1、南京工程學院課程設計說明書（論文）某電廠鍋爐補給水和凝結水處理工藝設計1. 課程設計任務1.1課程設計目的通過本課程設計，熟悉并掌握電廠給水處理工程設計所涉及的內容、原理及方法，為此，本設計需要達到如下目的：（1）具備收集設計基礎資料、分析資料和自我學習的能力；（2）具備系統選擇的能力；（3）具備處理構筑選型和計算的能力；（4）具備總平面布置和高程布置的初步能力；（5）具備編寫設計計算說明書的初步能力。1.2課程設計內容針對給定水質全分析資料、鍋爐和汽機的有關參數以及所要達到的水 質要求，確定補給水處理系統、凝結水精處理系統，并分別進行各種主、 輔設備的選型、計算，繪制補給水處理系統圖、平面布

2、置圖、凝結水精處 理系統圖及酸堿系統圖等系列圖紙。1.3課程設計要求（1）機組形式和裝機容量為2*300MW，鍋爐為亞臨界壓力自然循環汽包 爐，額定蒸發量：1000噸/時。（2）汽水損失：正常運行時汽水損失及事故狀況下汽水損失按規定取值；軸承冷卻水系統補充水10噸/時；吹灰及點火燃油系統汽水損失10噸/時；化學及暖通用汽10噸/時。（3）水質分析數據表1水質分析數據水質指標單位數值水質指標單位數值pH值一7.17+Namg/L2.7懸浮固體mg/L48.3HCO3-mg/L65.88含鹽量mg/L138SO42-mg/L17.9總硬度mmol/L1.82Cl-mg/L14.8全堿度mmol/L

3、1.08游離CO2mg/L4.84小2+Camg/L27.4(COD ) Mnmg/L1.42+Mgmg/L5.4活性SiO2mg/L6.82. 水質分析資料的校核水質資料是選擇水處理方案和工藝系統、進行設備設計及確定化學藥 品耗量的重要基礎資料，所以水質資料的正確與否，直接關系到設計結果 是否可靠。為了確保水質資料準確無誤，必須在設計開始之前，對水質資 料進行必要的校核。校核就是根據水質各分析項目之間的關系。驗證其 數據的可靠性。水分析結果的校核，一般分為數據性校核和技術性校核兩類。數據性 校核式對數據進行核對，保證數據不出出錯：技術性校核式根據天然水中 各成分的相互關系，檢查水分析資料是否

4、符合水質組成的一般規律，從而 判斷分析結果是否正確。經過校核如發現誤差較大時，應重新取樣分析。 校核一般包括以下幾個方面。2.1陰陽離子含量的校核根據電離平衡原理，水中各種陰離子單位電荷的綜合必須等于各種陽 離子的各種離子總和。陽離子單位電荷總和為:2 +2+ +=1.93mmol LCaMg_Na=27.45.42.720.0412.1622.9920.0412.1622.99陰離子單位電荷總和為:2HC03一 SO4 - Cl -A365.8817.914.8+61.02 48.03 35.45=1.87 mmol. L100 00 二1.87-1.931.871.93=1.6%61.02

5、48.0435.45=1.6%： 2.0%所以陰陽離子含量的審查通過2.2含鹽量與溶解固體的校核' A = HCO3- SO：- Cl - = 65.88 17.9 14.8 = 98.58mg L' K/ 二 Ca2 Mg2Na =27.4 5.4 2.7 = 35.5mg L 水中除溶解硅酸根外的所有陰離子之和，mg. L ；'、K/ 水中除鐵、鋁之外的所有陽離子之和，mg.L。一般溶解固體（RG的含量可以代表水中的總含鹽量，但由于溶解固 體（RG的測試方法所得結果是分離了懸浮物的濾液蒸發、干燥所得殘渣， 并不能完全代表總含鹽量，因此，用溶解固形物來校核總含鹽量，需

6、做如 下校正。（1）碳酸氫根濃度的校正在溶解固體的測定過程中發生下面反應：2HCOT > CO/ CO2H2O由于HCO3一變成CO； -和 h2o揮發損失，損失量為CO2 H 2。_ 62 ： 12HCOT 1222（2）其他部分校正實際測得的溶解固體除包括含水中陰陽離子濃度的總和外，還包括膠體硅、鐵鋁氧化物、水溶性有機物等，即3南京工程學院課程設計說明書（論文）1RG 二 Si。？全 R2O3 ' 有機物 、K， 、A，HC031所以(RG)校二 RG- SiO?全-只2。3有機物 一HC03-2(RG)校 “.K，' A，=98.58 35.5 = 134.08mg

