火力發(fā)電廠水處理課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題目：火力發(fā)電廠水處理課程設(shè)計(jì)</p><p>　　專 業(yè)： 應(yīng)用化學(xué) </p><p>　　班 級(jí)： 應(yīng)化0903 </p><p>　　姓 名： 林才年 </p>&l

2、t;p>　　學(xué) 號(hào)： 200967090329 </p><p>　　指導(dǎo)教師： 朱志平 楊曉焱 曾經(jīng) 張芳 </p><p>　　完成時(shí)間： 2012 年 11 月 15 日</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表</b></p><p><b>　　前

3、 言</b></p><p>　　鍋爐補(bǔ)給水處理是我們電廠化學(xué)的重要內(nèi)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(jìn)入鍋爐之前，我們必須對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理、離子交換除鹽、化學(xué)加藥除氧等，使各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)符合電廠用水要求，從而保證汽水品質(zhì)，防止鍋爐腐蝕結(jié)垢，延長(zhǎng)其使用壽命，提高電廠經(jīng)濟(jì)效益。截止到2009年元月，

4、我國(guó)火電發(fā)電量占全國(guó)總發(fā)電量的80.35%，并且在今后一段相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，火力發(fā)電仍將是我國(guó)主導(dǎo)的發(fā)電方式。因此，改善和保證鍋爐水汽品質(zhì)，減少爐管的腐蝕、結(jié)垢、積鹽，對(duì)機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有重大意義。 作為鍋爐系統(tǒng)中能量傳遞和轉(zhuǎn)換的介質(zhì)，水品質(zhì)的高低直接影響設(shè)備的安全性與經(jīng)濟(jì)性。以蒸餾法為基礎(chǔ)的補(bǔ)給水處理工藝已經(jīng)過時(shí)，隨著機(jī)組容量的增加，基于離子交換工藝的新一代水處理技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用，并且向著更先進(jìn)的方向發(fā)展。</p>

5、<p>　　《火力發(fā)電廠鍋爐補(bǔ)給水處理設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)是專業(yè)教學(xué)中的一個(gè)重要部分，其目的在于進(jìn)一步鞏固和加深我們的理論知識(shí)，并結(jié)合實(shí)踐，學(xué)以致用。通過火力發(fā)電廠鍋爐補(bǔ)給水處理的設(shè)計(jì)，使我們了解鍋爐補(bǔ)給水的來源與組成、性質(zhì)，利用所學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行處理工藝流程的設(shè)計(jì)、設(shè)備（構(gòu)筑物）計(jì)算、設(shè)備特性參數(shù)的了解及選型，對(duì)重要構(gòu)筑物和設(shè)備構(gòu)造能夠完整地進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　目

6、 錄</b></p><p>　　第一章 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書…………………………………………………………1</p><p>　　1.1課程設(shè)計(jì)目的……………………………………………………………1</p><p>　　1.2課程設(shè)計(jì)題目……………………………………………………………1</p><p>　　1.3課程設(shè)計(jì)原始資料……

7、…………………………………………………1</p><p>　　1.4課程設(shè)計(jì)內(nèi)容……………………………………………………………1</p><p>　　1.5課程設(shè)計(jì)要求……………………………………………………………2</p><p>　　1.6課程設(shè)計(jì)成果……………………………………………………………2</p><p>　　1.7課程設(shè)計(jì)安排

8、……………………………………………………………2</p><p>　　第二章 課程設(shè)計(jì)說明書…………………………………………………………3</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)目的和意義…………………………………………………………3</p><p>　　2.2 設(shè)計(jì)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(gòu)筑物與設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)………………………………………………4</p><p>　　第三章 課程設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容………………………………………………………5</p><

10、;p>　　3.1 補(bǔ)給水處理系統(tǒng)出力的計(jì)算……………………………………………5</p><p>　　3.2 體內(nèi)再生混床的計(jì)算……………………………………………………6</p><p>　　3.3 弱堿-強(qiáng)堿復(fù)床工藝的計(jì)算 ……………………………………………8</p><p>　　3.4 大氣式除碳器的計(jì)算……………………………………………………11</

11、p><p>　　3.5 強(qiáng)酸陽離子交換器的計(jì)算 ……………………………………………12</p><p>　　3.6 無閥濾池的計(jì)算 ………………………………………………………14</p><p>　　第四章 總結(jié) ……………………………………………………………………15</p><p>　　第五章 參考文獻(xiàn) …………………………………

12、……………………………16</p><p>　　第一章 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p>　　1.1 課程設(shè)計(jì)目的</p><p>　　運(yùn)用給水處理工程中所學(xué)到的知識(shí)，結(jié)合實(shí)際工程范例進(jìn)行設(shè)計(jì)，掌握給水處理工程設(shè)計(jì)程序，計(jì)算方法，培養(yǎng)我們運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力與方法，同時(shí)提高我們的獨(dú)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(shè)計(jì)）打好基礎(chǔ)。<

