mm）（1996～1999年无资料）

历年平均蒸发量1600.3mm

最大年蒸发量2008.1mm

（6）风速及风向

历年平均风速2.7m/s

历年最大风速19.0m/s（1955~1979、1996~1999年无资料）

五十年一遇离地十米十分钟平均最大风速23.7m/s

五十年一遇平均最大风速23.7m/s时相应基本风压0.35kN/m2

历年主导风向E（1980～2001年资料）

历年夏季主导风向E（1980～2001年资料）

历年冬季主导风向E、ESE（1980～2001年资料）

（7）日照（1996~1999年无资料）

历年平均日照百分率51%

年平均日照时数（h）2218.7

（8）其它气象要素

历年平均大风日数（d）7.5

历年平均雷暴日数（d）26.6

历年平均降水日数（d）105.9

历年平均雾日数（d）17.3

历年最大积雪深度（cm）35

历年最大冻土深度（cm）13

地面平均温度17.5℃

地面最高温度79.8℃

地面最低温度-23.6℃

（9）淮南市气象台气压、气温、水汽压、相对湿度、降水量、风速月年平均值

表：

淮南市气象台气压、气温、水汽压、相对湿度、降水量、风速月年平均值

1月

2月

3月

4月

5月

6月

7月

8月

9月

10月

11月

12月

全年

平均气压（hpa）

1024.0

1021.8

1017.4

1011.6

1007.1

1002.3

1000.1

1002.7

1010.2

1017.2

1021.6

1024.0

1013.3

平均气温（℃）

1.7

3.9

8.9

15.6

21.1

25.4

28.3

27.6

22.7

16.9

10.2

4.8

15.5

平均水汽压（hpa）

4.9

5.6

7.9

12.3

1.7

22.8

29.9

28.7

20.9

13.6

8.8

5.8

14.9

平均相对湿度（％）

平均降水量（mm）

27.2

36.6

60.3

65.8

81.3

137.7

192.2

130.6

80.0

53.1

45.1

18.6

928.5

平均风速（m/s）

2.6

2.8

3.2

2.9

2.8

2.5

2.4

2.3

2.5

2.4

2.7

最大风速（m/s）

12.7

15.3

15.0

14.0

15.3

13.3

16.0

15.0

13.0

14.7

19.0

13.0

19.0

注：

最大风速为自计10分钟平均最大风速（m/s）

三、标准和规范

1标准

1.1设备制造和材料将符合下列规定的最新版本的要求。

（1）GB150-1998《钢制压力容器》

（2）ASME《锅炉与压力容器规范，第Ⅷ部分》

（3）JB/T2932《水处理设备技术条件》

（4）HG/T20677-1991《橡胶衬里化工设备》

（5）国家质量技术监督局、质技监局[1999]154号《压力容量安全技术监察规程》

（6）DL/T543-94《电厂用水处理设备质量验收标准》

（7）DL/T912-2005《超临界火力发电机组水汽质量标准》

（8）DL/T5068《火力发电厂化学设计规程》

（9）JB/T4715-92《固定式管板式换热器型式与基本参数》

（10）DL/Z951-2005《火力发电厂反渗透水处理装置验收导则》

（11）DL/Z952-2005《火力发电厂超滤水处理装置验收导则》

（12）美国机械工程师协会（ASME）

（13）美国材料试验学会（ASTM）

1.2对外接口法兰将符合下列要求

（1）2000GB《火力发电厂汽水管道零件及部件典型设计手册》

（2）接口标准与阀门的法兰标准配套

（3）管道之间法兰标准为JB/T81-94

（4）GB9124-2000《钢制管法兰技术条件》

（5）GB9112-2000《管制管法兰类型与参数》

（6）GB9119-2000《平面、突面板式平焊钢制管法兰》

1.3衬里钢管和管件将符合下列标准的最新版本的规定要求：

（1）HG21501《衬胶钢管和管件》

（2）HG20538《衬塑（PP、PE、PVC）钢管和管件》

1.4设备外部管路的设计将符合DLGJ23《火力发电厂汽水管道设计技术规定》现行最新版本的规定要求。

四、技术规范

1设计和运行条件

1.1锅炉补给水处理系统

锅炉补给水处理系统由超滤、反渗透预脱盐、离子交换化学除盐等系统组成，提供满足2×600MW超临界机组运行所需的补给水水质和水量。

锅炉补给水处理系统流程如下：

经澄清、过滤后的清水→超滤进水泵→板式加热器→超滤自清洗过滤器→超滤膜组件→超滤产水箱→超滤产水泵→反渗透保安过滤器→反渗透升压泵→反渗透膜组件→预脱盐水箱→预脱盐水泵→阳离子交换器→除二氧化碳器及中间水箱→中间水泵→阴离子交换器→混合离子交换器→除盐水箱→除盐水泵→至主厂房。

