水系统

1火电行业工艺过程水系统2HECMarketingDept.火电厂水系统3HECMarketingDept.火电厂水系统火电厂水系统主要包括:凝汽器冷却水或冷却塔补给水(循环供水)汽轮机凝结水精处理系统锅炉补给水(化学水处理)锅内水处理（加药，使锅内结垢软化或溶解，通过锅炉排污排出，还要调节锅水PH值和成分间的比例。）工业冷却水(其他冷却器和转动机械的轴承冷却水)除尘/除灰/通风用水生活/消防用水疏水和生产回水处理（含腐蚀产物和油，一般采用过滤方法回收）废水处理4HECMarketingDept.火电厂水系统锅炉锅水过热蒸汽供热用户发电机汽轮机排汽凝汽器凝结水凝结水泵循环水泵冷却水生产回水补给水生产回水泵低压加热器除氧器生产回水箱原水锅炉补给水处理给水泵高压加热器给水热电厂水汽循环系统流程示意图5HECMarketingDept.火电厂水系统凝汽器冷却水或冷却塔补给水(循环供水)6HECMarketingDept.化学水处理系统7HECMarketingDept.化学水处理系统化学水处理系统主要包括:锅炉补给水处理系统汽轮机凝结水精处理系统8HECMarketingDept.化学水处理系统锅炉补给水处理系统(化学除盐)工艺示意图-锅炉补给水处理系统(化学除盐)9HECMarketingDept.化学水处理系统-锅炉补给水处理系统详示过滤器过滤器过滤器阳床阳床阳床除碳器除碳器除碳风机中间水箱中间水泵碱存储罐计量箱清水箱清水箱净水站源水酸喷碱喷阴床阴床阴床混床混床混床除盐水泵除盐水箱除盐水箱碱存储罐计量箱碱喷计量箱碱存储罐再生水泵酸存储罐计量箱酸存储罐计量箱计量箱酸存储罐再生水泵酸喷%%%%酸系统碱系统除碳器10HECMarketingDept.化学水处理系统-锅炉补给水处理系统(1)主要目的:火电厂热力系统中水、汽不断循环，由于设备和管道系统水的排放、蒸发、泄漏等，会造成水、汽损失，为保持平衡，必须向系统中补给所需水量。普通水（地表水或地下水）含有大量钙、镁、钠的重碳酸化物、氯化物、硫酸化物、硅酸等，它们对热力设备均有危害，要除去这些物质。主要设备包括:清水箱、过滤器、阳床、除碳器、阴床、混床、酸/碱储存罐、计量箱、中间水箱,泵、阀门和风机等。主要控制量:水泵、除碳风机、阀门、水位、PH值（E+H、Honeywell、罗斯蒙特）、酸/碱浓度（罗斯蒙特）、流量、压力、钠表（钠离子浓度检测，作为再生条件。Honeywell、罗斯蒙特）主要控制方式:全自动、半自动、步操（分支工艺段独立操作）、手动（通过点击鼠标操作设备）、就地主要流程：再生控制流程、制水流程（顺序控制）一般要求控制系统热备，本地站+扩展、500~1000点（DI/DO占90%，AI占10%）11HECMarketingDept.化学水处理系统-锅炉补给水处理系统(2)离子交换器:装有离子交换剂的圆柱形容器.顺流再生固定床:水和再生液自上而下流动。出水质量差，再生剂消耗量大。逆流再生固定床:水采用向下流;再生液向上流动(对流再生)。出水质量好，再生剂消耗量低。设备和操作复杂。需顶压。双流再生固定床:水采用向下流;再生液向上/下流动(双流再生)。出水质量好，再生剂消耗量低。设备和操作复杂。不需顶压。12HECMarketingDept.化学水处理系统-锅炉补给水处理系统(2)混合床:(混床)阴/阳离子交换树脂均匀混合装入交换器中。混床失效后，需再生。三层混床，在一个离子交换器内装入强酸阳离子交换树脂、强碱阴离子交换树脂、惰性树脂。运行时均匀混合，反洗后重新分三层。13HECMarketingDept.化学水处理系统-锅炉补给水处理系统(3)主要过程:混凝处理:–化学混凝：在澄清池中加入混凝剂（硫酸铝、氯化铁、硫酸亚铁等）生成絮凝体沉积。