《火力发电厂锅炉补给水处理》课程设计任务书

《火力发电厂锅炉补给水处理》课程设计任务书（精选3篇）

《火力发电厂锅炉补给水处理》课程设计任务书 篇1

应用化学专业2008级

《火力发电厂锅炉补给水处理》课程设计任务书

一、课程设计目的

课程设计是工科教育实践性教学环节的一个重要组成部分，目的是培养学生运用所学理论知识解决实际问题的能力与方法，同时提高学生的独立工作能力，为毕业论文（设计）打好基础。

二、课程设计的方式

在校内进行，先由指导教师进行有关讲解，布置课程设计内容，及有关注意事项、要求，然后，学生在固定教室进行课程设计。指导教师进行辅导、答疑。

三、课程设计内容

1.火力发电厂锅炉补给水水量的确定； 2.水源水质资料及其他资料； 3.离子交换系统选择；

4.预处理系统和预脱盐系统选择； 5.水处理系统的技术经济比较；

6.锅炉补给水处理系统工艺计算及设备选择； 7.管道、泵、阀门的选择； 8.系统图和设备布置图。

四、课程设计题目

每个人一个题目，按应化1班、2班、3班学号顺延（89人）。1、1×200MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（春季水质）2、2×200MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（夏季水质）3、3×200MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（秋季水质）4、4×200MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（冬季水质）5、5×200MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（春季水质）6、6×200MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（夏季水质）7、7×200MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（秋季水质）8、8×200MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（冬季水质）

9、1×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（春季水质）10、2×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（夏季水质）11、3×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（秋季水质）12、4×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（冬季水质）13、5×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（春季水质）14、6×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（夏季水质）15、7×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（秋季水质）16、8×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（冬季水质）17、1×200+1×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（春季水质）18、2×200+1×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（夏季水质）19、3×200+1×300MW W机组火力发电厂锅炉水处理设计（秋季水质）20、4×200+1×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（冬季水质）21、5×200+1×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（春季水质）22、6×200+1×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（夏季水质）23、7×200+1×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（秋季水质）24、8×200+1×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（冬季水质）25、1×200+3×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（春季水质）26、2×200+2×300MW W机组火力发电厂锅炉水处理设计（夏季水质）27、3×200+2×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（秋季水质）28、4×200+2×300MW W机组火力发电厂锅炉水处理设计（冬季水质）29、5×200+2×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（春季水质）30、6×200+2×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（夏季水质）31、7×200+2×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（秋季水质）32、8×200+2×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（冬季水质）33、1×200+4×300MW W机组火力发电厂锅炉水处理设计（春季水质）34、2×200+3×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（夏季水质）35、3×200+3×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（秋季水质）36、4×200+3×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（冬季水质）37、5×200+3×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（春季水质）38、6×200+3×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（夏季水质）39、7×200+3×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（秋季水质）40、8×200+3×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（冬季水质）41、1×200+5×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（春季水质）42、2×200+4×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（夏季水质）43、3×200+4×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（秋季水质）44、4×200+4×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（冬季水质）45、5×200+4×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（春季水质）46、6×200+4×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（夏季水质）47、7×200+4×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（秋季水质）48、8×200+4×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（冬季水质）49、1×200+6×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（春季水质）50、2×200+5×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（夏季水质）51、3×200+5×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（秋季水质）52、4×200+5×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（冬季水质）53、5×200+5×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（春季水质）54、6×200+5×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（夏季水质）55、7×200+5×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（秋季水质）56、8×200+5×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（冬季水质）57、1×200MW+7×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（春季水质）58、2×200MW+6×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（夏季水质）59、3×200MW+6×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（秋季水质）60、4×200MW+6×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（冬季水质）61、5×200MW+6×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（春季水质）62、6×200MW+6×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（夏季水质）63、7×200MW+6×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（秋季水质）64、8×200MW+6×300MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（冬季水质）65、1×200MW+1×600MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（春季水质）66、2×200MW+1×600MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（夏季水质）67、3×200MW+1×600MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（秋季水质）68、4×200MW+1×600MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（冬季水质）69、5×200MW+1×600MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（春季水质）70、6×200MW+1×600MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（夏季水质）71、7×200MW+1×600MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（秋季水质）72、8×200MW+1×600MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（冬季水质）73、1×600MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（春季水质）74、2×600MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（夏季水质）75、3×600MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（秋季水质）76、4×600MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（冬季水质）77、5×600MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（春季水质）78、6×600MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（夏季水质）79、7×600MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（秋季水质）80、8×600MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（冬季水质）81、1×300MW+1×600MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（春季水质）82、2×300MW+1×600MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（夏季水质）83、3×300MW+1×600MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（秋季水质）84、4×300MW+1×600MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（冬季水质）85、5×300MW+1×600MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（春季水质）86、6×300MW+1×600MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（夏季水质）87、7×300MW+1×600MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（秋季水质）88、8×300MW+1×600MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（冬季水质）89、1×300MW+2×600MW机组火力发电厂锅炉水处理设计（春季水质）

