化学水处理调试方案.doc

T 湖北省工业建筑总承包集团
工业设备安装公司

南京钢铁联合有限公司
2×50MW煤气综合利用电厂工程
化学水处理调试方案

编号： FA-000- -2004
编制：
审核：
批准：

年 月 日发布 年 月 日实施
1、 系统概况：
南钢联2×50MW煤气综合利用电厂，主机为杭锅，南汽制造。
南钢电厂脱盐水站按一级除盐加混床的水处理系统设计，供给发电厂生产用化学补充水，系统正常出力为20t/h，最大出力为40t/h。其工艺流程为：
自来水 多介质过滤滤器 清水箱 活性碳过滤器 逆流再生阳离子交换器 除CO2器 中间水箱 中间水泵 逆流再生阴离子交换器 阴、阳混合离子交换器 除盐水箱 脱盐水泵 .锅炉
化学水处理间设有直径为φ1500mm的多层过滤器2台，φ2000mm的活性碳过滤器2台，φ1200mm的阳、阴离子交换器各2台，φ1000阴、阳混合离子交换器2台，均为一台运行，一台再生，互为备用；均采用母管式连接方式。阳离子交换树脂采用001×7型树脂，阳离子交换树脂采用201×7型树脂。阴、阳混合离子交换器采用D001×7 MB，D201×7 MB型树脂，其他主要设备见设备表；
除盐水水质：
电导率：＜0.2us/cm(25℃)
二氧化硅：＜0.02mg/I
PH值 8.8~9.3
硬度：=0 UmOI/L
根据《电力建设施工及验收技术规范》（电厂化学）DL/T5190.4-2004；《工业管道工程施工及验收规范金属管道篇》GB50235-97；《现场设备，工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98；及南钢电厂施工说明书规定，逐一对设备，系统进行检查验收后，可进行水处理整套试运调试，调试完毕出水达到电力部颁布水质标准。
2、 调试前应具备下列条件：
2．1 所有罐体、箱体、交换器、脱碳器、酸、碱贮存罐，各类水泵、风机、无油润滑空压机、酸、碱计量箱、安装完毕并连接成系统，具备运行条件。
2．2 酸碱中和池，地沟施工完毕并作防腐验收，具备中和排放条件。
2．3 离子交换树脂，过滤材料、酸、碱、盐按计划备足并运到现场，工作电源、水源应有保证。
2．4 衬胶设备电火花检查无破损。
2．5 工作场地清洁整齐，道路畅通，照明充足。
2．6 监视和测量仪表校验调整完毕。
3、 设备的检查、验收
化学水处理系统调试前必须按“电力建设施工及验收技术规范（火力发电厂化学）”的要求进行检查和验收，若发现设备有缺陷，应消除或更换以保证调试工作顺利进行。
3．1 对各类容器，交换器、酸碱系统的内部结构，防腐质量进行检查，并符合“电建规电厂化学篇”第九章规定。
3．2 检查交换器安装的垂直度，内部结构的水平度，进出水装置是否松动，破损，法兰结合面是否严密尼龙或金属网套是否牢固，若发现问题，应更换或加固。
3．3 阀门、管道的安装、走向，接口应符合设计标准。
3．4 所有电机、风机、水泵，空压机按规定进行单体试运转，若发现振动过大，运转异常和温升过高的现象应及时处理。
3．5 再生系统的空压机及空气系统进行试运转，将空气管道彻底吹扫干净，避免油渍污染树脂。
3．6 承压设备经水压试验合格后方可填料，试压用清水，要求系统严密，无渗漏现象，一般以工作压力的1.25倍进行水压试验，一般容器作灌水试验。试压中发现的设备、管道、阀门渗漏应予处理。高位酸碱储罐至计量箱之间的管道试验压力为0.2MPa，除盐水泵出口及以后的管道试验压力为1.85MPa，压缩空气管道试验压力为1.0MPa，其余部分的管道试验压力为0.75MPa。
4、 填料的处理、填装
4．1 多介质过滤器、活性碳过滤器填料填装：
4．1．1 在滤料装填前，需检查设备内部是否有杂物，如有杂物应清理干净。
4．1．2 按要求在设备内部做好各滤层高度的尺寸线。
4．1．3 按滤料填装先后的顺序填装滤料。在每装完不同的滤层后，应将滤料铺平，并检查是否达到需求的高度线。
4．1．4 在装填过程中，严禁将滤料的包装袋掉入设备中，如发现滤料中有其它杂物，应立即清除。
4．1．5 滤料安装完成后应及时将设备人孔封闭。
4．1．6 多介质过滤器滤料的安装高度：（按填装先后顺序排列）
4．1．6．1 砥石：φ16~32高出配水系统孔眼100mm
4．1．6．2 砥石：φ8~16H=100mm
4．1．6．3 重质矿石：φ4~8H=50mm
4．1．6．4 重质矿石：φ2~4H=50mmφ8~16H=100mm
4．1．6．5 重质矿石：φ1~2H=50mm
4．1．6．6 重质矿石：φ0.5~1H=50mm