–电混凝：将铝或铁金属电极置于被处理的水中，外加直流电，从金属阳极溶解下来的金属离子与水中杂质作用，起到混凝剂的作用。过滤处理:–去除细小的悬浮物。化学除盐:–阳离子交换：（使水软化）利用Na型树脂除去水中钙、镁离子。再用食盐再生。–脱碳：去除水中的CO2，防止水呈酸性。除二氧化碳器有鼓风式和真空式两种。–阴离子交换：利用OH型树脂除去经过阳离子交换处理后的水中的无机酸。需再生。–混合离子交换：利用H-OH混床式离子交换设备进一步处理。混床运行到失效后，反冲洗，使阴、阳树脂因密度不同而分上下两层，然后用碱液、酸液分别对阴、阳树脂进行再生。再重新混合均匀，投入运行。14HECMarketingDept.化学水处理系统-锅炉补给水处理系统(4)主要过程:化学除盐:–阳离子交换：（使水软化）利用Na型树脂除去水中钙、镁离子。再用食盐再生。2RNa+Ca2+R2Ca+2Na+2RNa+Mg2+R2Mg+2Na+–失效树脂再生:R2Ca+2Na+2RNa+Ca2+R2Mg+2Na+2RNa+Mg2+–脱碳：去除水中的CO2，防止水呈酸性。除二氧化碳器有鼓风式和真空式两种。–鼓风式:水从上喷淋而下,空气自下而上,由于二者CO2压力不同,水中游离的CO2析出。–真空式:抽真空使水达到沸点,去除水中溶解的气体。15HECMarketingDept.化学水处理系统-锅炉补给水处理系统(4)主要过程:化学除盐:–阴离子交换：利用OH型树脂除去经过阳离子交换处理后的水中的无机酸。需再生。ROH+HClRCl+H2OROH+H2CO3RHCO3+H2OROH+H2SiO3RHSiO3+H2O–失效树脂再生:RCl+NaOHROH+NaClRHCO3+NaOHROH+NaHCO3RHSiO3+NaOHROH+NaHSiO316HECMarketingDept.化学水处理系统-膜分离技术之反渗透主要原理:借助于比渗透压更高的压力，改变自然渗透的方向，把半渗透膜一侧浓溶液中的溶剂（水）压向另一侧稀溶液使水净化。膜面会在运行中受到各种污染，应定期清洗。17HECMarketingDept.化学水处理系统-膜分离技术之反渗透浓缩液（盐溶液）透过液（除盐水）给水浓缩液透过液反渗透膜18HECMarketingDept.化学水处理系统-膜分离技术之电渗析主要原理:利用选择透过性离子交换膜，在直流电场作用下，使溶液中电解质离子产生选择性定向迁移，达到水和离子分离的技术。一般用于高含盐水预脱盐处理。电渗析膜易受污染，要求进水低浊度和低硬度。极限电流问题，应避免产生极化。19HECMarketingDept.化学水处理系统-膜分离技术之超过滤主要原理:利用合成高分子功能膜在压力下阻留溶液中悬浮物、胶体物、微粒、大分子有机物和细菌等的一种膜分离技术。在核电中用于除去放射性物质。采用反冲洗和化学清洗系统进行定期清洗。20HECMarketingDept.化学水处理系统-凝结水精处理系统PAPBPCPD1#机组高速混床2#机组高速混床酸存储罐碱存储罐电热水箱冲洗水箱冲洗水泵阴树脂再生兼分离罐阳树脂再生兼储存罐树脂隔离罐树脂添料斗再循环泵再循环泵罗茨风机树脂：凝结水：冲洗水：空气：酸：碱：21HECMarketingDept.化学水处理系统-凝结水精处理系统凝结水是锅炉给水的主要组成部分。按运行压力分为:中压凝结水精处理系统和低压凝结水精处理系统主要工艺系统:高速混床系统：包括高速混床、树脂捕捉器、再循环单元、旁路单元等。再生系统：包括锥体分离再生装置（阴树脂再生兼分离塔、阳树脂再生/混合兼储存塔、树脂隔离罐、仪表、阀门、管道等）再生辅助系统：包括酸碱系统（酸碱槽、酸碱计量箱、酸碱喷射器或计量泵）、热水箱单元、冲洗水单元、罗茨风机单元、阀门、树脂等。