锅炉房工艺设计2

1、锅炉房热力系统设计1蒸汽锅炉房汽水系统设计-水处理系统系统的任务：对原水进行过滤、软化、除盐、除碱和除气第9.2.1条， 水处理设计应符合锅炉安全和经济运行的要求。 水处理方法的选择，应根据原水水质，对锅炉给水和锅水的质量要求、补给水量、锅炉排污率、水处理设备的设计出力等因素确定。 经处理的的锅炉给水，不应使锅炉的蒸汽对生产和生活造成有害的影响。9.2.2 额定出口压力小于等于2.5MPa（表压）的蒸汽锅炉和热水锅炉的水质，应符合现行国家标准工业锅炉水质标准GB1576的规定。 额定出口压力大于2.5MPa （表压）的蒸汽锅炉汽水质量，除应符合锅炉产品和用户对汽水的质量要求外，尚应符合现行国家

2、标准火力发电机组及蒸汽动力设备汽水质量GB/T12145的有关规定。2水质标准3水质标准4水质标准5水质标准6水质标准7水质标准8水质标准9化学水处理系统设计化学水处理方案构成锅内水处理软化或除盐或除碱除气（氧气或二氧化碳后处理锅外水处理过滤按位置分类9.2.6 蒸汽锅炉、汽水两用锅炉的给水和热水锅炉的补给水，应采用锅外化学水处理。符合下列情况之一的锅炉可采用锅内加药处理：1 单台额定蒸发量小于等于2t/h，且额定蒸汽压力小于等于1.0MPa（表压）的对汽、水品质无特殊要求的蒸汽锅炉和汽水两用锅炉；2 单台额定热功率小于等于4.2MW非管架式热水锅炉；9.2.7 采用锅内加药水处理时，应符合下

3、列要求：1 给水悬浮物含量不应大于20mg/L；2 蒸汽锅炉给水总硬度不应大于4mmol/L，热水锅炉给水总硬度不应大于6mmol/L；3 应设置自动加药设施；4 应设有锅炉排泥渣和清洗的设施。10预处理根据锅炉房设计规范（GB 50041-2008）第9.2.3条，原水悬浮物的处理应符合下列要求：a、悬浮物含量大于5mg/L的原水，在进入顺流再生固定床离子交换器前，应过滤；b、悬浮物含量大于2mg/L的原水，在进入逆流再生固定床或浮动床离子交换器前，均应过滤；c、悬浮物含量大于20mg/L的原水或经石灰水处理后的水，均应经混凝、澄清和过滤。依据11预处理当使用天然水作为锅炉用水时，其悬浮物指

4、标超过规范的要求，必须采用过滤措施。当使用水厂供应的生活用水（自来水）时，过滤程序已由水厂完成，原则上锅炉房内不再采用过滤措施。除此以外，当原水碳酸盐硬度较高时，可采用石灰预处理；当原水含盐量较高时，经技术经济比较后，可采用预脱盐处理。做法12锅炉排污率锅炉排污率与炉水相对碱度是确定水处理方案的重要依据，因此必须在确定水处理方案前算出锅炉排污率应按水处理前的原水和水处理后的水质分别计算，前者是为确定水处理方案提供依据，后者则是为选择水处理设备、给水设备及指导运行和技术经济比较提供依据。排污率还应按照各种热负荷的使用情况，分时期进行计算。若锅炉房热负荷包括生产、采暖、通风、生活负荷，则应按采暖期

5、、非采暖期分别计算，又如，锅炉房热负荷包括生产、采暖、通风、空调（制冷）、生活负荷，则应按采暖期、过渡期、空调期分别计算。取其大值，作为不利情况下考虑选择水处理设备的依据。13锅炉排污率与锅水相对碱度的计算排污率还应按水中碱度和含盐量分别计算，并取其大值，作为锅炉排污率。排污率与凝结水回收率或总给水量相关联，因此，须采用试算法求得，即应先假定一个排污率，计算得到总给水量后，然后再算出一个排污率，二者相对误差7方可投入运行，且出水碱度与原水特性有很大关系，难以人工控制。 在实际应用中，可以将部分原水绕过弱酸氢离子交换器与其出水相混合。这样，弱酸氢离子交换器正洗至出水pH2 mmol/L，或有负硬

