火力发电厂的化学水处理要求规范

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1、火力发电厂化学水处理设计技术规定SDGJ285 主编部门：西北电力设院批准部门：东北电力设院施行日期：自发布之日起施行水利电力部电力规划某某关于颁发火力发电厂化学水处理设计技术规定SDGJ285的通知(85)水电电规字第121号近几年来，随着电力工业的开展和高参数大机组的建设，电厂化学水处理技术迅速开展，积累了许多新的经验。为了总结近年来水处理设计经验和在设计中更好地采用水处理技术革新和技术革命的新成果，提高设计水平，加速电力建设，我院组织有关某某对原火力发电厂化学水处理设计技术规定(SDGJ277)进展了修改。修订工作经过调查研究、征求意见、组织讨论，并邀请了有关生产、科研、设计、施工、制造

2、等单位的有关同志对修订后的送审稿进展了审查定稿，现颁发执行，原设计技术规定作废。本规定由水利电力部西北电力某某和水利电力部东北电力某某负责管理。希各单位在执行过程中，注意积累资料，与时总结经验，如发现不妥和需要补充之处，请随时函告水利电力部西北电力某某和水利电力部东北电力某某，并抄送我院。1985年10月22日第一章总如此火力发电厂(以下简称发电厂)水处理设计应满足发电厂安全运行的要求，做到经济合理、技术先进、符合环境保护的规定，并为施工、运行、维修提供便利条件。水处理室在厂区总平面中的位置，宜靠近主厂房，交通运输方便，并适当地留有扩建余地；不宜设在烟囱、水塔、煤场的下风向(按最大频率风向)。

3、水处理系统和布置应按发电厂最终容量全面规划，其设施应根据机组分期建设情况与技术经济比拟来确定是分期建设还是一次建成。本规定适用于汽轮发电机组容量为12600MW的新建发电厂或扩建发电厂的水处理设计。发电厂水处理设计，除应执行本规定外，还应执行现行的有关国家标准、规X与水利电力部颁布的有关规程。第二章原始资料在设计前应取得全部可利用的历年来水源水质全分析资料，所需份数应不少于如下规定：对于地面水，全年的资料每月一份，共十二份；对于地下水或海水，全年的资料每季一份，共四份。对地面水，应取得历年洪水期的悬浮物含量和枯水年的水质资料，以掌握其变化规律，并应了解上游各种排水对水质的污染程度；对受海水倒灌

4、影响的水源，还应掌握由此而引起的污染和水质变化情况；对石灰岩地区的泉水，应了解其水质的稳定性。设计热电厂时，应掌握供热负荷、回水量、回水水质、外供化学处理水量和水质要求等资料。应了解所选用的水处理设备、材料、药剂、离子交换剂与滤料等的供给情况(质量、价格、包装和运输方式等)。应了解机炉设备的结构特点，包括锅内装置型式、减温方式、凝汽器和各种热交换器的结构与管材，发电机冷却方式，辅助起动设施等情况。必时，可对设备制造厂提出结构和材质的要求。扩建工程应了解原有系统、设备布置和运行经验等情况。第三章原水预处理第一节系统设计预处理系统应根据原水水质、需处理水量、处理后水质要求，参考类似厂的运行经验或试

5、验资料，结合当地条件确定。预处理设备出力应按最大供水量加自用水量设计。经处理后的悬浮物含量应满足下一级设备的进水要求。处理方式可按如下原如此确定：一、地面水悬浮物含量小于50mg/L时，宜采用接触凝聚“接触凝聚系指参加凝聚剂后，经水泵或管道混合直接进入过滤器(池)，或经反响器后进入过滤器 (池)。、过滤。二、地面水悬浮物含量大于50mg/L时，宜采用凝聚、澄清、过滤，并根据原水悬浮物的含量选择适宜的澄清器(池)。当悬浮物的含量超过所选用澄清器(池)的进水标准时采用机械加速澄清池时，最大允许悬浮物含量为3000mg/L，其它型式为 2000mg/L；石灰处理时，还应适当降低。，应在供水系统中设置

