1、公用工程介绍1公用工程主要装置及其作用公用工程主要包括 steam & condensate sys (116-301), water & cooling water sys (201) 和 waste water treatment sys. 也就是燃油燃气高压蒸汽锅炉,化学水处理,循环冷却水处理和污水处理系统。锅炉系统主要包括两台 180T/H 锅炉(燃油燃气)锅炉、一台除氧器,两台 300m3/h 给水泵。主要作用是为工厂提供合格的蒸汽,用作汽轮机驱动的动能,工艺换热及其它需要。主要原料为水、油、燃气,产品为蒸汽。化学水处理系统主要为工厂提供合格的除盐水,包括活性炭过滤器、阳离子交换器、
2、除碳器、阴床、混床及水箱水泵等。本系统为二级除盐系统。主要用作锅炉补给水和工艺换热器用水。原料为原水,产品为脱盐水。循环冷却水处理系统主要包括四台冷却塔,五台循环水泵及相应的加药装置。主要作用是为工厂提供所需要的冷量,用于轴承冷却、换热器热交换及工艺反应所需要的冷量。污水处理主要包括生活污水、压舱洗仓水、工艺污水及雨水处理系统。主要作用是将工厂因生产需要所产生的不满足国家标准要求的水处理至达标水。参阅工厂部平面布置图2循环冷却水处理系统及给水系统2.1 本项目水源由开发区周围的几个水库提供,具体由管家楼水厂提供。因为本水源来自于水厂,故生产、生活用水没有分开,为同一系统。消防水和工业水储罐 1
3、16D-201/202 总共 12 台泵。两台工业水泵116G202A/B 440m3/h、4.0kg/cm2 用于工厂冲洗及其它常规需要;三台二开一备原水泵 116G-221A/B/C,52m3/h、4.5kg/cm2, 为化学水处理系统提供原水;二台原水输送泵 116G-203A/B 440m3/h、2.8kg/h 用于为储罐116D-201/202 提供水源。另外还有三台消防水泵,其中一台为柴油机驱动,及两台消防稳压泵。参阅 PID 图2.2 循环冷却水处理系统2.2.1 基本概念:循环冷却水系统分封闭式和敞开式两种,我们所采用的系统为敞开式系统。在敞开式系统中,冷却水用过之后不是立即排
4、掉,而是收回循环再用。水的再冷却是通过冷却塔来进行的,因此冷却水在循环过程中要与空气接触,部分水在通过冷却塔时会不断被蒸发损失掉,因而水中各种矿物质和离子含量也不断被浓缩增加。为了维持各种矿物质和离子含量在一定水平,必须对系统补充一定量的冷却水,通常称为补充水;并排出一定量的浓缩水,通称排污水。下面的一些概念在以后会用到: 天然水中的主要杂质:离子和分子(10 -6)通过离子交换的方式除去;胶体物质 (10 4 10 6 )胶体带负电,可以加入混凝剂过滤去除;悬浮物质, (10 4 )沉淀和过滤的方法去除。 COD 化学耗氧量:在一定条件下,加入强氧化剂,反应所消耗的氧化剂的量,表示水中还原性
5、气氛程度,表明有机物含量的多少。 BOD 生化需氧量(间接表示有机物含量的多少)水中微生物降解所需的氧量。 CW 补水:3mg/L。循环水系统中的悬浮物控制在 10mg/L。 水质稳定要解决的三个问题:腐蚀、结垢、粘泥;缓蚀剂、阻垢剂、杀生剂。 药剂配方:早期为络系配方,现在主要为磷系配方(磷系碱性配方、磷系酸性配方) ,全有机碱性配方主要是加 Zn2+作为辅助的缓蚀剂。还有钼系配方。 循环冷却水系统的监测:回水挂片、换热器监测、工艺换热器监测、微生物活动的监测(主要监测菌种数量) 、控制项目监测(Ph 值、Cl -、Ca2+、总碱度) 。 污垢热阻值和极限污垢热阻值:冷却器的总传热系数为 K