7、 LRG校-含鹽量含鹽量100 00 二134.08-138138100% =2.8%=2.8% <5.0%所以含鹽量和溶解固體的校核符合2.3 pH的校核實測的pH值可能存在一些誤差，因此利用水中的 HCO和CO2濃度， 依據碳酸平衡關系，計算水的理論pH值pH，借此檢查實測的pH值的準 確性。要求其誤差為6 =| pH - pH，< 0.2對于pH : 8.3的水樣，pH，可按下式計算：pH，=6.37 lg C HCO3一 - lg Co2 丨= 6.37lg1.08 lg 0.11 =7.36所以6 = pH pH，= 7.177.36 =0.19 蘭0.2校正符合要求。2

8、.4硬度和堿度關系的校核硬度校核H 二 HCa皿= 20.04 12.16.81mmOlL堿度校核65.88A - HCO31.08 mmol3 61.02硬度及堿度均與表中所給數據符合3. 補給水水量的確定已知資料：（1）機組形式和裝機容量為2*300MW，鍋爐為亞臨界壓力自然循環汽包 爐，額定蒸發量：1000噸/時；（2）汽水損失：正常運行時汽水損失及事故狀況下汽水損失按規定取值；軸承冷卻水系統補充水10噸/時；吹灰及點火燃油系統汽水損失 10噸/時; 化學及暖通用汽10噸/時。設計機組對補給水水量的要求，除了要能滿足正常補給水量外，還要 在非正常情況下，也能提供足夠的合格補給水量。非正常

9、情況是指機組啟 動或是事故狀況下對水量的增加需要。具體的說，設計的補給水水量應滿 足下列諸方面需要。3.1汽水損失（1）正常運行時汽水損失D1這部分損失不包括排污及生產和非生產用汽，對于200 MW以上的機組，為鍋爐最大連續蒸發量的1.5%。Dj = n1.5% =2 1000 1.5%=30 噸/時（2） 考慮機組啟動或事故而要增加的水處理設備出力D2對于100MW及以上機組，為全廠最大一臺鍋爐連續蒸發量的6%,所以DD 1.5% =1000 6% =60 噸 / 時（3）其他用汽損失D310噸這部分損失包括生產和非生產用汽，如鍋爐點火及燃油系統用汽、吹 灰系統用汽、化學及暖通用汽、生活用汽

10、等。軸承冷卻水系統補充水/時；吹灰及點火燃油系統汽水損失 10噸/時；化學及暖通用汽10噸/時所以D3邛0 10 130噸/時（4）閉式熱網損失D4經過論證，如果這部分水需要由化學補給水系統提供的話，那么其正 常補給水量按熱網水量的 1%2%考慮，或根據需要取值。該數據包括啟 動等非正常情況的需要、但正常與非正常損失之和不得小于20噸/時。D4 = D 2% = 1000 2% = 20 噸/時（5）鍋爐排污損失Dp不論正常與非正常情況，排污率P均按規定的最大值取值，此時排污量為Dp = nDP%=2 1000 1% =20 噸/時3.2補給水水量的計算化學補給水處理設備的正常供水量 Qn/為

11、Qn =D1 D3 D4 Dp=30 30 20 20 = 100 噸/時化學補給水處理設備的最大供水量Qmax為Qmax =D1 D2 D3 D4 Dp=30 60 30 20 20 =160 噸 /時向給水系統正常補充的補給水量Qw為Qw 二 D1 D3 Dp=30 30 2 80 噸/時正常情況下鍋爐給水系統補水率aw %為0Qw080aw00 W100°q100% =7.8%D+Dp1000 +204. 水處理系統選擇水處理系統的選擇是非常重要的，因為系統選擇的好壞，直接關系到 以后運行的安全性和經濟性。因此，應當根據鍋爐型式、蒸汽參數、減溫 方式、原水水質等因素，并考慮技術