6、预沉淀设施或设备用水源。三、地下水含砂时，应考虑除砂措施。高压与以上机组，假如原水中含有较多的胶体硅，经核算，锅炉蒸汽品质不能满足要求时，应采用接触凝聚、过滤或凝聚、澄清、过滤等方法处理。原水胶体硅允许含量和胶体硅去除率的参考数据参见附录C(一)。当原水有机物含量较高时，可采用加氯、凝聚、澄清、过滤处理。当用以上处理仍不能满足下一级设备进水要求时，可同时采用活性炭过滤等有机物去除措施。离子交换装置也可选用大孔型树脂等抗有机物污染的阴离子交换树脂。化学除盐系统进水的游离氯超过标准时，宜采用活性炭过滤或加亚硫酸钠等方法处理。化学除盐系统进水水质要求为：浊度对流2度顺流5度化学耗氧量(高锰酸钾法)：

7、使用凝胶型强碱阴离子交换树脂时2mg/L(以 O2表示) 游离氯0.1mg/L(以 Cl2表示) 含铁量0.3mg/L(以 Fe表示) 电渗析器进水水质要求为：浊度宜小于1度，不得大于3度(根据隔板厚薄、水质情况而定) 化学耗氧量(高锰酸钾法) 3mg/L(以 O2表示) 游离氯 0.3mg/L(以 Cl2表示) 锰含量 0.1mg/L(以 Mn表示) 铁含量 0.3mg/L(以 Fe表示) 反渗透器进水水质要求为：卷式(醋酸纤维膜)：污染指数 FI 4 化学耗氧量(高锰酸钾法) 1.5mg/L(以O2表示) 游离氯 0.31mg/L(以Cl2表示) pH 5.56.5 水温 2035含铁量

8、0.05mg/L(以Fe表示) 中空纤维式(芳香族聚酰胺)：污染指数 FI 3 化学耗氧量(高锰酸钾法) 1.5mg/L(以O2表示) 游离氯0.1mg/L(以Cl2表示) pH 5.56.5 水温 2035含铁量 60(V冷却水池容积，m3；qV循环水量，m3/h)，可按直流冷却系统考虑。敞开式循环冷却系统，在排污法不能满足防垢要求时，可采用如下方法防垢：一、加酸法。药剂宜使用硫酸。二、加阻垢剂法。药剂可采用三聚磷酸盐、六偏磷酸钠、有机阻垢剂等。三、加炉烟法。此法可利用炉烟中的二氧化碳；当燃料中可燃硫较高时，也可利用炉烟中二氧化硫来防垢。采用加炉烟法时，应考虑烟气的除尘、加烟设备与管道、沟道

9、的防腐和水塔的防垢等问题。敞开式循环冷却系统在原水暂硬高和需要提高浓缩倍率以达节水目的时，可采用补充水石灰处理或离子交换(弱酸氢离子交换等)处理。敞开式冷却系统必要时可采取去除补充水悬浮物的措施或采用冷却水的旁流过滤。循环冷却水的菌藻处理可采用连续加氯法或投加其它杀微生物剂，但宜采用低毒、低剂量易降解并与阻垢剂、缓蚀剂不相互干扰的药剂；受菌藻污染严重的补充水，宜对补充水进展连续加氯处理。在有充分的技术经济论证时，可采用加阻垢剂、缓蚀剂与杀微生物剂的综合处理、旁流处理等。应根据冷却水质选用适宜的凝汽器管材，请参照附录C(九)SD116 84火力发电厂凝汽器管选材导如此选用。当循环冷却水中硫酸根过