6、,K 的倒数称为冷却器的总热阻,即 R1/K。管壁上热的传导路线是通过工艺介质、工艺介质侧的污垢、传热管壁金属、冷却水侧的污垢然后到冷却水的。故总热阻 R 为工艺介质热阻、工艺介质侧污垢热阻、管壁的热传导热阻、冷却水侧的污垢热阻和冷却水给热热阻五项之和。在系统稳定运行时,工艺介质和冷却水给热热阻和管壁的热传导热阻均较稳定或可忽略。只有水侧的污垢热阻 r 决定于管壁的污垢,影响总热阻很大。水侧污垢热阻 r 即通常所称的水冷却器的污垢热阻值。当污垢增长速度与脱落速度相等时的污垢热阻值基本不变化,称为极限污垢热阻值。2.2.2 循环冷却水系统主要控制指标蒸发损失量 115127m 3/h;排污水量
7、5863m 3/h;补充水量 173190m 3/h;给水温度:33;回水温度:47;给水压力:5.0kg/cm 2;回水压力:3.4kg/cm 2;污垢热阻:(1.723.44)10-4m2K/W(24)10-4m2hK/kal年腐蚀速度:根据设计规范规定,碳钢换热器管壁的腐蚀速度宜小于0.125mm/a;铜、铜合金和不锈钢换热器管壁的腐蚀速度宜小于0.005mm/a。2.2.3 循环冷却水处理系统中腐蚀、结垢和微生物滋生的防止 冷却水中金属的腐蚀形态及影响因素 腐蚀形态冷却水中金属腐蚀的形态主要有:均匀腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、孔蚀、选择性腐蚀、磨损腐蚀、和应力腐蚀破裂等。均匀腐蚀 在所有
8、金属表面上,腐蚀基本是均匀进行的。一般的使用寿命即是按此计算。电偶腐蚀 电偶腐蚀又称双金属腐蚀或接触腐蚀。当两种不同的金属浸在导电性的水溶液中时,两种金属之间通常存在着电位差。如果这些金属互相接触可用导线连接,则该电位差就会驱使电子在它们之间流动,从而形成一个腐蚀电池。局部腐蚀 局部腐蚀是指腐蚀仅在个别区域上蔓延,其余的区域则不受腐蚀。点蚀、斑点腐蚀、缝隙腐蚀、选择性腐蚀、晶间腐蚀、磨损腐蚀、应力腐蚀等均属局部腐蚀。对冷却水系统来讲,保护膜或涂料脱落、金属表面有缺陷,水垢局部剥离、水溶液中氧的浓度不同而形成氧的浓差电池、因金属表面污垢和杂质不同而形成的电位差异腐蚀等。奥氏体不锈钢的应力腐蚀 化
9、工生产中常用的 1Cr18Ni9 和1Cr18Ni9Ti 两种奥氏体不锈钢,由于表面具有非常耐蚀的氧化物保护膜,因此,对一些氧化性的酸如 HNO3、H2SO4 等有良好的耐蚀性。在大气和冷却水中更不用说,耐蚀性非常好。如果冷却水中氯化物含量很少,则这种不锈钢几乎不受腐蚀。而实践中,许多不锈钢换热器却经常发和腐蚀泄漏。其腐蚀破坏形式,基本上都是应力腐蚀破裂,腐蚀部位往往在换热器花板列管周围,因该部位应力集中特别严重。不锈钢应力腐蚀破裂主要是由冷却水中含有较高的氯化物,同时不锈钢受拉应力或内部在制造时留下的残余应力这两种因素并存而引起。 极化和去极化作用金属腐蚀过程中,电流在阳极部位和阴极部位间流
10、动,这说明阳极部位和阴极部位有电位差。如果水中不含氧,则由于腐蚀反应过程中生成的原子态氢和氢气覆盖在阴极表面,产生了与腐蚀电位相反的电压称为氢气的超电压,使电位差起了变化,阻止了电流的流动也就是停止了腐蚀过程的进行。这种由于反应生成物所引起的电位差的变化称为极化。氢气在腐蚀过程中起了极化作用,极化作用起了抑制腐蚀过程的作用。当水中有溶解氧存在时,阴极反应按下式进行: -222 OHeO1 H1或由于氧参加了反应,夺走了覆盖在阴极表面上的原子态氢和氢气,因而使氢气的极化作用遭到破坏,排除极化的作用称为去极化,氧在腐蚀过程中起了去极化作用,去极化作用助长了腐蚀过程。 影响腐蚀的因素冷却水中金属换热