1.2超滤、反渗透预脱盐系统在锅炉补给水处理系统流程中的位置

本规范书的流程范围为：

经澄清、过滤后的清水→超滤进水泵→板式加热器→超滤自清洗过滤器→超滤膜组件→超滤产水箱（需方自备）→超滤产水泵→反渗透保安过滤器→反渗透升压泵→反渗透膜组件→预脱盐水箱（需方自备）

进超滤装置前进水温度为25℃左右，温度低时通过蒸气加热器加热调至25℃左右。

1.3、超滤装置包括：

超滤膜元件、反洗水泵、化学反洗加药装置和控制仪表及清洗系统等。

1.4、反渗透系统包括：

保安过滤器、高压泵、反渗透膜组件、反渗透清洗系统和冲洗系统、控制仪表等。

1.5、本招标工程水处理系统是以RO脱盐系统为核心工艺，超滤装置、保安过滤器为前处理，保证RO系统的正常运行，保证出水的物化指标达到水质要求。

1.6、工艺特点：

采用反渗透除盐处理与传统的离子交换除盐相比，具有长时间稳定运行，可靠及处理精度更高运行周期长、运行费用低等优点。

设备特点：

占地面积小，操作简便，维修方便以及降低工作强度，减少排污，水利用率高。

2、系统主要设备功能及作用

2.1板式换热器

因水源为地表水，一年四季温度变化大。

而RO产水量与温度成正比，在温度较高情况下，RO膜通量大，所需泵的动力小，预处理效果好，加药量省；水温较低时，产水量减少，能耗相应增大，因此系统中设置换热器控制原水在恒定温度（25℃±2℃）下工作。

换热器热源（蒸汽）通量的控制通过给水母管在线温度计控制调节，在夏季温度较高时，换热器可停用。

2.2超滤装置

主要去除水中的细微胶体、有机物还可有效脱除色度等。

使预处理出水满足RO进水要求。

2.3加阻垢剂系统

为了防止RO浓水端，特别是压力容器最后一根膜元件的浓水侧出现难溶性盐类［Mg（OH）2、CaCO3、CaSO4等］结晶析出，浓水郎格里尔指数LSI＞1.6，在膜表面形成垢层，从而损坏膜元件的应有性能，故在系统中设置加阻垢剂系统。

系统由溶液箱、计量泵组成。

2.4保安过滤器

主要是为了截留水中＞5μm的机械杂质，以防止大颗粒物质进入反渗透膜，确保反渗透膜的安全、正常的运行。

在正常工作情况下，滤芯可维持3～5个月的使用寿命。

2.5反渗透装置

反渗透是本系统中最主要的脱盐装置，它利用反渗透膜的特性来去除水中绝大部分可溶性盐类、少量胶体及有机物。

反渗透装置采用美国陶氏公司生产的BW30-400FR膜元件，单支膜脱盐率≥98%，本装置的水回收率为75%，系统三年内脱盐率≥95%。

反渗透装置设计2套，出力80m3/h/套。

在RO装置每次停运时，系统配置的冲洗系统自动对膜元件进行低压表面冲洗，将膜元件内尚存的浓水排掉，使停运膜处于淡水条件下得到有效保养。

反渗透膜在三年后更换率≤20%/年。

2.6RO化学清洗系统

当RO膜元件受给水污染，系统性能指标下降10%-15%时，可用其对RO膜进行化学清洗，以恢复其应有的优良性能。

2.7高压泵的保护系统

为了保证高压泵的稳定运行，在高压泵进出口设置压力保护开关，当高压泵进口压力低于限定值或高压泵出口压力高于限定值时，则会自动发出报警信号，并停止高压泵运转，从而确保高压泵安全、正常运行。