10、高时，应考虑硫酸盐对水工构筑物的侵蚀问题。水对混凝土侵蚀性的判定标准请参照TJ2177工业与民用建筑工程地质勘察规X的有关局部进展。当循环冷却水采用较高浓缩倍率时，应考虑硫酸钙、硅酸镁和磷酸钙等的结垢问题。为抑制凝汽器铜管腐蚀，宜设置运行中硫酸亚铁涂膜处理设施。第七章给水处理中压机组的锅炉给水宜采用氨化处理。高压与以上机组的锅炉给水和装有凝结水精处理设备的超高压与以上机组的凝结水，宜采用氨、联氨处理。未进展凝结水精处理的超高压机组，凝结水可只采用联氨处理。氨与联氨的加药设备，宜分别设置。应设备用加药泵。布置在一起的一组加药泵(小于四台)，可合用一台备用泵。几台机组合用一台加药泵时，加药泵出口管

11、道上应装设稳压室，每根加药管上应装设转子流量计。氨与联氨的配制可用凝结水(除盐水)。氨与联氨加药设备宜布置在主厂房的单独房间内。室内应有通风，加药设备周围应有围堰和冲洗设施，并应考虑有适当面积的药品贮存小间。第八章锅内处理汽包锅炉应设置磷酸盐处理设施。锅内加药泵应设备用的。布置在一起的一组(小于四台)泵，可设置一台备用泵。磷酸盐溶液宜就地配制。当药品耗量较大时，也可集中配制。磷酸盐可采用干法贮存，配制溶液应有搅拌设施。配制溶液应用除盐(软化)水。磷酸盐溶液输送管道应考虑防止低温过饱和结晶的措施(如蒸汽伴热等)。磷酸盐溶液应进展过滤，也可在搅拌器或溶液箱中或出口处设过滤装置。锅内加药设备宜布置在

12、主厂房内便于管理、环境清洁的地方。加药设备周围应设有围堰和冲洗设施。地面应能防腐和防渗。锅炉露天布置时，加药设备应布置于室内。第九章热网补给水与生产回水处理热网补给水，一般采用如下方式供给：一、锅炉排污扩容器后的排污水。二、当水量较小时，采用经过除氧的锅炉补给水。三、当水量较大时，宜单独设置处理系统。此系统可采用钠离子交换处理，并经除氧。以生产回水作为锅炉补给水时，应根据水质污染情况，考虑生产回水的处理措施。如暂不能采取措施时，可在设计中预留将来增设水处理设备的条件。生产回水中含有油质时，应要求用户进展初步除油使水中含油量低于10mg/ L。需要处理的生产回水，其处理方式应根据污染情况确定：可

13、采用单独的处理系统或与锅炉补给水合并处理。不需处理的清洁生产回水，应接入在热力系统中设置的监视水箱。第十章药品贮存和计量设备第一节一般规定药品仓库的大小，应根据药品消耗量、运输距离、包装、供给和运输条件等因素确定，一般按贮存1530d 的消耗量设计。当药品由本地供给时，可适当减少贮存天数；当用铁路运输时，还应满足贮存一槽车(或一车辆)容积加10d 的药品消耗量。药品贮存间宜靠近铁路、公路，干贮存堆积高度宜为1.52m，并有必要的装卸设施。贮存间应有相应的防水、防腐、通风、除尘、采暖、冲洗措施，对于纸粉贮存间还应有防火、防爆措施。各种溶液箱的有效容积，应能贮存不少于8h运行的需要量。各种交替运行

14、的计量箱、溶液箱的有效容积，应满足48h连续运行的要求。第二节石灰系统根据水处理系统、容量、当地药品供给情况和计量设备的型式，可采用高纯度的粉状石灰或块状石灰。采用高纯度粉状石灰与氧化镁粉时，干贮存与干法计量，可使用气力输送或机械输送。乳液用泵输送。采用块状石灰时，宜按如下原如此考虑：一、块状石灰宜采用湿存。配制石灰乳的搅拌器不宜少于两台，采用机械搅拌。二、加药宜用泵计量，每台澄清器(池)设两台泵，其中一台备用。石灰乳含量为2%3%。三、输送石灰的吊车，应采用地面操作的直线单轨抓斗吊车或桥式起重机，吊车运行速度不宜过快。第三节凝聚剂与助凝剂系统凝聚剂与助凝剂的品种、剂量大小应根据原水水质(pH

