火力發(fā)電廠水處理課程設計

1、<p><b>　　課程設計</b></p><p>　　題目：火力發(fā)電廠水處理課程設計</p><p>　　專 業(yè)： 應用化學 </p><p>　　班 級： 應化0903 </p><p>　　姓 名： 林才年 </p>&l

2、t;p>　　學 號： 200967090329 </p><p>　　指導教師： 朱志平 楊曉焱 曾經(jīng) 張芳 </p><p>　　完成時間： 2012 年 11 月 15 日</p><p><b>　　課程設計成績評定表</b></p><p><b>　　前

3、 言</b></p><p>　　鍋爐補給水處理是我們電廠化學的重要內容，而鍋爐水處理系統(tǒng)是火力發(fā)電廠的重要組成部分，由于電廠所使用的水一般來源于江、河、湖等，水中含砂量、含鹽量大，不能滿足電廠用水要求，所以在進入鍋爐之前，我們必須對其進行預處理、離子交換除鹽、化學加藥除氧等，使各項水質指標符合電廠用水要求，從而保證汽水品質，防止鍋爐腐蝕結垢，延長其使用壽命，提高電廠經(jīng)濟效益。截止到2009年元月，

4、我國火電發(fā)電量占全國總發(fā)電量的80.35%，并且在今后一段相當長的時間內，火力發(fā)電仍將是我國主導的發(fā)電方式。因此，改善和保證鍋爐水汽品質，減少爐管的腐蝕、結垢、積鹽，對機組安全、經(jīng)濟運行有重大意義。 作為鍋爐系統(tǒng)中能量傳遞和轉換的介質，水品質的高低直接影響設備的安全性與經(jīng)濟性。以蒸餾法為基礎的補給水處理工藝已經(jīng)過時，隨著機組容量的增加，基于離子交換工藝的新一代水處理技術已經(jīng)廣泛應用，并且向著更先進的方向發(fā)展。</p>

5、<p>　　《火力發(fā)電廠鍋爐補給水處理設計》課程設計是專業(yè)教學中的一個重要部分，其目的在于進一步鞏固和加深我們的理論知識，并結合實踐，學以致用。通過火力發(fā)電廠鍋爐補給水處理的設計，使我們了解鍋爐補給水的來源與組成、性質，利用所學的理論知識進行處理工藝流程的設計、設備（構筑物）計算、設備特性參數(shù)的了解及選型，對重要構筑物和設備構造能夠完整地進行施工圖設計。</p><p><b>　　目

6、 錄</b></p><p>　　第一章 課程設計任務書…………………………………………………………1</p><p>　　1.1課程設計目的……………………………………………………………1</p><p>　　1.2課程設計題目……………………………………………………………1</p><p>　　1.3課程設計原始資料……

7、…………………………………………………1</p><p>　　1.4課程設計內容……………………………………………………………1</p><p>　　1.5課程設計要求……………………………………………………………2</p><p>　　1.6課程設計成果……………………………………………………………2</p><p>　　1.7課程設計安排

8、……………………………………………………………2</p><p>　　第二章 課程設計說明書…………………………………………………………3</p><p>　　2.1 設計目的和意義…………………………………………………………3</p><p>　　2.2 設計依據(jù)和范圍…………………………………………………………3</p><p>　　2

9、.3 工藝方案的選擇與確定…………………………………………………3</p><p>　　2.4 工藝說明…………………………………………………………………3</p><p>　　2.5 構筑物與設備的工藝設計………………………………………………4</p><p>　　第三章 課程設計計算內容………………………………………………………5</p><

10、;p>　　3.1 補給水處理系統(tǒng)出力的計算……………………………………………5</p><p>　　3.2 體內再生混床的計算……………………………………………………6</p><p>　　3.3 弱堿-強堿復床工藝的計算 ……………………………………………8</p><p>　　3.4 大氣式除碳器的計算……………………………………………………11</