4．1．6．7 重质矿石：φ0.25~0.5H=50mm
4．1．6．8 石英砂：φ0.5~0.8H=230mm
4．1．6．9 无烟煤：φ0.8~1.6H=530mm
4．1．7 活性炭过滤器滤料的安装高度
4．1．7．1 砥石：φ16~32高出配水系统孔眼100mm
4．1．7．2 砥石：φ8~16H=100mm
4．1．7．3 砥石：φ4~8H=100mm
4．1．7．4 重质矿石：φ2~4H=100mm
4．1．7．5 石英砂：φ1~2H=250mm
4．1．7．6 活性炭：H=1800mm
4．2 阴、阳、混合离子交换器的树脂填装：
4．2．1 树脂填装前，首先检查离子交换器内部的中排和出水排水帽，如中排管和排水帽在运输过程中或其它原因造成的松动，应立即紧固。
4．2．2 按树脂的先后顺序填装树脂，在树脂填装后，应将树脂铺平，并检查树脂的填装高度是否达到需求的高度线。
4．2．3 在填装过程中，严禁将树脂的包装袋掉入设备中。
4．2．4 树脂填装结束后，应向设备内加水，使树脂完全浸泡在水中，并将设备所有阀门关闭，防止水流失。
4．2．5 阴、阳、混合离子交换器树脂填装的安装高度：（按填装先后顺序排列）
4．2．5．1 阳离子：
阳树脂：H=2000mm
压树脂层白球：H=200mm
阴离子：
阳树脂：H=2000mm
压树脂层白球：H=200mm
混合离子：
阴树脂：H=500mm
阳树脂：H=1000mm
石英砂的予处理
石英砂应符合设计要求：石英砂在铺装前要用15%~20%的HC1处理一昼夜，经浸泡处理后的石英砂应符合下列要求：
1、全固形物的增加量不超过20mg/1
2、二氧化硅的增加量不超过1~2mg/1
3、纯度：SiO2≥99%
4、化学稳定性试验合格。
4．3 新树脂的处理
新树脂在使用前必须进行预处理，这是因为新树脂中常常含有少量低聚物和未参加聚合反应的物质，另外，还可能吸附某些金属离子，如铁、铝等，如果不去除这些物质，就会在使用初期污染出水，而引起炉水的耗氧量以C1离子的升高，同时也会影响树脂的交换容量，所以新树脂在使用前应进行预处理。
4．3．1 阳树脂的预处理过程：
用饱和食盐水溶液浸泡18~20小时，清洗排出水无黄色，用2%~4%NaOH溶液浸泡4~8小时，清洗至中性，用5%的HC1浸泡4~8小时。洗清至中性，待用。
4．3．2 阴树脂的预处理过程：
用饱和食盐水溶液浸泡18~20小时，清洗排出水无黄色，用5%的HC1浸泡4~8小时，清洗至中性，用2%~4%NaOH溶液浸泡4~8小时，洗清至中性，待用。
当树脂无失水现象时，可省去饱和食盐水浸泡步聚。
5、阳离子交换器调试
离子交换树脂在使用前应核对制造厂家，名称型号、规格和性能，如发现质量不符合规定时，禁止使用。
每台阳离子交换器内装阳树脂2.0米，压脂层0.2米，树脂牌号001×7。
先用约2倍树脂体积的2%NaOH+10NaC1溶液，以2米/时左右的流速通过树脂层，全部通入后，将液面放至树脂层面以上0.2~0.3米处，浸泡24小时，放尽盐液。用清水冲洗流速不大于10米/小时，冲洗至出水清澈。C1＜200ppm止，冲洗合格后，制取软化水供配制NaOH和下步水冲洗用。
向交换器内注入2倍树脂体积的2%NaOH溶液，按上述方式通入，浸泡24小时放尽碱液，用软化水冲洗到碱度＜50mg/1停止冲洗。
碱处理完后，向交换器内注入约2倍树脂体积的5%HC1，操作方法同上。放尽酸液，用软化水冲洗（正洗），正洗终点硬度≈0，Na+＜100ppb。
正洗合格后，制取阳订出水，用作阴床的冲洗及配药用。
6、阴离子交换器的调试
每台阴离子交换器内装阴树脂层高2.0米，压脂层0.2米，树脂牌号201×7。
先用2倍树脂体积的2%NaOH+10%NaC1溶液以2米/小时左右的流速通入树脂层，全部通入后，将液面放至树脂层面以上0.2~0.3米处，浸泡24小时，放尽盐液。用阳床出水冲洗流速不大于10米/小时，冲洗至出水清澈，C1＜300ppm止，停止水冲洗。
用2倍树脂体积的5%HC1溶液，以2米/时左右的流速通过树脂层，全部通入后液面需高于树脂层上0.2~0.3米处，浸泡24小时，放尽酸液。用阳床出水冲洗，出水终点酸度＜30epm时，停止冲洗。
用2倍树脂体积的2%NaOH溶液，按上述方法通入交换器内，入尽碱液。用阳床出水冲洗，流速10米/时，出水终点电导率＜5us/cm，SiO2＜100ppb。
阳床出水须经过除CO2器的水。
上述树脂预处理并作再生。
化学水处理系统操作运行，按南钢电厂化学运行规程实施。
水处理系统调试期间，逐步投入在线化学监测仪表。
7、 混床除盐工艺