15、值、碱度、浊度、有机物含量)、药品来源、处理后水质与运行要求水温、混合与澄清器(池) 型式等，经烧杯试验确定。凝聚剂剂量可采用如下数据：硫酸亚铁 41.797.3mg/L 三氯化铁 27.0363.07mg/L 硫酸铝 3377mg/L 聚合铝 5.277.37mg/L 溶液中药剂含量 90% (二)地下水除铁设计参考意见1.除铁系统的选择应根据原水中铁的形式和数量、处理后水质要求，并参照水质相似厂的运行经验，经技术经济比拟后确定。地下水中的铁质常以二价铁的形式存在，通常采用曝气、过滤法除铁。2.曝气、过滤法除铁可按如下条件选择：(1)曝气、天然锰砂过滤，适用于原水中重碳酸型铁的含量小于20m

16、g/L、pH 值不小于5.5时。(2)曝气、石英砂过滤，适用于原水中重碳酸型铁的含量小于4mg/L，曝气后 pH 值大于7。3.曝气设备应根据原水水质与曝气程度的要求选定，可采用接触式曝气器或压缩空气装置。4.接触式曝气器的淋水密度，可采用510m3/(m2h)。5.采用接触式曝气器时，填料层层数可为13层。填料采用塑料多面空心球或粒径为3050mm的焦炭，每层填料厚度为300400mm，层间净距不宜小于600mm。6.曝气器下部的水箱容积，可按1520min处理水量计算。7.采用压缩空气时，每立方米水的需气量(以升计)，宜为原水二价铁含量(以 mg/L计)的25倍。8.天然锰砂滤池滤料的粒径

17、、厚度与滤速可按表C1确定。表C1 滤料的粒径、厚度与滤速9.滤池垫层的粒径和厚度，可按表C2确定。表C2 滤池垫层的粒径和厚度10.重力式除铁滤池的冲洗强度和冲洗时间，可按表C3确定。表C3 重力式滤池的冲洗强度和冲洗时间11.压力式除铁滤池的冲洗强度和冲洗时间，可按表C4确定。表C4 压力式滤池的冲洗强度和冲洗时间(三)中压、高压、超高压和亚临界压力汽包锅炉常用汽水别离系统的携带系数表C5 中压汽包炉表C6 高压汽包锅炉表C7 超高压和亚临界压力汽包锅炉 (四)固定床离子交换系统选择表C8 固定床离子交换系统注：表中所列均为顺流再生设备，当采用对流再生设备时，出水质量比表中所列的数据要高。

18、离子交换树脂可根据进水有机物含量情况选用凝胶或大孔型树脂。表中符号：H强酸阳离子交换器；Hw弱酸阳离子交换器；OH强碱阴离子交换器；OHw弱碱阴离子交换器；D除二氧化碳器； H/OH阳、阴混合离子交换器。续表C8 注：表中所列均为顺流再生设备，当采用对流再生设备时，出水质量比表中所列数据为高。表中符号：H氢离子交换器；Na1、Na2一级或两级钠离子交换器；D除二氧化碳器。(五)对流、顺流再生阳、阴离子交换树脂工作交换容量图1.阳离子交换树脂HCl对流再生工作交换容量，见图C1。2.阳离子交换树脂 H2SO4对流再生工作交换容量，见图C2。3.阳离子交换树脂 HCl顺流再生工作交换容量，见图C3

19、。4.阳离子交换树脂 H2SO4顺流再生工作交换容量，见图C4。5.阴离子交换树脂 NaOH 对流再生工作交换容量，见图C5。6.阴离子交换树脂 NaOH 顺流再生工作交换容量，见图C6。图C1 对流式盐酸再生工作交换容量图注：进水中钙(镁)离子浓度相等时，工作交换容量可提高1%3%；层高为 1.6m时，工作交换容量约降低1%2%。p硬为进水硬度与含盐量之当量比(后同)。再生剂比耗=再生剂用量/工作交换容量(后同)。图C2 对流式硫酸二步再生工作交换容量图注：进水中钙(镁)离子浓度相等时，工作交换容量可提高1%3%。图C3 顺流式盐酸再生工作交换容量图注：图中虚线表示水中强酸阴离子浓度(c强)