11、p><p>　　3.5 強酸陽離子交換器的計算 ……………………………………………12</p><p>　　3.6 無閥濾池的計算 ………………………………………………………14</p><p>　　第四章 總結 ……………………………………………………………………15</p><p>　　第五章 參考文獻 …………………………………

12、……………………………16</p><p>　　第一章 課程設計任務書</p><p>　　1.1 課程設計目的</p><p>　　運用給水處理工程中所學到的知識，結合實際工程范例進行設計，掌握給水處理工程設計程序，計算方法，培養(yǎng)我們運用所學理論知識解決實際問題的能力與方法，同時提高我們的獨立發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，為畢業(yè)論文（設計）打好基礎。<

13、;/p><p>　　1.2 課程設計題目</p><p>　　8×300MW+1×600MW機組火力發(fā)電廠鍋爐水處理設計（冬季水質）</p><p>　　1.3 課程設計原始資料</p><p>　　1.3.1 水源冬季水質 外狀：微濁</p><p>　　1.3.2 機組的額定蒸發(fā)量</p&

14、gt;<p>　　200MW、300MW鍋爐額定蒸發(fā)量分別為670t/h、1025t/h。全部鍋爐定位為汽包鍋爐。</p><p>　　1.4 課程設計內容</p><p>　　1.火力發(fā)電廠鍋爐補給水水量的確定；</p><p>　　2.水源水質資料及其他資料；</p><p>　　3.離子交換系統(tǒng)選擇；</p>

15、<p>　　4.水處理系統(tǒng)的技術經(jīng)濟比較；</p><p>　　5.鍋爐補給水處理系統(tǒng)工藝計算及設備；</p><p>　　6.管道、泵、閥門的選擇；</p><p>　　7.系統(tǒng)圖、設備平面布置圖以及主要單體設備圖。</p><p>　　1.5 課程設計要求</p><p>　　1.遵守學校的規(guī)章制度與作

16、息時間；</p><p>　　2.按照布置的課程設計內容，認真計算、校核、繪圖；</p><p>　　3.按照課程設計內容要求，提供打印的設計說明書、計算機繪制的工程圖；</p><p>　　4.獨立完成課程設計，要求方案具有正確性與先進性，且論述清楚透徹，繪圖整潔、符合規(guī)范。</p><p>　　1.6 課程設計成果</p>

17、<p>　　1.除碳器設備CAD圖一張</p><p>　　2.混床結構圖CAD圖一張</p><p>　　3.酸儲罐設備圖CAD圖一張</p><p>　　4.酸計量箱外形圖CAD圖一張</p><p>　　4.陰離子交換器結構圖CAD圖一張</p><p>　　5.鍋爐補給水處理總平面圖CAD圖一張<

18、;/p><p>　　7.工藝流程圖CAD圖一張</p><p>　　8.雙介質機械過濾器結構圖CAD圖一張</p><p>　　1.7 課程設計安排</p><p>　　1.第一周：課堂講解、課程設計任務布置，進行有關工藝流程計算；</p><p>　　2.第二周：繼續(xù)進行有關工藝流程計算，及設備的選型、比較等；</

19、p><p>　　3.第三周：編寫課程設計說明書，繪制CAD工程圖。</p><p>　　4.第四周：繪制有關工程圖，編寫課程設計說明書，完成設計作品裝訂。</p><p>　　第二章 課程設計說明書</p><p>　　2.1 設計目的和意義</p><p>　　本次設計的題目是《8×300MW+1×

20、600MW機組火力發(fā)電廠鍋爐水處理設計》，目的在于改善鍋爐補給水水質，以保證鍋爐的水汽品質都能控制在標準值以內，從而減緩鍋爐爐內結垢和腐蝕，化學清洗周期也相對延長。</p><p>　　本項目選擇了恰當?shù)乃幚矸桨负椭饕O備，優(yōu)化分析電廠鍋爐補給水處理系統(tǒng)工藝，對火電廠水處理系統(tǒng)安全運行作了探討。通過本次課程設計，能夠鞏固所學的基本理論，專業(yè)知識，并綜合運用所學的知識來解決實際的工程問題。</p>