13、;/p><p>　　1.2 課程設(shè)計(jì)題目</p><p>　　8×300MW+1×600MW機(jī)組火力發(fā)電廠鍋爐水處理設(shè)計(jì)（冬季水質(zhì)）</p><p>　　1.3 課程設(shè)計(jì)原始資料</p><p>　　1.3.1 水源冬季水質(zhì) 外狀：微濁</p><p>　　1.3.2 機(jī)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(shè)計(jì)內(nèi)容</p><p>　　1.火力發(fā)電廠鍋爐補(bǔ)給水水量的確定；</p><p>　　2.水源水質(zhì)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(shù)經(jīng)濟(jì)比較；</p><p>　　5.鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)工藝計(jì)算及設(shè)備；</p><p>　　6.管道、泵、閥門的選擇；</p><p>　　7.系統(tǒng)圖、設(shè)備平面布置圖以及主要單體設(shè)備圖。</p><p>　　1.5 課程設(shè)計(jì)要求</p><p>　　1.遵守學(xué)校的規(guī)章制度與作

16、息時(shí)間；</p><p>　　2.按照布置的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容，認(rèn)真計(jì)算、校核、繪圖；</p><p>　　3.按照課程設(shè)計(jì)內(nèi)容要求，提供打印的設(shè)計(jì)說明書、計(jì)算機(jī)繪制的工程圖；</p><p>　　4.獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)，要求方案具有正確性與先進(jìn)性，且論述清楚透徹，繪圖整潔、符合規(guī)范。</p><p>　　1.6 課程設(shè)計(jì)成果</p>

17、<p>　　1.除碳器設(shè)備CAD圖一張</p><p>　　2.混床結(jié)構(gòu)圖CAD圖一張</p><p>　　3.酸儲(chǔ)罐設(shè)備圖CAD圖一張</p><p>　　4.酸計(jì)量箱外形圖CAD圖一張</p><p>　　4.陰離子交換器結(jié)構(gòu)圖CAD圖一張</p><p>　　5.鍋爐補(bǔ)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(zhì)機(jī)械過濾器結(jié)構(gòu)圖CAD圖一張</p><p>　　1.7 課程設(shè)計(jì)安排</p><p>　　1.第一周：課堂講解、課程設(shè)計(jì)任務(wù)布置，進(jìn)行有關(guān)工藝流程計(jì)算；</p><p>　　2.第二周：繼續(xù)進(jìn)行有關(guān)工藝流程計(jì)算，及設(shè)備的選型、比較等；</

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

20、600MW機(jī)組火力發(fā)電廠鍋爐水處理設(shè)計(jì)》，目的在于改善鍋爐補(bǔ)給水水質(zhì)，以保證鍋爐的水汽品質(zhì)都能控制在標(biāo)準(zhǔn)值以內(nèi)，從而減緩鍋爐爐內(nèi)結(jié)垢和腐蝕，化學(xué)清洗周期也相對(duì)延長(zhǎng)。</p><p>　　本項(xiàng)目選擇了恰當(dāng)?shù)乃幚矸桨负椭饕O(shè)備，優(yōu)化分析電廠鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)工藝，對(duì)火電廠水處理系統(tǒng)安全運(yùn)行作了探討。通過本次課程設(shè)計(jì)，能夠鞏固所學(xué)的基本理論，專業(yè)知識(shí)，并綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)來解決實(shí)際的工程問題。</p>

21、<p>　　2.2 設(shè)計(jì)依據(jù)和范圍</p><p>　　根據(jù)《火力發(fā)電廠鍋爐補(bǔ)給水處理設(shè)計(jì)》的要求，結(jié)合所查閱資料如《熱力發(fā)電廠水處理》和《AutoCAD2000應(yīng)用教程》等，根據(jù)水源水質(zhì)資料、機(jī)組規(guī)模、系統(tǒng)的水質(zhì)指標(biāo)等各方面要求，計(jì)算選擇恰當(dāng)?shù)乃幚矸桨负椭饕O(shè)備，再運(yùn)用CAD繪制設(shè)計(jì)出相應(yīng)的主要單體設(shè)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(bǔ)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(zhì)和機(jī)組對(duì)水質(zhì)和水量的要求等進(jìn)行。選擇的方案能使處理后的鍋爐補(bǔ)給水達(dá)到機(jī)組對(duì)水質(zhì)的要求。其中包括預(yù)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(yù)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(jí)除鹽再加混合離子交換系統(tǒng)，使出水水質(zhì)能達(dá)到鍋爐運(yùn)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(shè)置弱型陽離子交換器，而是直接設(shè)置強(qiáng)酸陽離子交換器即可；水中全硬度為2.16 mmol/L，遠(yuǎn)大于0.5 mmol/L，所以必須設(shè)置除碳器；又因?yàn)樗袕?qiáng)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(qiáng)堿復(fù)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(jí)自供，省掉了集中供應(yīng)流程，簡(jiǎn)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(jī)修室。在處理車間內(nèi)，并行排列3套一級(jí)除鹽設(shè)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(jì)算內(nèi)容說明</p><p>　　計(jì)算書包括系統(tǒng)出力、體內(nèi)再生混床、弱堿-強(qiáng)堿復(fù)床