6、度(即AH)，并且水中Hy很小，强酸根SO42- 、Cl-等较小的水原水非碳酸盐硬度(mmol/L)氢离子交换器出水残余碳酸盐硬度(数值上等于允许系统出水残余碱度mmol/L33除碱系统选型计算-2）氢-钠离子交换氢离子交换器计算负荷钠离子变换器计算负荷 (mmol/L) (mmol/L)钠离子交换器出水允许残余硬度(mmol/L，锅炉水质标准0.03mmol/L固定床顺流再生氢离子交换器计算指标见表9-6。弱酸树脂氢离子交换器计算示例见表9-7。34除盐系统选型设计通过软化或软化除碱后，不能达到规定的给水标准或排污要求时，就应考虑对原水进行除盐，以便能较彻底地解决问题使用酸碱溶液进行再生，设

7、备和管道均应有防腐涂料或衬胶处理。根据水质情况尽量运用弱酸弱碱交换树脂或强酸弱酸、强碱弱碱的双层床，以降低酸碱耗量。一般在强酸根离子SO42-、Cl-、NO3-2mmol/L时，可以选用弱碱树脂；当碱度A2mmol/L、HA时，也可以选用弱酸树脂。除了采用离子交换外，还可以采用电渗析和反渗透等方法除盐。一级除盐系统的计算方法和步骤可参考表9-7弱酸树脂氢离子交换器计算示例和表9-5固定床逆流再生钠离子交换器计算示例。除盐离子变换器(顺流再生)设计数据见表9-9，除盐离子交换器（逆流再生）设计数据可见表9-10。35一级除盐系统流程图36再生液制备系统再生液的制备包括再生剂的贮存、溶解、计量、输

8、送等功能。阳离子交换剂常用固体再生剂有氯化钠(食盐)，常用液体再生剂有硫酸、盐酸。37氯化钠(食盐)溶液制备系统及计算常用氯化钠溶液的制备系统有以盐溶解器为主的盐液制备系统和以盐溶液池为主设备的盐液制备系统和以盐溶液池为主的盐液制备系统。盐溶液池的盐液制备系统无论处理水量大小均可应用，是当前用得最多的盐液制备系统，见图9-2。 盐溶液池分为稀盐液池和浓盐液池各一个。稀盐液池的有效容积应至少能满足最大一台(次)钠离子交换器再生用的盐液量。浓盐液池的作用是湿法贮存并配制饱和浓度盐溶液(室温下约为2326)，浓盐液池的有效容积一般为315天的食盐消耗量(当浓盐液池底部设有慢滤层，应扣除这部分容积)。

9、盐溶液池一般为混凝土制，为了防腐在池内壁贴瓷砖或用玻璃钢，塑料板做内衬那样更好。盐液泵一般不设备用泵。38氯化钠(食盐)溶液制备系统及计算再生一台(次)氯化钠消耗量(kg)钠离子交换器截面积(m2)钠离子交换剂交换层高度(逆流再生压层树脂不计在内)(m)钠离子交换剂工作交换容量(表9-4)(mol/m3)氯化钠再生剂耗量(表9-5)(kgmol) 配制一台(次)氯化钠再生溶液的耗水量氯化钠溶液的质量分数(见表9-4)，用整数代入(例如7用7代入公式) 稀盐液池的有效容积浓盐液池的有效容积(m3)(m3)贮存食盐的天数，一般为515d钠离子交换器延续运行时间(h)食盐的纯度，一般为0.960.9

10、8食盐的视密度(过去称堆比重)(kg/m3)，按800 kg/m3计算 盐液泵的流量( m3/h)盐溶液的再生流速(见表9-4)(m/h)盐液泵的扬取1020m 39硫酸、盐酸溶液的制备系统的计算 酸液制备系统包括酸液贮槽、计晕箱或稀释箱，卸输酸泵、喷射器等设备组成盐酸溶液的制备系统1-贮酸槽；2-酸计量箱；3-输酸泵；4-酸喷射器40硫酸、盐酸溶液的制备系统的计算硫酸溶液的制备系统1-贮酸槽；2-硫酸稀释箱；3-输酸泵；4-酸喷射器41硫酸、盐酸溶液的制备系统的计算酸的贮槽一般采用卧式贮酸槽，槽的壳体常用碳铜制作，亦有用硬聚氯乙烯、玻璃钢等材料制作的。碳钢壳体内壁的防腐蚀层，盐酸用橡胶衬里，