20、的极限；如果所查得的工作交换容量点落在与进水c强相对应的虚线上方，如此表示在该条件下周期平均出水Na+浓度将大于500800g/L，相应的一级除盐水电导率将大于510S/cm。如该出水水质不合要求，应提高再生剂用量或改用对流式。进水中钙(镁)离子浓度相等时，工作交换容量可提高1%3%；水温增(减)10 ，或碱度/含盐量值增(减)0.2，工作交换容量可提高(减少)约3%。含盐量为1 mgeg/L时，工作交换容量可提高约3%。图C4 顺流式硫酸一步再生工作交换容量图注：同图C3的全部注文。如果采用分步再生，工作交换容量可以明显提高。图C5 对流式氢氧化钠再生工作交换容量图注：20再生时，工作交换容

21、量降低约10%；用40%工业碱时，工作交换容量可提高约3%8%。进水SO2-4/强酸阴离子为0.8时，工作交换容量可提高1% 2%。本图适用于进水 HSiO-3/总酸度0.4的情况。图C6 顺流式氢氧化钠再生工作交换容量图注：20再生时，工作交换容量降低约10%，出水SiO2浓度提高；用40% 工业碱时，工作交换容量可提高约3%8%。本图适用于进水H2SiO3/总酸度0.4的情况。(六)顺流离子交换器设计参考数据表C9 顺流离子交换器设计数据注：(1)运行滤速上限为短时最大值。对于强酸阳、强碱阴离子交换器来说，当进水水质较好或采用自动控制时，运行滤速可按30m/h左右计算(以后同)。(2)硫酸

22、分步再生时的含量、酸量的分配和再生流速，可视原水中钙离子含量占总阳离子含量的比例不同经计算或试验确定，当采用两步再生时：第一步含量0.8%1%，再生剂用量不要超过总量的40%，流速710m/h；第二步含量2%3%，再生剂用量为总量的60%左右，流速57m/h，采用三步再生时：第一步0.8%，流速810m/h；第二步含量2%4%，流速57m/h；第三步含量4% 6%，流速46m/h。每一步用酸量为总用酸量的1/3。(3)离子交换树脂的工作交换容量应根据厂家提供的工艺性能曲线确定，当没有时可参考本表数据。(4)置换流速与再生流速一样。(七)对流离子交换器(逆流再生)设计参考数据表C10 对流离子交

23、换器设计数据注：(1)大反洗的间隔时间与进水浊度、周期出水量等因素有关，一般约10 20d进展一次，大反洗后可视具体情况增加再生剂量50%100%。(2)顶压空气量以上部空间面积计算，一般约0.20.3m3/(m3min)，压缩空气应有稳压装置，“无顶压方式数据暂不列入。(3)为防止再生乱层，应防止再生液将空气带入离子交换器。(4)硫酸分步再生时的浓度、酸量分配和再生流速可视原水中钙离子含量占总阳离子的比例不同经计算或试验确定。采用分步再生的技术条件参见表C9。(5)再生、置换(逆洗)应用水质较好的水，如阳离子交换器用除盐水、氢型水或软化水。阴离子交换器用除盐水。(6)离子交换树脂的工作交换容

24、量应根据厂家提供工艺性能曲线数据确定，当没有数据时可参考本表数据。(八)对流离子交换器(浮动床)设计参考数据表C11 对流离子交换器设计数据注：(1)最低滤速(防止落床、乱层)阳离子交换器10m/h，阴离子交换器 7m/h。树脂输送管内流速为12m/s。(2)硫酸分步再生技术条件参见表C9。(3)本表中离子交换树脂的工作交换容量为参考数据。(4)反洗周期一般与进水浊度、周期出水量等因素有关，反洗在清洗罐中进展，每次反洗后可视具体情况增加再生剂量50%100%。(九)火力发电厂凝汽器管选材导如此SD 11684(节录) 3凝汽器用管材目前供凝汽器选用的国产管材，主要有含砷的普通黄铜管、锡黄铜管、