11、设备腐蚀的影响因素很多,概括起来可以分为化学因素、物理因素和微生物因素。化学因素和物理因素主要有:pH 值、阴离子、络合剂、硬度、金属离子、溶解的气体、浓度、悬浮固体、流速、电偶、温度等。水质的影响(阴离子、络合剂、硬度、金属离子、浓度、悬浮固体) 金属受腐蚀的情况与水质关系密切,钙硬较高的水质或钙硬虽不太高但浓缩倍数高的水质,容易产生碳酸钙水垢,一旦在传热管壁上形成这种致密坚硬有保护膜作用的水垢后,碳钢的腐蚀即减缓,所以软水的腐蚀性比硬水严重。同样,当水中溶解的盐类很高,水的导电性增加时,也会使腐蚀性增加,所以海水的腐蚀性比淡水严重。水中 Cl-, SO42-的含量高时,水的腐蚀性也会增加,
12、Cl -不仅对不锈钢容易造成应力腐蚀,而且还会妨碍金属纯化,破坏金属表面上有保护作用的纯化膜(氧化膜) 。当水中溶有氧化性的铬酸盐、钨酸盐、钼酸盐、硅酸盐、亚硝酸盐时,可起到抑制腐蚀的作用,然而同样具有氧化性的Cu2+、 Fe3+、Hg 2+、ClO -等离子则会促使腐蚀进行。pH 的影响 在自然界正常温度下,水的 pH 值一般在 4.3-10之间。天然水中,表面被生成的氢氧化亚铁所覆盖,此时碳钢腐蚀速度取决于膜的覆盖程度,pH 值的微小改变不会严重影响腐蚀速度。但是,当 pH 值低于 4.3 时,在碳钢表面会产生氢的去极化作用,会加速腐蚀。另外当偏酸性,碳钢表面不易形成有保护性的致密的碳酸钙
13、垢层,其腐蚀速度比偏碱性时要高些。同时当 pH值大于 10 以上,金属表面形成的氢氧化亚铁覆盖膜的溶解度进一步减小,有利于极化作用,因此腐蚀速度会变小。溶解气体的影响(氧、二氧化碳、氨、硫化氢、二氧化硫、氯) 天然水中溶解的气体是二氧化碳和氧气。但由于环境的污染,当冷却水在冷却塔向下喷淋与逆流鼓入的空气相遇时,混入空气中的硫化氢、氨、氯等气体就会溶入水中。这些溶解的气体对水的腐蚀性影响很大。水温的影响 往往取决于氧的扩散速率,一般情况下,温度上升 10,则腐蚀速率约增加 30%。水流速度的影响 一般水流速度在 0.61m/s 时,腐蚀速度最小,过大过小腐蚀速度都会增大。另外微生物滋生也会加剧腐
14、蚀。 冷却水系统中换热器管子的腐蚀隐患主要有:变动材质、酸洗、装运或水压试验、残余应力、高温沾污、热处理、杂质金属、择优取向、表面状态、凹陷、分层、管头打磨等。循环冷却水系统金属腐蚀的控制方法很多,常用的有:添加缓蚀剂、提高冷却水的 pH 值、选用耐蚀材料制造的换热器和用防腐阻垢涂料涂覆。工程上对敞开式主要靠投加缓蚀剂的办法来防止腐蚀。目前开发出来的新产品也比较多,性能各异。在循环冷却水试运行阶段,须由中标单位进行专门的调试决定投加缓蚀剂的药剂量并在运行中进行严格的控制。另外在冷却塔与空气的换热过程中,通过充分的曝气,析出二氧化碳,也可以维持较高的pH 值。 冷却水系统中沉积物及其控制 沉积物