经一级除盐处理的水质虽已较好，但还不能满足许多情况下的要求，为此产生了二级除盐甚至三级除盐，这显然会增加设备的台数和系统的复杂性，后来有了混合床才解决了这个问题。
7．1 工作原理
在混床中，水经过混匀的阴、阳离子交换树脂层进行除盐，失效后，先把它们分离并分别再生成OH和H型，然后再混合均匀。混床可以看作是许多阴、阳树脂交错排列而组成的多级式复床，其阴、阳离子交换几乎是同时进行的。经H+交换产生的H+和经OH交换产生的OH可以互相中和，因此交换反应进行得十分彻底，出水水质很好。
混床中树脂失效后，应先将两种树脂分离，然后分别进行再生和清洗。分离一般采用反洗分离法，即利用阳树脂的湿真密度比阴树脂的在，使阳树脂处于下层，阴树脂处于上层。再生清洗后，再将两种树脂混合均匀，又可以投入制水运行。
对水质要求高时，混床所用的必须是强酸性和强碱性树脂。
7．2 体内再生混床的结构
按再生方式，混床分体内再生和体外再生两种，在此我们介绍体内再生。
其主要装置用：上部进水装置、下部配水装置，以及为了将阴、阳树脂分开再生，在阴、阳树脂层分界处设置的中间排水装置（用体外再生时无此装置）。
为了便于混床中阴、阳树脂分层，两种树脂的湿真密度差应大于15%，有时还可采用增加二者粒度差的办法确定。
确定混床中阴、阳树脂比例的原则是使阴、阳树脂同时失效，以获得最高的利北，由于不同的树脂的工作交换容量不同，进水水质条件和对出水水质要求的差异，应根据具体情装饰品确定阴、阳树脂的比例。
7．3 混床的运行
7．3．1 反洗分层
将失效后的阴、阳树脂彻底分开，以便分别再生，是混床运行的关键。分层大都采用反洗法，即借反洗的水流使树脂层悬浮起来，达到一定的膨胀率，利用两种树脂的密度差，达到阴在上、阳在下的分层状态。反洗开始时，流速宜小，待树脂曾松动后，逐渐加大流速至10m/h左右，使整个树脂层的膨胀率为50%-70%之间，维持10~15钟一般可以达到较好分离效果。新的H型和OH型树脂有时有相互粘结的现象（抱团），使得分层困难，为了分层容易，可先通过NaOH溶液破坏抱团现象，同时还可使阳树脂转为Na型，将阴树脂再生成OH型，从而加大了阳、阴树脂的湿真密度差，对于分层很有利。（开反洗进水阀、反洗排水阀，启动反洗泵，先大流量将树脂托起，时间约15min）
7．3．2 体内再生
根据进酸、进碱和冲洗步骤的不同，可分为两步法和同时再生法。
所谓两步法是指酸、碱再生液不同时进入，它又分为碱液先流经阴、阳树脂层的两步法和碱、酸先后通过阴、阳树脂的两步法。
同时再生法在再生时，由混床上、下同时送入碱、酸液，并接着进清洗水，使之分别经阴、阳树脂层后，由中排管同时排出。再生的时间长短取决于阴树脂的再生时间。
为了避免酸、碱对出水的污染，设计时，应注意酸、碱与出水的隔离，例如在连接混合床的出水管的酸溶液输送管上设置两个阀门，并且最好在两个阀门间加一个小的排空阀。（进酸碱：开进碱阀、进酸阀、中间排水阀、计量箱出酸阀、计量箱出碱阀、碱喷射器进水阀、酸喷射器进水阀，启动再生泵，调整流量、流速、浓度，约25min；置换：关出酸、碱阀，保持进再生液时流量，约40min。）
7．3．3 阴、阳树脂的混合