25、铝黄铜管、白铜管和钛管等。表1 3.1冶金部1978年颁布了我国凝汽器用黄铜管和白铜管的标准。标准中规定的管材品种与其主要成分如下。黄铜管(YB71678标准) 品种：国产黄铜管的品种和牌号列于表1中。主要成分：黄铜管的主要成分列于表2中。表2 白铜管(YB71378标准) 品种：国产白铜管的主要品种和牌号列于表3中。主要成分：白铜管的主要成分列于表4中。表3 表4 3.2除符合上述“冶标的凝汽器管材外，目前正在试用的管材有以下两种：a.钛管；b.白铜 B10管。3.3与上述国产凝汽器管材品种相当的进口管材也可选用。国产管材牌号和国外品种的对照关系见附录 B(本规定未列)。4凝汽器管的选材技术

26、规定4.1几种管材的耐腐蚀性与其适用X围H68A管H68A管是在H68管成分中添加微量砷制成的。由于黄铜中的微量砷能有效地抑制黄铜的脱锌，因此，H68A管的耐脱锌腐蚀性能比H68管要强得多，其主要腐蚀形式为均匀腐蚀，使用比H68管要长。目前，不含砷的H68管已不推荐使用。但H68A管在轻度污染的冷却水中，也会出现层状脱锌与溃蚀，一般只用于溶解固形物300mg/L、氯离子50mg/L的清洁冷却水中。HSn70-1A管HSn70-1管是多年来国内外在淡水中使用较广泛的管材。为了进一步提高其抗脱锌的能力，在HSn70-1管成分中添加砷，即为“冶标的 HSn70-1A管。HSn70-1A管一般使用在溶

27、解固形物1000mg/L，氯离子1500mg/L或海水的冷却水中使用。HAl77-2A管耐砂蚀的能力差，在悬浮物与含砂量较高的海水或淡水中，会发生严重的入口管端冲刷和由异物引起的冲击腐蚀，腐蚀外表呈金黄色，腐蚀坑呈马蹄形，并有方向性。采用硫酸亚铁成膜处理，能有效地减缓HAl77-2A管的冲击腐蚀。也可用改良水工设施，降低水中含砂量的方法，减缓铜管的冲击腐蚀。HAl77-2A管外表附有有害膜时，往往会在短期内出现腐蚀；在管材安装不当或机组有振动时，HAl77-2A管容易在淡水中发生应力腐蚀破裂和腐蚀疲劳损坏；在污染的淡水中，HAl77-2A管也不耐蚀。因此，HAl77-2A管一般不推荐在淡水中选

28、用，也不宜在浓淡交变的冷却水中使用。B30管B30管具有良好的耐砂蚀性能和耐氨蚀性能，适用于悬浮物和含砂量较高的海水中，并适于安装在凝汽器空抽区，可防止凝汽器管汽侧的氨蚀。B30管在污染的冷却水中会发生点蚀和穿孔，在初期保护膜形成不良与外表有积污的情况下，也容易发生孔蚀。因此，B30管应使用在流速较高与含氧充足的冷却水中，采用海绵球清洗能明显提高B30管的耐蚀性。4.2选材的技术规定应按表5中所规定的水质和流速条件选用各种管材。表5 1500mg/L海水是指这一X围内的稳定浓度。对于浓度交替变化的水质，需要通过专门的试验和研究选定管材。在采用以上规定时，还应考虑下述因素的影响：水中悬浮物和含砂量的影响。冷却水中的悬浮物和含砂量对管材有影响，表6列出了各种管材所允许的冷却水悬浮物和含砂量。上述含量的规定，是指在悬浮物中含砂量百分比拟高的水质，对于含砂量较少、含细泥较多的水，允许含量可适当放宽。H68A和HSn70-1A管在采用硫酸亚铁处理时，悬浮物的允许含量可提高到 5001000mg/L。表6 水质污染的影响。目前国产的凝汽器管，一般只适用于下述清洁程度的水中：S2-0.02mg/L；NH