21、<p>　　2.2 設計依據(jù)和范圍</p><p>　　根據(jù)《火力發(fā)電廠鍋爐補給水處理設計》的要求，結合所查閱資料如《熱力發(fā)電廠水處理》和《AutoCAD2000應用教程》等，根據(jù)水源水質資料、機組規(guī)模、系統(tǒng)的水質指標等各方面要求，計算選擇恰當?shù)乃幚矸桨负椭饕O備，再運用CAD繪制設計出相應的主要單體設備圖，并手工繪制工藝流程圖、總體布局平面圖。</p><p>　　2.3 工

22、藝方案的選擇與確定</p><p>　　補給水處理工藝流程的選擇必須根據(jù)建廠的原始資料，如水源的水質和機組對水質和水量的要求等進行。選擇的方案能使處理后的鍋爐補給水達到機組對水質的要求。其中包括預處理和后階段處理兩部分。水源為冬季湘江河水，水量較大，但是懸浮物含量依然過大，預處理采用混凝,過濾處理；后處理階段采用先采用陰陽床一級除鹽再加混合離子交換系統(tǒng)，使出水水質能達到鍋爐運行的要求。水中全硬度為2.16mmol

23、/L，則碳酸鹽硬度小于3 mmol/L，所以不需要設置弱型陽離子交換器，而是直接設置強酸陽離子交換器即可；水中全硬度為2.16 mmol/L，遠大于0.5 mmol/L，所以必須設置除碳器；又因為水中強酸陰離子濃度為2.63 mmol/L＞2 mmol/L，需要弱型陰離子交換器，所以選擇了弱堿-強堿復床。</p><p><b>　　2.4 工藝說明</b></p><p

24、>　　2.4.1 水處理系統(tǒng)工藝流程</p><p>　　自用水全部采用逐級自供，省掉了集中供應流程，簡化了工藝。</p><p><b>　　水處理流程為：</b></p><p>　　水源→原水接收池→無閥濾池→陽離子交換器→除碳器→陰離子交換器→混床→除鹽水箱。</p><p>　　2.4.2 平面布置圖說明

25、</p><p>　　平面布置圖中，圖樣右上部布置了基本的倉庫及機修室。在處理車間內，并行排列3套一級除鹽設備，分別有陰、陽離子交換器、除碳器、混床、清洗藥液箱等。圖樣右部布置了集中控制室、辦公室、分析室、配電間、值班室、廁所等。濾池、貯水箱置于室外。</p><p>　　2.4.3 計算內容說明</p><p>　　計算書包括系統(tǒng)出力、體內再生混床、弱堿-強堿復床

26、、除碳器、強酸陽床、無閥濾池的計算，由于本課題的水質為冬季水質，其強酸陰離子含量相對較高，為了獲得更高品質的水質，需要設置弱堿-強堿復床。</p><p>　　2.5 構筑物與設備的工藝設計</p><p>　　預處理的濾池，再生系統(tǒng)的酸罐，堿罐及除鹽水箱設于室外，而陰、陽離子交換器，混床，除碳器等設備置于室內，整個流程控制為計算機自動監(jiān)控，設有水處理值班室。</p><

27、;p>　　第三章 課程設計計算書</p><p>　　3.1 補給水處理系統(tǒng)出力的計算</p><p>　　表一：水處理系統(tǒng)出力計算表</p><p>　　3.2 體內再生混床的計算</p><p>　　表二：水處理系統(tǒng)出力計算表</p><p>　　3.3弱堿—強堿復床工藝計算</p><