树脂经再生的洗涤后，在投入运行前必须重新混合均匀，通常从底通入0.1~0.2Mpa的压缩空气来使之混合均匀，所用空气应经过净化除油，以免污染树脂。根据实际测定可知，树脂混合后，经常是上部阴树脂偏多，下部阴树脂偏多，这是因为混合后排水不及时或排水速度不够，在树脂有沉降过程中又重新分层的结果。因此，为了保证树脂分层效果，除了采用压缩空气搅拌外，还需有足够大的排水速度，迫使树脂迅速沉降，避免树脂重新分离。树脂沉降过程时，若采用顶部进水，对加速沉降也有一定好处。（开进气阀、排气阀，时间约5min。树脂稳定：开进水阀、排气阀、正洗排水阀约2min）
7．3．4 正洗
混合后的树脂层，还要用一级除盐水以10-20m/H的流速正洗，直至出水合格，即SiO2含量小于20ug/L，电导率小于0.2us/cm，方可制水。正洗初期，如排水浑浊，可排入地沟，待排水变清后，可加收利用。（开进水阀，正洗排水阀）
7．3．5 制水
混合床制水可以采用高流速，对凝胶型树脂可取40-60m/h，对大孔型树脂流速可高达100m/h以上。
8、 再生系统的调整试验
8．1 启动再生泵进行水冲洗再生系统，冲洗干净后，酸、碱计量箱进水至满刻度，进行抽吸试验。
8．2 对再生系统中的喷射器进行调整试验，待抽吸量可以满足运行要求后，计量箱方可进再生液。
8．3 调整进水流量、喷射器进口门，测试再生液浓度。
8．4 在浓度范围内确定进再生液时间。
8．5 校核计量及测量仪器仪表。
9、 空气系统的调整试验
9．1 启运空压机，吹扫空气系统。
9．2 启动空压机，整个空气系统做稳压试验。
9．3 向交换器内进气，维持压力1.0Kg/cm2稳定不变。
调节再生液流量，使其符合设计要求。
10、 加氨系统调整试验
10．1 启动除盐水泵、冲洗加药箱。
10．2 将除盐水放至刻度，开启氨瓶，将药稀释至所需溶浓度。
10．3 启动加药泵、调整调节器，加药量，PH表电导表，使期出水PH9~10
除CO2器多面空心塑料球在填装前，须用2-3%HC1浸泡1小时，再用清水冲净后装入除CO2器内。
11、 安全措施：
11．1 参加调试运行人员必须熟悉“电业安全工作规程”规定和“电建施工及验收技术规范”并严格按章执行。
11．2 运行人员进岗前应熟悉设备及化学运行规程，按本方案正确操作运行，处理事故。
11．3 安装维修人员应熟悉本方案，并指定专人负责安全事宜，无关人员不得进入现场。
11．4 工作人员配备耐酸胶鞋，防护眼镜，橡胶围腰，耐酸手套，工作服、口罩、毛巾、肥皂。
11．5 工作场地备足水源、水缸、当酸碱灼伤时立即用清水冲洗。调试期间，不得进行电、火焊作业。
11．6 电气设备及控制系统未经许可，不准随意启动，严格执行《送、停电制度》。
11．7 现场工作人员必须听从指挥，为防止误操作设备操作时须有一人监护，所有系统、阀门编号挂牌。
11．8 现场设备，材料堆放整齐，所有材料专人运送，专人保管，严禁阴、阳树脂混放。
化学水处理工艺系统图略
化学水处理系统调试试运药品
　　　１、食盐　NaC1 2吨
2、盐酸 HC1 28~30% 20吨
3、氢氧化钠NaOH 38~40% 20吨