15、的分类 循环冷却水系统在运行的过程中,会有各种物质沉积在换热器的传热管表面,这些物质统称为沉积物。它们主要是由水垢、淤泥、腐蚀产物和生物沉积物构成。通常人们把淤泥、腐蚀产物和生物沉积三者统称为污垢。水垢 天然水中溶解有各种盐类,如重碳酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐等,其中以溶解的重碳酸盐最多。这些盐类在循环水中会反应生成碳酸钙和磷酸钙,它们均属微溶性盐,且与一般的盐类不同,不是随着温度的升高溶解度升高,而是随着温度的升高而降低。因此在换热器的传热表面上,这些微溶性盐很容易达到过饱合状态,而从水中结晶析出。当水流速度比较小或传热表面比较粗糙时,这些结晶常常物就容易沉积在传热表面上。此外,水
16、中溶解的硫酸钙、硅酸钙、硅酸镁等,当其阴、阳离子浓度的乘积超过其本身浓度积时,也会生成沉淀,沉积在传热表面上。这类沉积物通常称为水垢,因为这些水垢系由无机盐组成,故又称为无机垢,又因为这些水垢结晶致密,比较坚硬,故又称为硬垢。污垢 污垢一般是由颗粒细小的泥沙、尘土、不溶性盐类的泥状物、胶状氢氧化物、杂物碎屑、腐蚀产物、油污、特别是菌藻的尸体及其黍性分泌物等组成。 沉积物的控制控制水垢的析出方法大致有:对补充水进行软化;加酸降低 pH 值;投加阻垢剂。我们因为水质比较好,所以不采用软化的方法。加酸通常是加硫酸,因为加盐酸会带入氯根,增加水的腐蚀性;加硝酸则会带入硝酸根,有利硝化细菌的繁殖。由于重
17、碳酸盐在水中常呈下列平衡 233 32)(COHaa所以加酸带入的氢离子,可促使反应向左进行,使重碳酸盐稳定。控制污垢的方法主要有:降低补充水的浊度、加入相应的药剂及分散剂、增加旁滤设备。我们现在仅采用加入相应的药剂来控制污垢的产生。另外,从循环冷却水系统中污垢的来源分析,污垢的控制应该从源头着手,如冷却塔周围要有洁净的空气,不能存在燃料煤等固体粉尘露天堆场、荒芜的大片空地、车间尾气废料残液排放口、三废处置处理场等,杜绝工艺介质向冷却水系统的泄漏。 冷却水中的微生物滋生及控制 微生物黏泥对冷却水系统的危害(1) 黏泥附着在换热(冷却)部位的金属表面上,降低冷却水的冷却效果;(2) 大量的黏泥将
18、堵塞换热器中冷却水的通道,从而使冷却水无法工作;少量的黏泥则减少冷却水通道的截面积,从而降低冷却水的流量和冷却效果,增加泵压;(3) 黏泥集积在冷却塔填料的表面或填料间,堵塞了冷却水的通过,降低冷却塔的冷却效果;(4) 黏泥覆盖在换热器的金属表面,阻止缓蚀剂与阻垢剂到达金属表面发挥其缓蚀与阻垢作用,阻止杀生剂杀灭黏泥中和黏泥下的微生物,降低这些药剂的功效;(5) 黏泥覆盖在换热器的金属表面,形成一个腐蚀电池,引起这些金属设备的腐蚀;(6) 大量的黏泥,优其是藻类,存在于冷却水系统的设备上,影响了冷却水系统的外观。 影响微生物和黏泥的环境因素(1) 微生物的营养源 微生物需要维持其生长、繁殖的各
19、种营养源,其中最重要的元素是碳、氮、磷。营养源进入冷却水系统的途径主要有三种:补充水、大气和设备泄漏。判定这些营养源进入程度的一个指标是化学耗氧量(COD) 。一般认为,循环水中的 COD 值如在 10mg/L 以上就容易发生由黏泥引起的故障。(2) 水温 影响微生物生长和繁殖的水温,因微生物种类而异。在各种各样的微生物中都有一个最佳的增殖温度。(3) pH 值 细菌群最佳繁殖的 pH 值是在 69 之间。通常冷却水的 pH 值在 7.09.2 的范围,该范围正处在微生物增殖的最佳pH 值范围。(4) 溶解氧 好氧性细菌和丝状菌(莓菌类)利用溶解氧,氧化分解有机物,吸收细菌繁殖所需的能量。在敞
