南京工程学院课程设计说明书(论文)
电厂水处理课程设计
目录
第一章 设计目的、任务及基本要求 .......................................................... 2 第一节 课程设计目的 .................................................................................. 2 第二节 设计任务 ............................................................................................ 2 第三节 基本要求 ............................................................................................ 6 第二章 水处理系统设备选择及工艺计算 ................................................... 7 第一节 水处理系统设备选择 .................................................................... 7 第二节 补给水处理系统工艺计算 ............................................................ 10 第三节 凝结水处理系统工艺计算 .............................................................. 32 第三章 设计总结与思考 ............................................................................ 40 第四章 主要参考文献 ................................................................................ 41
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第一章 设计目的、任务及基本要求
第一节 课程设计目的
一、课程设计目的:
1、培养学生资料收集及加工整理能力; 2、培养学生创新意识和独立工作能力;
3、培养学生综合运用所学的基本理论、基本知识和基本技能、分析解决实际问题的能力;
4、培养学生的工作意识,增强学生的工程实践能力; 5、培养学生设计运算能力及专业设计手册的使用能力; 6、培养学生计算机操作及应用能力; 7、培养学生方案分析论证能力;
8、通过设计,学生应熟悉并掌握与火电厂水处理有关的方针政策、标准规范; 9、培养学生工程制图及设计计算说明书的编写能力。
第二节 设计任务
一、设计任务:
某电厂锅炉补给水凝结水处理工艺设计
二、设计要求(包括原始数据、技术参数、设计要求):
(1)机组形式和装机容量为2*300MW,锅炉为亚临界压力自然循环汽包炉,额定蒸发量:1000吨/时。 (2)汽水损失:
正常运行时汽水损失及事故状况下汽水损失按规定取值 轴承冷却水系统补充水10吨/时 吹灰及点火燃油系统汽水损失10吨/时
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化学及暖通用汽10吨/时 (3)水质分析数据:见表一
表1 水质分析
水质指标 单位 数据 水质指标 单位 数据 水质指标 单位 数据 pH值 — 7.54 Mg2+ mg/L 9.78 NO3- mg/L — 悬浮固体 mg/L 49.5 Na+ mg/L 8.4 游离CO2 mg/L 8.54 含盐量 mg/L 221 K+ mg/L — 全SiO2 mg/L 9.44 总硬度 mmol/L 2.76 HCO3- mg/L 110.6 活性SiO2 mg/L 5.34 全碱度 mmol/L 1.82 SO42- mg/L 37.04 (COD)Mn mg/L — Ca2+ mg/L 39.03 Cl- mg/L 15.8 热力设备补给水量计算
设计机组对补给水量的要求,除了要能满足正常补给水量外,还要在非正常情况下也能提供足够的合格补给水量。非正常情况是指机组启动或事故状况下对水量的增加的需求。具体的说,设计的补给水水量应满足下列诸方面需要: (1) 厂内正常的汽水损失D1
这部分损失不包括排污及生产和非生产用水,对于机组形式和装机容量为2×300MW的亚临界压力自然循环汽包炉,其汽水损失为锅炉最大连续蒸发量的1.5%,即
D1?De?n?1.5%?1000?2?1.5%?30t/h
(2) 考虑机组启动或事故而要增加的水处理设备出力D2
对于装机容量为2×300MW的机组,其D2为全厂最大一台锅炉连续蒸发量的6%,即
D2?De?6%?1000?6%?60t/h
(3)其他用水汽损失D4
轴承冷却水系统补充水10吨/时
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吹灰及点火燃油系统汽水损失10吨/时 化学及暖通用汽10吨/时
(4)闭式热网损失D5
该数值包括启动等非正常情况的需要,但正常与非正常损失之和不得小于20m3/h,取D5=20m3/h=20t/h。 (5)锅炉排污损失DP
不论正常与非正常情况,排污率P均按排污最大值取值,此时锅炉排污损失为:
DP?De?P%?1000?2?1%?20t/h
水分析资料的校核
水质资料是选择水处理方案和工艺系统、进行设备设计及确定化学药品耗量的重要基础资料,所以水质资料的正确与否,直接关系到设计结果是否可靠。为了确保水质资料准确无误,必须在设计开始之前,对水质资料进行必要的校核。校核.就是根据水质各分析项目之间的关系。验证其数据的可靠性。
水分析结果的校核,一般分为数据性校核和技术性校核两类。数据性校核式对数据进行核对,保证数据不出出错:技术性校核式根据天然水中各成分的相互关系,检查水分析资料是否符合水质组成的一般规律,从而判断分析结果是否正确。经过校核如发现误差较大时,应重新取样分析。校核一般包括以下几个方面。
1.阴阳离子含量的审查
根据电荷平衡原理,水中各种阴离子单位电荷的总和必须等于各种阳离子单位
电荷的总和,所以
阳离子单位电荷总和为:
Ca2?Mg2?Na?K?39.039.788.40?c阳?????????3.116mmol/L
20.0412.1622.9939.1020.0412.1622.9939.10 阴离子单位电荷总和为:
2?HCO3?NO3?SO4Cl?110.6037.0415.8?c阴?????????3.029mmol/L
61.0262.048.0335.4561.0262.048.0335.454
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???c阳??c阴?c阳??c阴?100%?3.116?3.029?100%?1.41%?2%
3.116?3.029 因此,此水样数据总体符合电荷平衡,数据在误差范围内,可参考计算。
2.含盐量与溶解固体的校核
水的含盐量表示水中阴阳离子之和,即
含盐量??c阳??c阴(mg/L)
式中:
?c阳?c阴——水中除铁、铝之外的所有阳离子之和 ——水中除溶解硅酸根外的所有阴离子之和
RG???m阳??m阴?(39.03?9.78?8.4?0)阳?(110.6?37.04?15.8?0)阴?220.65mg/L所以,对含盐量与溶解固体的校核后,其误差为:
??RG??含盐量220.65?221?100%??100%?0.158%?5%
含盐量221因此,此水样含盐量与溶解固体相近,数据在误差范围内,可参考计算。
3.pH的校核
实测的pH值可能存在一些误差,因此利用水中的碳酸氢根和二氧化碳的浓度,依据碳酸平衡关系,计算水的理论pH值,借此检查实测的pH值的准确性。 对于pH<8.3的水样,可知:
pH??6.37?lgHCO3??lg?CO2??6.37?lg??110.68.54?lg?7.34 61.0244其与实际测量pH的误差为:
??pH?pH??7.54?7.34?0.2?0.2
因此,此水样实际测定pH与理论pH相近,数据在误差范围内,可参考计算。
4.硬度的校核
水中碳酸盐硬度可分为钙硬和镁硬,在天然水中,硬度值约为钙硬和镁硬的总和,少量的铁等物质含量很少,可忽略。
H??HCa?HMg?39.039.78??2.75mmol/L 20.0412.165