12、 化学水处理调试分析药及仪器：（略）

化水设备一览表：
序号
名 称 及 规 格
数量
重量（T）
图号或标准规格号
备注
1
多层过滤器
2
3.77
φ1500 H=3750

2
活性炭过滤器
2
4.02
φ2000 H=6430

3
无顶压逆流阳离子交换器
2
2.151
φ1200 H=4980

4
无顶压逆流阴离子交换器
2
2.151
φ1200 H=4980

5
阴阳混合离子交换器
2
1.835
φ1000 H=4130

6
树脂复苏罐
1
2.00
φ1200 H=4500

7
除二氧化碳器
2
2.20
φ800 H=3180

8
除二氧化碳风机
2

4-72-11 NO3.6

9
高位碱储存罐
2
1.847
φ1216 V=5M3

10
高位酸储存罐
2
1.847
φ1200 H=4500

11
酸计量箱
2
0.329
V=0.5M3

12
碱计量箱
2
0.329
V=0.5M3

13
酸雾吸收器
2
0.036
φ350 H=1200

14
清水泵
2
0.25
IS65-40-200

15
中间水泵
2
0.25
IH65-40-200

16
过滤器反洗水泵
2
0.394
IS125-100-250

17
再生水泵
2
0.174
IH50-32-200

18
脱盐水泵
2
0.498
IH65-40-315

19
清水箱
1
6.325
V=100M3

20
中间水箱
1

21
脱盐水箱
1
18.97

13、 组织措施：

为使调试工作顺利进行，现场成立调试小组，组织协调调试工作。小组机构及职责如下：
组长：李建华
副组长：刘包荪
成员：徐火金 李栋 王福东 袁先美 朱修国 王书才 熊达金 郑幼芳
职责：1、负责审查生产准备情况，领导有关人员进行整套设备启动前的准备工作，以及启动试运的指挥工作。
2、负责化学水处理系统的全部调试运工作。电厂负责调试工作的设备操作，化验分析，水处理材料、药品供应。安装单位负责设备试压检漏、过滤材料、树脂的填装、试运中的设备检修、消缺工作。调试单位负责调试方案的技术指导与实施。
3、负责组织有关单位按照有关规程，对设备质量、施工安装质量、调试质量的检查记录；调试方案、调试报告、验收报告等技术资料的审查和移交，并办理验收签证。
11