200MW、300MW、600MW锅炉额定蒸发量分别为670t/h、1025t/h、1900t/h；全部锅炉定位为汽包锅炉。

五、设计原始资料 1．水源春季水质

2．水源夏季水质

3．水源秋季水质

4．水源冬季水质

六、课程设计要求

1.遵守学校的规章制度与作息时间。

2.按照布置的课程设计内容，认真计算、校核、绘图。

3.按照课程设计内容要求，提供打印的设计说明书、计算机或手工绘制的工程图。

4.独立完成工程设计，要求方案具有正确性与先进性，且论述清楚彻，绘图整洁、符合规范。

七、课程设计安排

1.第一周：课堂讲解、课程设计任务布置，进行有关工艺流程计算。2.第二周：继续进行工艺流程计算，进行设备的选型、比较计算等。3.第三周：用手工及AUTOCAD绘制有关工程图。

4.第四周：绘制有关工程图，编写课程设计说明书，完成设计作品装订。

应用化学与化工系

2011.8.30

《火力发电厂锅炉补给水处理》课程设计任务书 篇2

玻璃行业是一个高能耗行业, 玻璃熔窑是玻璃生产线能耗最多的设备, 在玻璃成本中燃料成本约占35%~50%, 我国玻璃熔窑的热效率平均只有25%~35%, 玻璃窑排出的废烟气温度在490~590℃之间, 浪费了很多热量。为节约能源, 目前玻璃生产企业利用烟气的热量进行发电。某玻璃生产厂有3条600t/d的玻璃窑生产线, 经计算可配置3台余热锅炉, 每台余热锅炉的额定蒸汽压力为2.53MPa, 过热蒸汽温度450℃, 设计蒸汽产量15t/h, 发电机总安装容量为9MW。该余热锅炉的过热蒸汽压力比常规的电站锅炉要低得多, 温度与电站锅炉的中压锅炉一致, 整个电站的规模也很小, 属于自备电站性质。锅炉补给水处理系统的设计既要满足锅炉要求, 又要考虑自备电站规模小的实际情况。

2 锅炉补给水水质的确定

该项目的余热锅炉为汽包炉, 过热蒸汽压力2.53MPa, 过热蒸汽温度450℃, 设计蒸汽产量15t/h, 汽包内设旋风分离器进行汽水分离。经计算全厂锅炉补给水量为8t/h (含厂内汽水循环损失和对外供汽损失) , 锅炉的排污率按2%设计, 炉内加磷酸盐阻垢剂。锅炉参数应执行《工业锅炉水质》 (GB/T1576—2008) , 其锅水水质中的溶解固形物应不大于2000mg/L, 磷酸根在5.0~20mg/L之间, 蒸汽的品质应符合《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》 (GB/T12145—2008) 中规定的额定蒸汽压力3.8~5.8MPa汽包炉的标准, 即:钠≤15μg/kg, 二氧化硅≤20μg/kg。参考中压锅炉机械携带系数和溶解携带系数, 计算得出炉水含钠量和含二氧化硅的量, 炉水水质要求见表1;根据锅炉选择的排污率、炉水水质和相关标准规范可得出给水水质, 详见表2;根据给水水质、锅炉补给水率可计算出锅炉补给水应达到的水质, 具体见表3。