12、、經濟兩方面因素對系統進行綜合比 較，選擇合理的水處理系統。4.1離子交換系統的選擇4.1.1系統選擇（1）根據鍋爐參數選擇系統對于本設計的鍋爐，即亞臨界汽包鍋爐，它們對爐水和給水水質要求 很高，必須采用一級復床除鹽加混床系統；某些情況下，可以采用簡化的 一級復床除鹽加混床系統、二級復床除鹽和二級復床加混床系統。（2）根據鍋爐減溫方式選擇系統采用混合式減溫，減溫靈活度比較大，對減溫水水質要求很嚴，特別 是SiO2，其含量宜在20乜L以下，所以補給水必須是除鹽水或蒸餾水， 水處理系統也應該是相應的除鹽系統。（3）根據離子交換設備進水水質選擇系統本組水質總鹽含量較小，總陽離子含量小于35mmol

13、L，強酸陰離子 含量小于23mmoLL，可以采用強型樹脂的一級復床除鹽系統或一級復床 除鹽加混床系統。綜合考慮，為了保證熱力設備對水質的要求，并在經濟上合理，選用一級復床除鹽加混床系統。4.1.2床型選擇和樹脂選擇（1）床型選擇床型不同，其運行方式也不同，為了克服順流式固定床的再生劑量大， 出水水質差，浮動床的需要體外擦洗設備，設備復雜，樹脂損耗大，不以 低流速及間斷運行等缺點，采用逆流再生固定床。其運行時水流從上往下， 而再生液是從下向上通過樹脂層，再生劑量省，而出水水質好，廢液排放 少，但設備構造和運行比較復雜。（2）樹脂選擇凝膠型樹脂比大孔型樹脂價格便宜，貨源充足，一般情況下首先考慮 選

14、用凝膠型樹脂。本組給定水源水質較好，陰陽離子總含量較低，有機物 及氧化物含量均較小，對樹脂沒有特殊要求。所以，選用凝膠型樹脂。4.2預處理系統和預脫鹽系統選擇421預處理系統選擇（1）本組以地表水作水源，水中懸浮物含量為48.3mg L，接近50mg L用 混凝澄清過濾。如果水在某些時候含砂量或懸浮物含量較高，影響混凝澄 清處理時，則要設置預沉淀設施。因懸浮物含量不高，為保證懸浮物的去 除直接用混凝澄清過濾。（2）混凝劑的選擇目前在水處理中，多采用聚合硫酸鐵，它是一種棕紅色粘稠液體，相 對密度1.451.50,堿化度在8%14%。設計中水處理的混凝劑選擇聚合硫 酸鐵。聚合硫酸鐵的優點： 適用范

15、圍廣。適應原水濁度變化范圍（60225mg/L）比較寬。 對原水中溶解性鐵去除率高，設備正常運行時，不會發生混凝劑本 身鐵離子后移現象，且藥劑用量少。 與鋁相比，鐵鹽生成的絮凝狀物密度大，沉降速度快，最優pH值范 圍比鋁鹽寬。受溫度影響比鋁鹽小。 運行一旦不正常，用鐵鹽處理的出水中的鐵離子會使水帶色。鐵鹽 和呂鹽聯合使用，有利于處理低溫水。4.2.2預脫鹽系統預脫鹽裝置在水處理系統中一般安置于預處理裝置和離子交換器之 間，對水進行部分脫鹽，這樣可減輕離子交換器裝置的負擔。預脫鹽裝置 一般用于原水含鹽量較高的場合，本組含鹽量為 138mg L ,所以不用進行 預脫鹽處理。4.3凝結水處理系統選擇

16、亞臨界參數的汽包鍋爐供汽機組，每臺機組宜裝設一套能處理全部凝結水的處理裝置（即處理量為 100%）。凝結水處理的目的是為了去除系統的腐蝕產物和由凝汽器泄露而帶入 的鹽類。凝結水處理系統原則上由三部分組成：前置過濾器一一除鹽裝置 后置過濾器。設計中采用覆蓋過濾器加體外再生高速混床。選用凝結水系統的問題說明：（1）既要考慮滿足要求，又要考慮設備少，投資省，對于亞臨界汽包鍋 爐，選用了前置過濾器。（2） 混床中樹脂比例的選用：氨化混床陽陰樹脂比一般為1:1。（3）后置過濾器一般采用樹脂捕捉器，用于去除碎樹脂。（4）混床樹脂用大孔型樹脂。（5）凝結水處理系統上要有足夠的旁路管道及旁門閥門，以保證在任何