20、开式系统中,水在冷却塔里的喷淋曝气过程为微生物的生长提供了充分的溶解氧,具备了微生物繁殖的最佳条件。(5) 光 在冷却水系统中所生成的微生物中,藻类需要光能,而其他微生物的繁殖则不需要光能。(6) 细菌数 有数据表明,细菌数在 103 个/mL 以下时,故障发生很少;反之,则黏泥故障容易发生。(7) 悬浮物 黏泥的生成与冷却水中的悬浮物密切相关。设计规范要求循环冷却水中的悬浮物浓度不宜大于 20mg/L,当换热器为板式、翅片或螺旋板式时,悬浮物浓度不宜大于 10mg/L。(8) 另外,黏泥量、黏泥附着度和流速均对微生物的繁殖有影响。 冷却水中微生物的控制和控制方法 控制指标:黏液异养菌:10
21、5 个/mL; 23 次/周真菌:10 个/mL; 1 次/周硫酸盐还原菌:10 2 个/mL; 1 次/月铁细菌:103 个/mL; 1 次/月黏泥量: 4mL/m3(生物过滤网法)1 次/天1mL/m3(碘化钾法) 1 次/天 控制方法:控制冷却水系统中微生物生长最有效和最常用的方法是向冷却水系统中添加杀生剂。杀生剂(Biocide)又称杀菌来藻剂、杀微生物剂或杀菌剂等。冷却水系统中常用的氧化性杀生剂有:氯、次氯酸盐、氯化异氰尿酸、二氧化氯、臭氧、溴及溴化物等。氯是人们最熟悉和有效的工业杀生剂。由于氯具有杀菌力强、价格低廉、来源方便等一系列优点,所以氯至今仍是应用最广泛的一种杀生剂。循环冷
22、却水系统进行微生物的生长控制时,水中游离活生氯的浓度一般可控制在 0.51.0mg/L 的范围内,这时水中的大多数微生物的生长将得到控制,当与非氧化性杀生剂联合使用时,水中游离活生氯的浓度一般可控制在 0.20.5mg/L 的范围内。 参阅 PID 图3化学水处理系统3.1 锅炉给水为什么必须经过处理化学水处理系统也叫锅炉补给水处理系统。锅炉给水要求一定的纯净的水质,以确保锅炉的安全经济运行所以要经除盐处理,这是因为:未经除盐处理的水中除似有少量悬浮杂质外,还存在 Ca2+、 Mg2+、Na +等阳离子和SO42-、 Cl-、 HCO3-、HSiO 3-等阴离子组成的溶解盐类及 02、CO 2
23、 等气体杂质。这些杂质随水进入锅炉中,会在锅炉及蒸汽系统中产生以下危害: O2、CO2 等气体会在给水管路和热力设备中造成腐蚀。 含有溶解盐类的水进入锅炉受热后,水不断被蒸发,盐类逐渐浓缩、超过其溶解度而析出产生沉积物,产生水垢和水渣。水垢的热导率只有金属的几十至几百分之一,从而导致锅炉受热面热阻增加,使受热面受热不均或局部过热,甚至爆管的危险。 污染蒸汽 盐类及杂质进入锅炉系统后,由于水滴携带或蒸汽的溶解携带,水中钠盐、硅酸盐的气体杂质会带入蒸汽系统。锅炉的压力等级越高,携带量越大。这些杂质会造成热力设备的腐蚀。盐类物质会沉积在蒸汽通过的各个部位,如过热器、汽轮机等,影响机组的安全经济运行。
24、3.2 基本概念和原理水的软化处理仅仅是除掉水中的 Ca2+、Mg2+ 离子,也就是降低水的硬度,而水的除盐则是除去水中溶解的盐类。目前在国内已经应用的除盐工艺有以下几中类型:化学除盐(离子交换法) 、膜分离法技术除盐(电渗析法和反渗透法) 、热力除盐(蒸馏法) 。 阳床离子交换反应阳床一般采用强酸性阳离子交换树脂 R(SO3)2 作为交换剂,它只能与水中的阳离子发生如下反应: 2432232432223 )()()()( ClSOHiNaMgSORClHiNaMgSOR从上述反应可知,原水经阳床发生反应之后,出水是酸性水,即水中的阳离子几乎都等当量地转变为氢离子。此时 HCO3已分解成二氧化