2.8控制及仪表系统要求

2.8.1概述

超滤装置、反渗透装置及加药装置采用自动操作，配药及清洗为手动操作。

2.8.2控制系统结构

系统内各水泵、超滤装置及反渗透装置采用自动连锁程序PLC+上位机控制

2.8.2.1超滤装置、反渗透系统控制

超滤装置的启动、运行、反洗、停机备用等过程均由PLC实现自动控制。

同时，超滤系统还设置一块就地仪表盘和一块就地操作盘，在就地盘上可读出超滤的有关工艺参数，以及能在就地操作盘上操作相关的水泵和自动阀门。

对超滤装置的重要参数如压力、流量等均设有在线检测仪表，并设定有超限报警功能。

反渗透装置设置就地仪表和操作盘，在就地盘上可读出有关工艺参数，如流量、电导率、压力等。

不仅通过PLC可直接自动控制反渗透装置的运行，而且能在就地操作盘上现场启停反渗透进水高压泵和相关的进水阀门。

同时反渗透装置还设有产品水侧压力过高自动泄压保护等功能。

2.8.2.2高压泵的保护系统

每套反渗透装置的进出口均装有高低压保护开关。

当供水量不足，使高压泵入口的水压低于某一设定值（一般为0.1Mpa），低压保护开关会自动发出信号停止高压泵，保护高压泵不在空转情况下工作。

当因其它原因，使高压泵的出口压力高于设定值时，高压泵出口高压保护开关会自动切断电源，保护高压泵的运行安全。

2.8.2.3反渗透系统的启停保护

当反渗透投入运行时，为防止高压泵突然启动升压，产生对反渗透膜元件的高压冲击，损坏反渗透膜，在高压泵出口至反渗透膜组件之间设置1个慢开电动阀，由PLC控制慢慢打开阀门，使膜元件逐渐升压至运行压力。

同时为了防止反渗透误操作，在反渗透产水端设置爆破装置，在超高压的情况下自然爆破卸压。

2.8.2.4反渗透运行控制

反渗透设置为两套，出力80m3/h/套。

反渗透装置的投运或退出主要是控制高压泵的启动或停止来实现的。

2.8.2.5加药系统控制

加药泵高压泵一一对应、启停联锁。

单台计量泵在水质变化的情况下，可手动调节加药量。

3超滤反渗透系统进水水质特征

3.1设计水源：

电厂取水自淮河水。

3.2设计水温：

常温。

3.3设计水压:

超滤进水泵进水取自水工专业的化学水池。

3.4设计水质

表1.6.4-1原水水质分析资料

项目

符号

单位

取样日期

2004.10

2004.11

2004.12

2005.01

2005.02

2005.03

2005.04

2005.05

2005.06

2005.07

2005.08

2005.09

pH值（25oC）

7.85

7.760

7.560

7.710

7.95

7.950

7.57

7.61

7.75

7.64

8.26

悬浮物

mg/L

56.42

75.40

58.80

87.60

91.00

71.80

86.40

74.60

106.2

52.40

36.00

4.60

溶解固形物

TDS

mg/L

329.34

472.940

383.970

500.560

411.240

420.48

267.680

216.51

203.96

193.81

235.48

192.64

化学耗氧量

CODMn

mg/L

4.87

5.260

5.470

3.710

4.570

4.75

4.140

4.28

5.40

6.49

4.54

3.83

全硅

SiO2全

mg/L

7.12

10.71

6.780

6.150

6.620

7.34

6.530

6.29

9.14

8.29

7.87

9.00

活性硅

SiO2活

mg/L

6.00

9.200

5.600

300

4.800

5.90

4.800

4.80

7.28

7.20

8.00

游离二氧化碳

CO2

mg/L

7.040

6.600

9.02

6.380

4.84

4.620

9.24

9.85

9.24

8.68

2.20

铁铝氧化物

R2O3

mg/L

0.64

0.070

0.060

0.290

0.210

0.17

0.140

0.57

1.57

0.62

0.36

0.09

钾

K+

mg/L

3.04

3.450

4.050

4.710

3.9

3.020

3.09

2.31

3.19

2.17

3.10

钠

Na+

mg/L

35.00

41.2

28.52

51.00

49.2

42.00

23.69

18.90

12.40

10.00

13.60

10.00

钙

Ca2+

mg/L

39.68

60.12

51.70

79.16

43.29

47.70

41.68

26.65

26.45

26.25

31.66

26.65

镁

Mg2+

mg/L

12.27

21.39

13.85

2.920

15.8

14.71

7.050

9.11

8.51

9.48

8.51

7.90

三价铁

Fe3+

mg/L

0.45

0.050

0.040

0.200

0.150

0.12

0.100

0.40

1.10

0.45

0.25

0.06

铝

Al3+

mg/L

＜0.04

总阳离子

mg/L

90.48

126.25

98.20

138.03

112.38

108.13

75.58

58.19

50.81

49.41

56.23

47.75

mmolH+/L

4.62

6.65

5.07

6.54

5.71

5.52

3.78

3.01

2.68

2.64

2.95

2.50

重碳酸根

HCO3-

mg/L

164.14

235.54

183.670

228.210

206.86

187.33

115.9

97.02

91.53

103.73

132.41

111.67

碳酸根

CO32-

mg/L

0.00

0.000

0.00

0.0

0.00

氯根

CL-

mg/L

33.68

56.37

41.830

51.760

48.22

49.28

32.6

20.21

15.24

12.76

21.27

12.76

硫酸根

SO42-

mg/L

30.74

35.54

47.070

72.050

33.62

63.88

37.0

30.26

33.14

17.29

16.81

12.49

硝酸根

NO3-

mg/L

4.00

10.000

7.600

5.000

1.0

5.40

6.00

3.40

1.60

0.05

总阴离子

mg/L

232.56

337.45

280.17

357.02

292.70

304.89

186.54

152.89

145.91

137.18

172.09

136.97

mmolH+/L

6.50

5.38

6.85

5.59

5.96

3.68

2.96

2.84

2.59

3.26

2.58

碳酸盐硬度（暂硬）

mmolH+/L

2.69

3.86

3.01

3.74

3.39

3.07

1.90

1.59

1.50

1.70

2.17

1.83

非碳酸盐硬度（永硬）

mmolH+/L

0.30

0.90

0.71

0.45

0.07

0.52

0.76

0.49

0.52

0.39

0.11

0.15

总硬度

mmolH+/L

2.99

4.76

3.72

4.19

3.46

2.66

2.08

2.02

2.09

2.28

1.98

负硬度

mmolH+/L

4公共设施条件

（1）电源：

三相三线制（380V10%），中性点不接地系统。

供方在投标时提供其系统所需的380V电源的容量。

频率：

505%HZ

（2）配药用水：

水质

除盐水

压力

MPa

0.4

温度

℃

常温

（3）仪表气源

露点：

-40℃；

含油量：

<1mg/Nm³；

含颗粒物质：

1mg/Nm³；

压力（操作/设计）：

0.45MPa-0.8MPa；

温度（操作/设计）：

常温。

（4）蒸汽（并请投标商提供在原水温度分别为5℃、15℃及20℃时额定出力下的汽耗）

压力：

1.0~1.2MPa；

温度：

~320℃；

耗量：

进水温度5℃时需3.739t/h；

进水温度15℃时需1.868t/h；

进水温度20℃时需0.933t/h

（5）布置

超滤、反渗透膜组件以及加药装置等布置位置，由设计院提供布置场地，详见技术规范书附图，供方根据该附图进行详细的系统布置。

5、详细技术规范

（1）表面式加热器

型式：

板式蒸汽加热器

型号：

M10-MFM

出力：

122m³/h/台

数量：

2台

加热温度调节范围：

25℃±2℃

加热方式：

表面式

控制方式：

自动可调

材料

壳体/厚度：

316L/0.5mm

换热材料：

316L

噪声：

＜85db（一米距离处）

制造商及产地：

瑞典阿法拉伐

温度计

型号：

3-8350-1P/3-2350-2

数量：

2套

产地：

美国/+GF+

温控阀

型号：

DN150

数量：

2套

材质：

阀板316L

产地：

德国/西门子

附件：

给水排放阀、安全阀、疏水阀

（2）管式混合器

型式：

平式

型号：

GHH-150

出力：

122m3/h

数量：

2台

直径⨯长：

Φ325×1140mm×8mm

混合方式：

折流板式

设计压力：

0.6MPa

水压试验压力：

0.8Pa

工作温度：

5-50℃

阻力损失：

0.02MPa

材料

壳体：

钢制衬塑

内件：

304SS

重量：

150kg

生产商：

****

（3）超滤进水泵（带变频器）

型号：

IH150-125-250（A）

型式：

不锈钢卧式离心泵

数量：

3台（其中一台备用）

运行工况

流量：

122m3/h

扬程：

0.2MPa

噪声：

＜85db

材料：

与介质接触部分材料均为304SS

轴封形式：

单端面机械密封（博格曼）

轴承：

SKF进口轴承

制造商及产地：

博泵科技

电机型号：

Y160L-4-15

功率：

15kW

制造厂：

华力

（4）超滤反洗水泵（变频器）

型号：

IH200-150-250（O）

型式：

不锈钢卧式离心泵

数量：

2台（其中一台备用）

运行工况

流量：

400m3/h

扬程：

0.22MPa

材料：

过流部分材料均为304SS

轴封形式：

单端面机械密封（博格曼）

轴承：

SKF进口轴承

制造商：

博泵科技

电机

型号：

Y225S-4-37

功率：

37kW

电压：

380V

频率：

50Hz

制造商：

华力

（5）超

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