17、 情況下都能送出足夠的凝結水，不會影響機爐的運行需要。如當凝結水處 理裝置運行中壓差升高、流量減小時，就要依靠其系統的旁路管道及自動 調節的旁路閥門，調節供出的凝結水量。5. 水處理系統工藝計算補給水處理系統的工藝計算，一般順序是由后向前逐級進行，即先計 算混床，在計算陰床、除CO2器、陽床、活性炭床、過濾設備、澄清設備 采用這樣的計算順序原因有兩方面：一是根據鍋爐類型確定的補給水水質 和水量是指補給水處理系統最后一級出水；二是因為補給水處理系統各級 都是自用水，自用水量要由前一級設備提供。不計算后一級，前一級就無法計算每一級設備的工藝計算順序是：計算需要的出力，根據出力和允許流 速選擇設備規

18、格和臺數，核算運行周期，再計算自用水量及藥劑消耗。補給水處理系統的工藝計算及設備選擇一般有如下原則:（1）水處理系統設計出力（設備最大供水量），應能滿足發電廠正常汽 水損失和因機組啟動或事故而需增加的汽水損失之和，各種藥品耗量則按 正常供水量計算。（2） 設計水質是采用有代表性的年平均水質進行工藝計算，再以年最差 水質對系統設備臺數和運行周期進行校核，要保證在最不利的條件下，設計的系統也能滿足發電廠正常生產的要求。（3）澄清池（器）設計不宜少于兩臺，對凝汽式電廠當有一臺檢修時， 其余的澄清池應能保證正常供水量（不考慮啟動用水）。對熱電廠澄清池檢 修可考慮在機組低負荷時進行。若澄清池只用于短期懸

19、浮物含量高的季節 性處理時，可只設一臺，但應有旁路及接觸混凝設施。（4）過濾器（池）設計不應少于兩臺，當有一臺檢修時，其余過濾器應 能在正常供水量時濾速不超過規定值的上限。每晝夜每臺反洗次數宜按12 次安排。（5） 一級除鹽的各類離子交換器設計臺數不宜少于兩臺， 其計算出力應 包括系統中自用水量。正常再生次數宜按每臺每晝夜 12次考慮。當采用 程序控制時，可按23次考慮。除鹽設備可不設檢修備用，當一臺檢修時，其余設備應能滿足全廠正 常補給水量的需要。再生時需要的水量，對凝汽式電廠，可由除鹽水箱貯 存，因此設備處理要包括再生時需要的供水量；對向外供熱的電廠，當水 處理設備出力較小時，可同凝汽式電

20、廠一樣設置足夠容積的除鹽水箱貯存 再生時需要水量，當水處理設備處理較大時，應設置再生備用設備。11南京工程學院課程設計說明書（論文）5.1補給水處理系統出力的計算自用水部分集中供水時，a =1.2系統正常供水量24，243QnQna100 1.2 = 144m3/h20 20系統最大供水量Qmax 二 Qn D2 = 144 60 = 204m3/h5.2體內再生混床處理的計算（1）總工作面積正常An =Qnv14450=2.88m2取混床的流速v=50m/h （般v=4060m/h ）13Qmax2042取大 Amax4.08mv 50(2)選擇混床臺數表2 XS系列陰陽混合離子交換器規格規

21、格出水量（m3/h）濾速(m/h)材質高度（mm）重量(mm)© 5009.850A3襯膠3880900© 60014.150Illi39001100© 75012.550Illi39501250© 80025.150Illi40001500© 100039.350Illi41251600© 15008850Illi48803510© 200015750Illi56006280© 250024550Illi56509020取混床的直徑d = 2000mm二2m正常MnnAn _4An _ 4 2.88A1二 d23

22、.14 22-0.92 ,最大Mn maxmax4AmaxA1d4 4.083.14 22= 1.30，取 2 臺此時，n；Max nM 1，滿足設計要求，故采用2臺直徑為2m,高度為5.6m的混床。（3）校驗實際運行流速正常Qn4QnwnM -2 MAnn 二d nn4 14423.14 21二 45.86m/h校正結果在允許范圍4060m/h內。最大WmaxQmax_ .2 M d nmax4Qmax4 2043.14 21 2 2二 32.48m/ h（4）混床內樹脂體積的計算選用的規格為© 2000的混床，其樹脂總高為2m,根據陰陽樹脂的工作容量之比 1: 2，得 hRc =