25、碳,即OHCH23可由除碳器除掉。阳床失效后,一般用一定浓度的盐酸进行再生,其反应如下: 223223 )()( ClNaMgSORHClNaMgSOR 阴床离子交换反应阴床一般采用强碱阴离子交换树脂 R( NOH)2作为交换剂,在除盐工艺中,它与阳床出水中的阴离子发生如下交换反应: OHSiClNHSiOClNR 232322332 )()()(由此可见,经阳、阴床交换后的水,基本上除掉了全部阳、阴离子,所以阴床出水是纯度很高的水,这就是化学除盐原理。阴床运行失效后,一般采用 5%8%的氢氧化钠溶液进行再生,其反应综合式如下: 23322332 )()()() HSiOClNaRNaOHSi
26、ClR 混合床离子交换反应混合床简称为混床,它是将阴、阳离子交换树脂放在同一交换器内,直接进行化学除盐的设备。混床除盐原理:在混床中,由于阴、阳离子交换树脂是均匀混合的,所以在运行时,水中的阴、阳离子几乎是同时发生交换反应,其综合反应式如下: 233222332323 )()()()( HSiOClNRNaMgCSORHSiClNaMgORS由上式可以看出,经 H 型阳离子交换树脂交换反应生成的 H和经 OH型阴离子交换树脂交换反应生成的 OH,在交换器内立即得到中和,不存在反离子的干扰,因此离子交换反应进行得十分彻底,出水纯度很高。混床再生:混床的再生方法是利用阴、阳树脂的湿真密度差异,用水
27、力反洗方法将两种树脂分开,然后用酸和碱分别进行再生。再生结束后用除盐水进行清洗合格,用压缩空气将两种树脂混合均匀,即可投入运行。 活性炭过滤器的作用去除由铁、锰及植物分解生成物或有机污染物等所形成的色度;去除有机物(可去除由于水源污染而常规工艺又无法去除的水中微量污染物,如农药,杀虫剂,氯化烃,芳香族化合物,以及 BOD 与 COD 等) ;去除氨氮和硝酸盐;去除水中部分有毒物质;去除剩余氯或氧化剂,保护反渗透滤膜;另外,它还可以除臭,去除水中的微量重金属离子(如汞,铬等离子) 、合成洗涤剂及放射性物质等。 除碳器的作用除碳器又称二氧化碳脱气塔。由于原水中含有大量的碳酸氢盐碱度,经过 H 型交
28、换器处理后,树脂上所带来的 H被置换到水中而形成碳酸,当水的 pH 值小于 4.3 时,水中碳酸几乎完全以二氧化碳的形式存在,如下式变化:HOCO2323当 H增加,即 pH 越低时,上述反应就向右进行。此时,用一个装置水从上喷淋而下,空气从下鼓风而上,经过塔中的瓷环填料,使空气流与水滴充分接触,由于空气中的二氧化碳量很小,分压很低,只占大气压力的0.03%,根据亨利定律,经过 H 型交换器处理的水,由于二氧化碳分压高,逸入分压低的空气流中而被带走,从而除去了水中的二氧化碳,也即除去了水中的大量阴离子 HCO ,大大减轻了阴床的负担,提高了阴床的周期制水3量,减少了再生剂的消耗。3.3 化学除
29、盐设备对进水水质的要求 水的浊度 顺流再生设备要求进水 SiO2 含量小于 5mg/L,对流再生设备(包括逆流再生固定床和浮床)要求进水 SiO2 含量小于 2mg/L。 残余活性氯(游离氯) 为防止造成阳离子交换树脂的损坏,要求 Cl2浓度小于 0.1mg/L。 化学耗氧量(COD) 为防止有机物对离子交换树脂的污染,要求耗氧量小于 1mg/L。 含铁量 为防止离子交换树脂的铁污染,一级除系统的含铁量要求在0.3mg/L 以下,混床进水在 0.1mg/L 以下。3.4 脱盐水站的主要控制指标pH:6.08.0;电导率:0.2S/cm (25时);总铁:0.03ppm;二氧化硅:0.02ppm