3 锅炉补给水处理工艺系统的选择

3.1 原水水质

该项目位于长江流域, 采用市政自来水, 原水溶解固形物含量较低, 为252.7mg/L;化学耗氧量略高, 为4.96mg/L;阳离子总含量为3.23mmol/L, 总硬度为97.75mg/L (Ca CO3计) ;阴离子以HCO3-为主, 其次为SO42-和Cl-。原水水质全分析结果见表4。

3.2 钠离子交换树脂软化处理

原水通过钠离子交换剂时, 水中的Ca2+、Mg2+被交换剂中的Na+所代替, 使易结垢的钙镁化合物转变为不形成水垢的易溶性钠化合物使水得到软化。钠离子交换后的软化水, 只是除去硬度, 无法去除碱度、二氧化硅等其他离子。由于Na+的摩尔质量比和Mg2+的摩尔质量大, 所以软化水的溶解固形物含量比原水略有提高。经软化后的水质见表5。

从表5中可以看出, 单纯的钠离子软化无法满足锅炉对补给水的水质要求, 即使采用二级钠软化处理, 硬度指标可以满足要求, 但其他指标仍然无法满足要求。

若采用氢-钠软化系统, 碱度可降到0.3~0.5mmol/L, 溶解固形物也有所下降;但二氧化硅无法去除, 硬度也只能达到0.03mmol/L。因此, 氢-钠系统也无法满足设计项目要求。而且氢—钠系统比较复杂, 再生后的酸性废水难于处理。

3.3 一级复床离子交换除盐系统

一级除盐系统是采用氢型阳离子交换树脂除去水中的阳离子, 采用氢氧根型阴离子交换树脂除去水中的阴离子, 采用除碳器除去水中二氧化碳。经处理后的水的阴、阳离子均被去除, 出水水质可达到:二氧化硅≤0.1mg/L;硬度≈0μmol/L;电导率 (25℃) ≤5 (μs/cm) 。

一级除盐系统的出水水质能够完全满足本项目锅炉补给水的水质要求。但是, 本项目锅炉补给水的处理规模很小, 只有8t/h, 一级离子交换除盐系统复杂, 设备繁多, 运行管理的工作强度较大, 再生过程中产生的废水需中和处理后达标排放。若无合适的补给水处理方式, 一级离子交换除盐系统也可以作为一个选择。

3.4 反渗透系统

反渗透 (RO) 是用压力作推动力, 利用膜的选择透过性实现物质的分离。在火力发电厂的水处理中, 反渗透和电渗析常用于离子交换的预除盐, 以降低离子交换进水含盐量, 延长运行周期, 减少废酸废碱排放量。本项目能否用反渗透的产水作为锅炉的补给水, 需要借助反渗透膜的计算软件进行计算和探讨。

为保证反渗透进水水质以减轻胶体杂质的膜污染, 设计采用活性炭/石英砂双层滤料过滤器对原水进行过滤和吸附处理;同时考虑原水硬度较高, 采用钠离子交换对原水进行软化, 既防止硬度在反渗透膜上结垢, 同时保证反渗透出水的硬度为0。反渗透设计采用一级两段系统, 系统回收率按75%设计, 一段和二段采用2:1配置, 第一段设压力容器2个, 第二段设1个压力容器, 每个压力容器内装4个膜元件, 膜原件采用聚酰胺复合膜, 膜的最高操作温度为45℃, 最高操作压力4.1MPa, p H值范围为2~11。经计算设计系统出水水质见表6。