11、硫酸质量分数在90以上不允许用橡胶衬里，一般腐蚀可采用环氧树脂等防腐蚀涂料。贮酸槽一般采用低位布置，槽车运来的酸液，利用位差自流卸入贮酸槽内，再生时用的酸液利用输酸泵抽吸贮槽内的酸液，压送至酸计量箱或酸液稀释箱。贮酸槽也可采用较高位置布置，卸酸时利用输酸泵抽吸槽车酸液，压进至贮酸槽内，再生时用的酸液利用位差自流入酸计薰箱或酸液稀释箱。不允许用向槽车或卧式贮酸槽内输入压缩空气(加压)的方法输出再生酸液。坛装浓酸推荐用真空吸取或水泵水射器抽吸的方法不允许向坛中充气挤压，也不允许直接起吊酸坛把手以免发生危险。42硫酸、盐酸溶液的制备系统的计算盐酸再生液一般采用酸计量箱计量浓盐酸，并用盐酸喷射器稀释、

12、输送所需浓度的盐酸至离子交换器。浓流酸的浓度较高，硫酸稀释过程中将释放大量的热量，直接由浓硫酸配制成所需浓度的再生液给设备的材料带来困难，同时误操作等不可预计的因素可能导致严重事故，因此设计中采取在硫酸稀释箱内将浓硫酸配制成20以下质量分数的硫酸溶液，再经硫酸喷射器稀释并输送所需质量分数的硫酸溶液至离子交换器。输送酸液的管道可采用增强塑料管、复合玻璃钢管及不锈钢管。43硫酸、盐酸溶液的制备系统的计算 再生一台(次)100质量分数的硫酸或盐酸消耗量氢离子交换剂交换层高度(逆流再生压层树脂不计在内)(m)氢离子交换剂工作交换容量(表9-6)(mol/m3)硫酸或盐酸再生剂耗量(表9-6)(kg/m

13、ol)再生一台(次)工业用盐酸或硫酸消耗量工业用盐酸或硫酸的质量分数()酸计量箱的有效容积工业用盐酸或硫酸的密度(g/cm3贮酸槽的总有效容积贮存酸的天数，一般为1530d氢离子交换器连续运行时间(h)44硫酸、盐酸溶液的制备系统的计算配制一台(次)盐酸或硫酸稀溶液的耗水量欲配制再生酸溶液的质量分数()，进入氢离子交换器再生液的质量分数查表9-6欲配制再生酸溶液的密度(g/cm3)硫酸稀释箱的有效容积45除CO2器的选择计算原水经过除碱和/或除盐处理后，系统中产生的CO2须由除CO2器去除。除CO2器有鼓风式和真空式两种。前者只去除CO2气体，后者则去除CO2和O2等溶解气体。目前水处理系统中

14、常用的是鼓风式除CO2器其处理后出水中的CO2残留量一般为5mgL。 除CO2器的计算，就是要确定它的直径或截面积，填料的高度和鼓风机型号。以淋水密度为60m3(m2h)，填料为25253的瓷质环为例，说明计算步骤。（填料为木板的计算见有关资料）46除CO2器的选择计算1)进水中CO2含量的计算当出水漏Ca2+和Mg2+才还原时： 当出水漏Na+才还原时：进水中CO2含量，mgL原水中碳酸盐硬度，mmolL原水中游离CO2含量，mgL原水中重碳酸根含量，mmolL原水中碳酸根含量，mmolL原水资料中无CO2数据时，也估算2）除CO2器截面处理水量，m3h淋水密度，m3(m2h)，已确定60 m3(m2h) 3）除CO2器直径d（m）的计算474）除CO2器需要去除的CO2量5）去除CO2的平均推动力6）填料面积7)填料高度（kg/h）出水中的CO2残留量，取5 mgL解析