30、;正常产水量:58.85m3/h。参阅 PID 图4. 污水处理系统全厂排水系统划分为三个,即厂区生产污水、生活污水和雨水及清净下水系统。厂区生产污水、生活污水经污水处理场收集处理后,其水质达到污水综合排放标准的三级指标,处理后污水管道排放至市政排水管网,经开发区镰湾河城市污水处理厂进行二级生物处理,达标后排海。未经污染的雨水由厂区雨水系统收集后排放。污水处理设计规模为 130m3/h,污水处理设计进水水质采用石油化工给水排水水质标准中全厂性污水处理总进水水质指标:名称 指标 名称 指标pH 值 6.58.5 硫化物 10mg/L石油类 500mg/L 水温 40COD 800mg/L设计出水
31、水质控制指标为污水综合排放标准的三级指标:名称 指标 名称 指标pH 6-9 石油类 20mg/L悬浮物(SS) 400mg/L 硫化物 1.0mg/L五日生化需氧量BOD5300mg/L 总氰化合物 1.0mg/L化学需氧量CODcr500mg/L 挥发酚 2.0mg/L污水处理系统共有四个泵站。污水泵站 1 主要收集来自工艺界区的含油污水和初期雨水,经过泵站后分为工艺废水、初期雨水和含油污水沿三根管线送入污水处理站进行处理;污水泵站 2 主要收集罐区污水、罐区雨水和附近建筑物的生活污水,经过泵站后分为生活污水、废水和含油污水三根管线送入污水处理站进行处理;污水泵站 3 主要收集罐区含油污水
32、、罐区雨水和附近建筑物的生活污水后,分为生活污水、废水和含油污水三根管线送入污水处理站进行处理;污水泵站 4 主要收集门房的生活污水后转送入污水处理站进行处理。就本装置而言,污水主要分为生活污水、废水、含油污水、初期雨水及压舱洗舱水等均需经过污水处理站进行处理后排放。压舱水洗舱水采用单独的工艺处理流程,其它废水为另一工艺处理流程。因为压舱水洗舱水为间歇式供给且流量不稳定,固设两个储罐。另一 8000m3 的大储罐主要用于初期雨水的贮存,也可以用于水质严重污染后对排水的稀释,以便达标排放。参阅 PID 图5. 蒸汽和冷凝液系统(116301)5.1 锅炉给水的除氧 除氧器(热力除氧)因为水中的氧
33、会推动金属的电化学腐蚀反应,会使锅炉系统形成严重的氧腐蚀。反应式如下:OHeH422因此,给水在进入锅炉之前要进行除氧处理,除氧处理一般采用物理方法,即热力除氧。将水加热至沸点,根据亨利定律,溶解在水中的氧气和其它气体会逸出到水上空间,随着部分蒸汽一同排入大气中。热力除氧按压力分类为:真空式、大气式和压力式。我们所采用的系统为压力式除氧器116C-306 116 0.77kg/cm 2。 化学除氧:化学除氧的目的是消除热力除氧后残余溶解氧和除去由于水泵和给水系统不严密而漏入给水中的溶解氧。一般加联氨处理,其反应式如下: OHN2242联氨有毒、易燃、易挥发,使用时应特别注意。5.2 锅炉给水品
34、质控制指标:硬度:2.0mol/L溶解氧:7g/L;铁:50g/L;铜:10g/L;二氧化硅: 应保证蒸汽二氧化硅符合标准pH 值:8.89.2;联氨:1050g/L油:tch,则 ttph,此时称燃烧过程在扩散区进行。将气体燃料和燃烧所需要的空气分别送入炉膛燃烧,由于炉膛温度较高,化学反应可在瞬间完成,此时的燃烧所需要的时间就完全取决于混合时间,燃烧就散区中进行。当燃烧过程在动力区进行时,燃烧速度将主要受化学动力学因素的控制,例如,反应物的活化能、混合物的温度和压力等。当燃烧过程在扩散区进行时,燃烧速度则主要受流体动力学因素的控制,例如,气流速度的大小、流动过程中所遇到的物体的尺寸大小和形状