28、p>　　表三：弱堿—強堿復床工藝計算表</p><p>　　3.4 大氣式除碳器的計算</p><p>　　表四：除碳器出力計算表</p><p>　　3.5 強酸陽離子交換器的計算</p><p>　　表五：強酸陽離子交換器計算表</p><p>　　3.6 無閥濾池的計算</p><p&g

29、t;　　表六：無閥濾池選擇計算表</p><p><b>　　第四章 總結</b></p><p>　　隨著大型火電機組建設規(guī)模不斷擴大、機組參數(shù)與容量的不斷提高，電廠化學水處理也正發(fā)生著深刻的變化。由于電廠所使用的水一般來源于江、河、湖等，水中含砂量、含鹽量大，不能滿足電廠長期用水的要求，所以為降低鍋爐爐管的腐蝕速率，減小爐管沉積物與結垢量，提高蒸汽品質，必須對

30、鍋爐補給水進行徹底的除鹽處理，使各項水質指標符合電廠用水要求，延長相關設備的使用壽命，提高電廠經(jīng)濟效益。</p><p>　　此次水處理課程設計根據(jù)機組要求對其水處理系統(tǒng)進行了設計計算，基本能夠達到改善鍋爐補給水水質，使鍋爐的水汽品質控制在合格指標以內，以滿足鍋爐補給水的要求，從而減緩鍋爐爐內的結垢和腐蝕，延長化學清洗周期。本次課程設計進一步鞏固和加深我們的理論知識，并結合實踐，學以致用。通過對火力發(fā)電廠鍋爐補給

31、水處理課程設計，我更加清楚地了解了火力發(fā)電廠鍋爐補給水處理的流程、工作原理、設備結構及管道的流向，進一步了解電廠中有關水處理的操作過程，提高我們獨立提出問題、分析問題、解決問題和實際操作的能力。</p><p>　　根據(jù)原水水質和8×300+1×600MW機組的要求選擇了無閥濾池、陰陽床、混床離子以及除碳器，在此陰陽床、混床離子交換除鹽系統(tǒng)我們采用了最大事故用量進行設備布圖。</p>

32、;<p>　　在此次設計中我們也遇到了一些問題：首先，對所學理論知識掌握不牢，以致無法準確選擇設備的計算參數(shù)，為設備的選擇帶來一定困難，；其次，整體對電廠的認識不夠，對水處理過程沒有一個明確清晰的思路，因此在畫平面布置圖和流程圖時遇到了困難。</p><p>　　整體來講，本次設計的收獲很多，各項工作都能嚴格按照老師要求進行，恰當分析了火力發(fā)電廠8×300+1×600MW機組的水

33、處理系統(tǒng)，合理選擇了各處理設備和工藝流程，我對電廠鍋爐補給水處理流程有了更深的理解。</p><p><b>　　第五章 參考文獻</b></p><p>　　[1]錢達中.發(fā)電廠水處理工程.北京：中國電力出版社，1998.</p><p>　　[2]朱志平,孫本達,李宇春.電廠鍋爐水化學工況及優(yōu)化.北京：中國電力出版社，2009</p

34、><p>　　[3] 趙林峰. 電廠化學水處理系統(tǒng)綜合化控制發(fā)展趨勢. 中國電力，2001，8.</p><p>　　[4]劉林，李建群.高參數(shù)機組電廠化學水處理技術研究 .應用能源技術，2006，2.</p><p>　　[5] 洪向道，舒世安，徐振國，施振球，唐家秀.工業(yè)鍋爐房實用設計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1991.</p><p>　

35、　[6] 戴廣華.電廠水處理與化學監(jiān)督.北京：中國電力出版社.2003 </p><p>　　[7] 宋世初，左賢齡，劉維祈，于文從.工業(yè)鍋爐房設計手冊（第二版）.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1986.</p><p>　　[8]王成海.淺談熱電廠水處理技術改造的方向.徐州：</p><p>　　[9] 鞏耀武，管炳軍.火力發(fā)電廠化學水處理實用技術.北京：中國電力出版