23、 0.67m ； hR 1.33m所以11陽樹脂 Vrc 二 AhRcd工業酸：mamap157.5508.06kghRC22 0.67 = 2.10mp e31 臺4411陰樹脂 VRA=AhRAd2hRA22 1.33 = 4.18ml 臺44（5）混床周期制水時間% %)8000 = 210 418 800J 348.9hQnMnn1441（6）再生時用酸量工業酸濃度；取31%100%酸：map 二VRcg =2.10 75 =157.5kgg取75kg/m3南京工程學院課程設計說明書(論文)1100再生酸液：mar二map157.53150kg再生液濃度c取5%c5稀釋用水：ma&qu

24、ot; = 3150 -508.06 =2如31000 1000進酸時間:取：a =5m/h, Q =1.025g/cm360mar1000A, a '60 漢31501000 3.14 5 1.025= 11.74 : 12 min(7) 再生時用堿量100% 堿：msp =VRAg =4.18 70 =292.6kgg 取 70kg/m31100工業堿：msi =msp292.6943.87 kgp e31工業堿濃度；取31%1100再生堿液：msr二msp292.67315kg再生液濃度c取 4%c4稀釋用水:_ msr - msi-10007315 -943.871000= 6

25、.37m3606015進堿時間：3取 s =5m/h,=1.0g/cmts=28.0min60 msr60 73151000A J 1000 3.14 5 1.0(8) 再生時自用水量的計算反洗用水：反洗流速：取10m/h,反洗時間取15minAt10 3.14 153二 7.85m置換用水:南京工程學院課程設計說明書(論文)置換時水的比耗ad取2m3 / m3Vd =(Vrc VRA)ad =(2.104.18) 2 =12.56m3正洗用水：陽、陰樹脂正洗水比耗 分別為a6m3/m3,aa "2m3/m3Vt 二VRCac VRAaa = 2.10 64.18 12 = 62.7

26、6m3部分集中供應自用水：V2 =Vs Va Vd Vb = 6.372.64 12.56 7.85 = 29.42m3總用水：3V1 =Vt Va Vb Vs Vd =62.76 6.37 2.64 12.56 7.85 = 92.18m(9) 再生用壓縮空氣量取樹脂混合用壓縮空氣比耗q二2.4m3 (m2 min),混合時間t =0.8min，壓縮空氣壓力 0.10.15MPaVaM =qA12.4 3.14 0.8 = 6.03m3(10) 每天耗工業酸量MmaM =24 m=24 誥犒=0.035tMmsM =24 msinn(11) 每天耗工業堿量=24943.87 1 =0.065

27、t1000T1000 348.9(12) 年耗酸量MMma,a 二 ma700?"035 Z00=10.21t2424(13) 年耗堿量Mms,a7000 =0.065 00 -18.96t2419(14)每小時自用水量集中供應自用水:V2MV2M二T山29.42 仁 0.084t348.9總自用水:92.18348.91 =0.264t由前級提供自用水：mM = 62.76 仁。.T348.95.3強堿陰交換器的計算（1）陰床設計出力QnQn - VtM =144 0.264 =144.264t/hQmaxA =Qmax VtM =2040.264 =204.264t/h（2）總工

28、作面積陰離子交換器中 流速：取25m/h，一般為2030m/hAQn 144.2642An5.77m25AmaxQmax204.26425=8.17m2(3) 選擇陰交換器運行的臺數表3 XS系列陰離子交換器規格規格出水量設備高度(mm)設備重量(kg)© 5004.93860580© 60074080980© 7509.7543401250© 80012.546501500© 100019.654311835© 15004458503180南京工程學院課程設計說明書(論文)© 200078.561304630©

29、250012269008168© 3000176716012300注：濾速：25米/時；岀水量單位:立方米 /時材質：A3襯膠選取規格為2000mm勺陰離子交換器AnnAn 4AnA1 二d2A n max'maxA14Amax4 8.173.14 4= 2.60,取 3臺6044#此時，nWax 3nA +1，滿足設計要求，故采用 3臺直徑為2m高度為6.13m的陰離子交換器(4) 校驗實際運行流速144.2643.14 2=22.97m/h典AAmAmaxQmax204.2643.14 3=21.68m/h此時Vn在2030m/h范圍內，實際流速沒有超過規定值，設計符合要