35、等。扩散区和动力区 是燃烧过程的两个极限区,二者之间的燃烧过程称为中间区或动力扩散区。在中间区,燃烧过程所需的物理性接触时间和化学反应时间相接近,即tphtch此时的燃烧速度与流体动力学和化学动力学因素都有关系。一般可采用一次空气系数 1 来区分燃烧过程所属的区域。所谓的一次空气系数,是指燃烧反应前预先同燃气混合的空气量与理论空气量之比。显然,扩散区燃烧时,燃料与空气不预先混合,10;动力区燃烧时,燃料与燃烧所需的全部空气预先混合,11;动力扩散区燃烧时,燃料只与部分空气预先混合,011。根据上述特点,气体燃料可作如下分类:(1) 扩散式燃烧。此时的燃烧主要在扩散区进行。(2) 完全预混式燃烧
36、。此时的燃烧主要在动力区进行。(3) 部分预混式燃烧。此时的燃烧在动力扩散区进行。扩散式燃烧时,由于燃料和空气在进入炉膛前不预先混合,而是分别送入炉膛后,一边混全,一边燃烧,燃烧速度较慢,火焰较长、较明亮,并且有明显的轮廓,因此,扩散燃烧有时也称有焰燃烧。燃烧速度的大小主要取决于混合速度,为完全燃烧则需要较大的燃烧空间。为了减小 不完全燃烧损失,要求较大的过量空气系数,一般 1.151.25。燃气中的重碳氢化合物在高温缺氧条件下易分解,形成碳黑,造成机械不完全燃烧热损失,但却使火焰的黑度增加,辐射换热能力增强;由于燃气和空气在进入炉膛前不混合,所以无回火和爆炸的危险,可将燃料和空气分别预热到较
37、高的温度,以利于提高炉内温度水平,提高热效率。燃烧所需的空气由风机提供,因此不需要很高的燃气压力,单台烧嘴的热功率可以较高。完全预混式燃烧时,由于燃料和空气在进入炉膛前就已经均匀混合,所以燃烧速度快,火焰呈透明状,无明显的轮廓,故完全预混式燃烧也称无焰燃烧。燃烧速度主要取决于华沙被拐骗工,即取决于炉膛内的温度水平;由于火焰很短,燃烧室的空间可以较小,容积热负荷可以较大;空气过量系数可以较小,例如,1.051.1,因而燃烧室的温度较高,几乎没有化学不完全燃烧热损失。由于燃烧速度快,燃料中的碳氢化合物来不及分解,火焰中游离的碳粒较少,火焰的黑度较小,辐射能力较弱,有时为了提高火焰黑度,增强火焰的辐
38、射能力,人为地在某一区域提高燃气的浓度,使之发生裂解,形成发光火焰,或者喷入可以辐射连续光谱的重油或固体可燃粒子,如煤粉、焦末、木炭粉等。由于燃料和空气在燃烧前已混合均匀,以免回火或引风量不足而出现燃烧不完全的现象,应严格控制预热温度。对于喷射式烧嘴,要求燃气有足够的压力,以免引起回火或引风量不足而出现燃烧不完全的现象,燃气的热值越高,要求的燃气压力越高。部分预混式燃烧兼有扩散式燃烧和完全预混式燃烧的特点。5.4.4 燃烧系统的主要参数 燃料基本参数燃料参数 炉前燃料参数1燃料油压力 10.3kg/cm2 10kg/cm22燃料油温度 50 3额定出力时燃油流量 12.79t/h 4燃料气压力 3.0kg/cm2 2.1kg/cm25点火用燃料气压力 1.1kg/cm26燃料气温度 607额定出力时燃气流量 9.13t/h8雾化蒸汽压力 17.6kg/cm29雾化蒸汽温度 260 单烧燃气时运行参数(MCR)1炉膛出口 14212省煤器出口 2363氧量 0.08 单烧煤燃油时运行参数1炉膛出口 12692省煤器出口 2393氧量 0.10