26、、除碳器、強(qiáng)酸陽床、無閥濾池的計(jì)算，由于本課題的水質(zhì)為冬季水質(zhì)，其強(qiáng)酸陰離子含量相對(duì)較高，為了獲得更高品質(zhì)的水質(zhì)，需要設(shè)置弱堿-強(qiáng)堿復(fù)床。</p><p>　　2.5 構(gòu)筑物與設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　預(yù)處理的濾池，再生系統(tǒng)的酸罐，堿罐及除鹽水箱設(shè)于室外，而陰、陽離子交換器，混床，除碳器等設(shè)備置于室內(nèi)，整個(gè)流程控制為計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)控，設(shè)有水處理值班室。</p><

27、;p>　　第三章 課程設(shè)計(jì)計(jì)算書</p><p>　　3.1 補(bǔ)給水處理系統(tǒng)出力的計(jì)算</p><p>　　表一：水處理系統(tǒng)出力計(jì)算表</p><p>　　3.2 體內(nèi)再生混床的計(jì)算</p><p>　　表二：水處理系統(tǒng)出力計(jì)算表</p><p>　　3.3弱堿—強(qiáng)堿復(fù)床工藝計(jì)算</p><

28、p>　　表三：弱堿—強(qiáng)堿復(fù)床工藝計(jì)算表</p><p>　　3.4 大氣式除碳器的計(jì)算</p><p>　　表四：除碳器出力計(jì)算表</p><p>　　3.5 強(qiáng)酸陽離子交換器的計(jì)算</p><p>　　表五：強(qiáng)酸陽離子交換器計(jì)算表</p><p>　　3.6 無閥濾池的計(jì)算</p><p&g

29、t;　　表六：無閥濾池選擇計(jì)算表</p><p><b>　　第四章 總結(jié)</b></p><p>　　隨著大型火電機(jī)組建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大、機(jī)組參數(shù)與容量的不斷提高，電廠化學(xué)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(zhǎng)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(jié)垢量，提高蒸汽品質(zhì)，必須對(duì)

30、鍋爐補(bǔ)給水進(jìn)行徹底的除鹽處理，使各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)符合電廠用水要求，延長(zhǎng)相關(guān)設(shè)備的使用壽命，提高電廠經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　此次水處理課程設(shè)計(jì)根據(jù)機(jī)組要求對(duì)其水處理系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算，基本能夠達(dá)到改善鍋爐補(bǔ)給水水質(zhì)，使鍋爐的水汽品質(zhì)控制在合格指標(biāo)以內(nèi)，以滿足鍋爐補(bǔ)給水的要求，從而減緩鍋爐爐內(nèi)的結(jié)垢和腐蝕，延長(zhǎng)化學(xué)清洗周期。本次課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步鞏固和加深我們的理論知識(shí)，并結(jié)合實(shí)踐，學(xué)以致用。通過對(duì)火力發(fā)電廠鍋爐補(bǔ)給

31、水處理課程設(shè)計(jì)，我更加清楚地了解了火力發(fā)電廠鍋爐補(bǔ)給水處理的流程、工作原理、設(shè)備結(jié)構(gòu)及管道的流向，進(jìn)一步了解電廠中有關(guān)水處理的操作過程，提高我們獨(dú)立提出問題、分析問題、解決問題和實(shí)際操作的能力。</p><p>　　根據(jù)原水水質(zhì)和8×300+1×600MW機(jī)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(jìn)行設(shè)備布圖。</p>

32、;<p>　　在此次設(shè)計(jì)中我們也遇到了一些問題：首先，對(duì)所學(xué)理論知識(shí)掌握不牢，以致無法準(zhǔn)確選擇設(shè)備的計(jì)算參數(shù)，為設(shè)備的選擇帶來一定困難，；其次，整體對(duì)電廠的認(rèn)識(shí)不夠，對(duì)水處理過程沒有一個(gè)明確清晰的思路，因此在畫平面布置圖和流程圖時(shí)遇到了困難。</p><p>　　整體來講，本次設(shè)計(jì)的收獲很多，各項(xiàng)工作都能嚴(yán)格按照老師要求進(jìn)行，恰當(dāng)分析了火力發(fā)電廠8×300+1×600MW機(jī)組的水

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

34、><p>　　[3] 趙林峰. 電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)綜合化控制發(fā)展趨勢(shì). 中國(guó)電力，2001，8.</p><p>　　[4]劉林，李建群.高參數(shù)機(jī)組電廠化學(xué)水處理技術(shù)研究 .應(yīng)用能源技術(shù)，2006，2.</p><p>　　[5] 洪向道，舒世安，徐振國(guó)，施振球，唐家秀.工業(yè)鍋爐房實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991.</p><p>　

35、　[6] 戴廣華.電廠水處理與化學(xué)監(jiān)督.北京：中國(guó)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(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）.北京：中國(guó)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(shù)改造的方向.徐州：</p><p>　　[9] 鞏耀武，管炳軍.火力發(fā)電廠化學(xué)水處理實(shí)用技術(shù).北京：中國(guó)電力出版