主要控制特点:一般工艺配置：高速混床250%（两台运行，不设备用）；350%（两台运行，一台备用）；多采用柱型混床。1100%，多采用球型混床。混床出水水质超标或累积制水量达到设定值或压差超过规定值，报警并自动解列失效混床，失效树脂送至再生系统进行擦洗再生；对于350%系统，先投入备用混床，再解列失效混床，然后进行失效树脂的擦洗、分离、再生。树脂分离、再生装置目前以英国的KENNICOTT较为先进、凯迪公司是其在国内唯一的合作伙伴，采用锥斗分离（CONESEP‘S）技术：锥底配水集水装置、“二次分离”技术、树脂界面检测系统、“固化”的多次（最多可达20次）树脂擦洗、正洗、反洗、反冲洗工艺等。22HECMarketingDept.化学水处理系统-凝结水精处理系统主要控制特点(续):仪表、阀门数量较多，AI较多，阀门开度调节控制的AO也有，一般超过1000点I/O，控制程序复杂。仪表信号：压力、导电度、流量、二氧化硅含量、PH值、钠浓度、差压、液位等。要求控制系统双机热备。一般本地控制，主机架+扩展即可。部分用户在阴/阳树脂分离技术上可能直接采用进口设备，如：英国的凯尼科特等。主要控制功能:去除水、汽系统产生或漏入的腐蚀产物、悬浮杂质，使其含量达到规定要求。（采用“固化”的多次树脂擦洗、正洗、反洗、反冲洗工艺等。）去除水、汽系统存在或漏入的溶解杂质，使其达到最低水平。凝汽器仪表信号：压力、导电度、流量、二氧化硅含量、PH值、钠浓度、差压、液位等。要求控制系统双机热备。一般本地控制，主机架+扩展即可。部分用户在阴/阳树脂分离技术上可能直接采用进口设备，如：英国的凯尼科特等。23HECMarketingDept.化学水处理系统-凝结水精处理系统中压高速混床工作过程:升压：开启PA007升压旁路气动球阀，防止中压水对混床的冲击。当混床压力升到设定值，PLC控制打开混床进口蝶阀PA001和再循环阀PA006，进入再循环。当循环到出水合格时，打开混床出水阀PA002，关闭PA006再循环阀，投入运行。当混床出水水质超标或累积制水量达设定值时，失效混床解列，备用混床自动投入运行，失效树脂送到再生系统进行再生。PA001PA007PA006凝结水出凝结水入循环水泵中压树脂捕捉器PA002PA008PA009树脂高速混床升压旁路24HECMarketingDept.化学水处理系统-凝结水精处理系统中压高速混床工作过程(续):对于250%的混床系统：当某混床失效时，开启旁路门50%，失效混床退出运行，失效树脂送出，再生好的树脂送回，再循环合格后投入运行，旁路关闭。对于350%的混床系统：混床失效解列前，备用混床再循环合格后投运，失效混床退出运行，无需旁路动作。对于1100%的混床系统：混床失效后，开启旁路门，混床解列，失效树脂送出，备用树脂送入，再循环合格投运，旁路关闭，失效树脂再生。混床出水的电导率、硅、钠各项指标，或累积流量超过设定值或混床进出口差压大于设定值时，报警、解列。失效树脂进入再生系统后，按程序对树脂进行擦洗、分层、再生、正洗、树脂混合等。对设备的压力、流量、温度、水质指标、液位等设置报警和显示。25HECMarketingDept.化学水处理系统-凝结水精处理系统再生系统的控制:凝结水精处理树脂再生过程控制；从混床到阴树脂再生/分离塔传送失效树脂；阴树脂再生/分离塔反洗；注入反洗水分开阴树脂和阳树脂；传送阳树脂到阳树脂再生/混合贮存塔；注入酸用于阳树脂再生；注入碱用于阴树脂再生；阴离子树脂正洗；阳离子树脂正洗；当导电度低时，终止阳离子阴离子再生器的漂洗；当漂洗不进行时，阴离子和阳离子再生器出口导电度退出测量；阴树脂送入阳树脂再生/混合贮存塔并进行空气混合，正洗；输送再生后的树脂到混床；控制热水箱温度和水位；防止同时传送失效和再生后的树脂进或出多台混床；手动控制功能；