从表6中可得出, 该系统脱盐率大于98%, 出水各项指标均符合本项目的要求, 考虑到膜的污染等因素, 会导致运行一段时间膜的脱盐率有所下降, 根据资料及运行经验, 系统脱盐率大于95%是没问题的, 在这种情况下, 出水中各项指标会有所增加, 但也都能达到本项目的要求。

4 结论

通过对各种锅炉补给水处理系统的分析比较可知, 单纯软化处理系统 (含氢-钠系统) 无法满足本项目设计要求;一级除盐系统和软化+一级反渗透系统的出水均可满足本项目锅炉补给水水质要求。软化+一级反渗透系统具有系统简单;自动化程度高、运行操作方便、系统不产生含酸碱废水等优点, 适用于玻璃窑余热发电项目的锅炉补给水处理系统。

参考文献

[1]GB/T1576—2008工业锅炉水质[S].

[2]GB/T12145—2008火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量[S].

[3]GB/T50109—2006工业用水软化除盐设计规范[S].

[4]DL/T5068—1996火力发电厂化学设计技术规程[S].

[5]谢学军, 龚洵洁, 许崇武, 等.热力设备的腐蚀与防护[M].北京:中国电力出版社, 2011.

[6]肖作善.热力设备水汽理化过程[M].北京:水利电力出版社, 1987.

[7]施燮钧, 王蒙聚, 肖作善.热力发电厂水处理[M].北京:中国电力出版社, 1996.

《火力发电厂锅炉补给水处理》课程设计任务书 篇3

河南开普化工股份有限公司配套了25m3/h 全膜法二级除盐水系统, 将超滤作为反渗透的预处理应用于锅炉补给水的制备中, 具体工艺流程为:进水经100mm多介质过滤器、超滤后经二级反渗透处理, EDI处理, 然后供锅炉使用。超滤预处理系统如图1所示。本超滤预设备采用海得能HYDRAcap60超滤膜元件, 共9支, 膜内径为0.7mm, 外径为1.2 mm, 膜孔径0.01～0.02mm, 外压式中空纤维膜, 系统产水量40T/h, 回收率〉90%, 运行压力<0.3MPa。UF设备运行自动化程度高, 采用运行—反洗—运行交替方式, 膜过滤周期为40min, 反冲洗时间为90s, 反冲洗水取自于超滤部分产水。在运行平稳的情况下坚持每个月进行一次化学清洗。

2 设备运行情况

首先, 调整工艺运行参数, 缩短产水时间, 延长其反冲洗和正冲洗的时间, 继而又对机组采取了大水量的连续反冲洗、正冲洗操作, 发现效果只能维持很短的一段时间, 机组的产水量和TMP又重新恶化;其次, 拆下其中一支反冲洗后的超滤膜, 发现膜入口处有棕黄色粘滑性胶状物, 同时对原水水质进行分析, 发现原水水质发生较大变化, 尤其是COD指标变化较大。根据上述依据, 初步判断超滤设备主要受到了水中有机物和微生物的污染。在原水100mm多介质过滤器前增加FeCl3絮凝剂加药系统, 2台无阀滤池设备, 以去除水中易造成膜污染的胶体物质。同时, 投入人力在数天中连续进行化学清洗, 超滤系统运行压力基本稳定, 并在最高产量需求下维持了一个月。2007年1月下旬开始, 超滤系统运行压力又不稳定, 又对超滤膜进行连续数次清洗, 但每次清洗后的正常运行只能维持一周左右。频繁的膜清洗, 影响苯酐生产, 被迫降负荷生产。为了彻底解决问题, 2007年3月份, 该公司在不影响生产用水, 保证原水处理装置运行, 并且在经济、有效的前提下对超滤预处理系统进行改造, 如图2所示。具体分以下步骤:

(1) 在100mm过滤器前增加2台活性炭过滤器 (1用1备) 、1台反洗泵及1只电动阀, 炭过滤器用于吸附原水中的绝大部分有机物、胶体等, 可大幅减轻原水多介质过滤器和超滤设备的负担;

(2) 增加现场SDI测试仪, 对原水水质进行监控;

(3) 在原超滤装置上增加四支膜, 保证在超滤流量下降的情况下也能满足生产用水需求;

(4) 考虑到反渗透及EDI设备的化学清洗, 增加一台容积150m3水箱与超滤产水箱连通, 并且对有问题隐患的管道阀门进行更换。该系统自5月份改造完成后, 超滤装置进水pH为4～10, TOC<2mg/L, 产水SDI<2, 至今系统一直运行稳定。

3 超滤系统应用注意事项

超滤工艺作为一项新型的技术已获得广泛的应用, 但由于此项技术的特点, 具体应用时还需全面考虑。现结合本公司超滤+反渗透+EDI联合水处理工艺运行至今出现的一些问题探讨如下:

(1) 系统设计一定要严谨、科学。本公司设计时按照超滤膜正常产水通量进行设备购置, 采用海得能HYDRAcap60超滤膜元件, 共9支。由于对原水水质变化估计不足, 当水质恶化时, 使得超滤膜污染, 水回收率下降, 压差增加, 增加了清洗频率, 造成当初设计的超滤系统到达负荷极限。因此在系统设计时不应该过分降低造价使装置的滤膜元件减少。

(2) 做好膜及系统的停运保护。膜组件停运必须进行充分清洗, 然后密封湿态保存。若时间短 (10天内) 应打循环并每1天换一次水。如长时间停运, (10天以上) 应用1.0%甲醛水溶液浸泡, 并每月检查一次, 夏天控制环境温度在25℃以下以防霉变。冬天应防冻, 必要时加入10%—20%的甘油。建议设备长期运行。

(3) 超滤UF的运行一定要防止水源突然恶化, 要确保UF前的处理设备起到应有的作用, 防止进入不合格的水, 造成超滤膜严重污堵, 影响出水, 需要多次清洗后才能解决。

(4) 适时进行系统清洗, 控制微生物的滋长。超滤膜使用到一定时间应进行清洗, 否则会影响产水量, 增加阻力。通常在产水量降低10%时就进行清洗, 清洗方法采用先药液浸泡, 然后等压循环清洗。如用多种清洗液清洗, 每次清洗后应排尽残液并用清水冲洗干净再换另一种药品。

(5) 清洗剂应针对污染源选用, 在实际中可根据进水水质变化情况、运行数据、 保安过滤器内的沉积物、超滤膜表面沉积物的成分等分析污染物的类型, 并注意清洗液应对膜及组件材料无化学损伤。

4 结语

目前超滤膜正越来越多地应用到反渗透的预处理中, 构成所谓的集成膜处理系统 (IMS) , 用超滤代替传统的砂滤、活性炭、微滤是今后水处理工艺的一个新的发展趋势。但超滤膜的选用需结合水源地的水质情况来选用, 若源水污染严重, 超滤膜设备去除溶解性有机物存在很大局限性, 必须与其他技术组合才能达到超滤的预定效果。

参考文献

[1]刘廷惠.我国超滤发展概况[J].水处理技术, 1987, (6) .

[2]方忠海, 薛家慧, 仝志明, 等.超滤膜分离技术在炼油废水深度处理中的应用[J].工业水处理, 2003, (7) .

[3]王磊, 福士宪一.影响超滤膜长期、稳定运行的因素分析[J].中国给水排水, 2002, (4) .

[4]李存芝, 李琳, 郭祀远, 等.超滤膜改性技术及其应用[J].广东化工, 2003, (3) .