30、 求。(5) 進水中陰離子含量強酸陰離子由混凝劑帶入的強酸陰離子量 Dn =0.35 mmol.丄一 1 2 - _' AsSO4Cl Dn217 914 80.35 =1.14mmol L48.0335.45弱酸陰離子C02.SiO2=2 十68 = 0 227mmol / L4460總陰離子南京工程學院課程設計說明書(論文)' A 八、Aw =1.14 0.227 =1.367mmol/L（6）每臺陰床內樹脂的體積3Vra=A hRA=3.14 2 - 6.28m（7）正常出力時周期制水時間取 EA =300mol. m3，一般范圍為 250 300mol. m3VraEa

31、A萼Ann6.28 300144.2642= 19.1h1.36723(8) 正常出力時每臺每晝夜再生次數2424R 二一二=1.3，取 2 次T 19.1(9) 每臺再生時用堿量gA范圍 6065g. mol，取 g = 60 g mol再生堿液流速v乞5m. h,取v=5mh100% 堿：ms,pVRAE Ag A10006.28 300 601000= 113.04kg/（臺次）工業堿：1100ms i = ms p =11304漢 =364.65kg/（臺次）工業堿濃度 諏31% 呂31再生堿液：1100ms r =ms p1 -113.04-2826kg/（臺次），再生液濃度 c取4

32、%c4稀釋用水：mms,i = 2826 -364.65 =2仙31000 1000進堿時間:再生堿液濃度為4%寸，其密度 取=1.0g/cm3ts衛匹必空 10.8min1000A-1000 3.14 5 1.0(10) 每臺再生用水量小反洗用水：反洗水流速：范圍5 10m h，取：-8m/ h,反洗時間t=15min8 3.14 1560=6.28m3置換用水:置換水流速：_5m h，取：=5m/h,置換時間t = 30 minAtd605 3.14 3060= 7.85m3小正洗用水:小正洗水流速：范圍7 10m h，取t -8m/h,反洗時間t范圍510,取t =10minVf，tAt

33、608 3.14 1060=4.19m3正洗用水:陰樹脂正洗水比耗aA為1 3m3m3,取aA二2m3 m3Vf 二 VRAaA =6.28 2 = 12.56m3集中供應自用水：3V2 =Vs Vd Vb =2.46 7.85 6.28 = 16.59m總用水：Vt =Vs Vb Vd Vf,t Vf = 2.64 6.28 7.85 4.19 12.56 = 33.52m3(11) 每臺再生用壓縮空氣量逆流再生頂用壓縮空氣量q為0.2 0.3m3. m2 * min，取q =0.2m3 (m2 min)，壓縮空氣壓力 0.03 0.05MPa南京工程學院課程設計說明書（論文）VaM =qA

34、1ts =0.2 3.14 10.8 =6.78m3A a msiR nn ms1000（12）每天耗堿量364.65 2 21.46t1000(13)年耗堿量mA = mf x 7000 = 1.46 x Z222 = 425.83t (以年 7000h 計) ，a2424（14）每小時自用水量由前級提供自用水：Aa (Vf VfQR nn241256 人192 2 = 2.79t24由集中供應自用水:V2AV2R nA2416.59 2 224= 2.77t5.4總自用水：除碳器的計算表a Vt Rn Vt244 除 CO 2An 33.52 2 2= 5.59t-24器設備規格產水填料高

35、度設備總高設備重量型號規格配用風機型號(m3/h)(mm)(mm)(kg)GTF-600 60016.84-72-11NO3250044101785GTF-800 80030.04-72-11NO3250044242836GTF-1000 100046.84-72-11NO3.6370057703165GTF-1200 120067.84-72-11NO3.6370059864814GTF-1500 15001064-72-11NO4370060816855GTF-1800 18001524-72-11NO4370061749073GTF-2000 20001874-72-11NO437006

36、23411690GTF-2500 25002934-72-11NO4.53700640717030#南京工程學院課程設計說明書(論文)注：I、設計進水 C02含量為330mg/l，當進水C02含量大于或小于 3300mg/l時，塔高可增減，填料層也相應增減。(1) 除碳器設備出力正常出力：_ D _ AA3Qn -QnVt =144264 5.59= 149.854m /h最大出力：Daa3Qmax -QmaxVt - 204.264 5.59 二 209.854m /h(2) .除碳器的臺數選擇1臺，則水處理系統中除碳器總臺數為：正常出力時臺數 nD =nA，最大出力時臺數 nDax =n爲

37、對單元制系統，每套系統設除碳器25所以 nn = nn =2nmax = n max = 3每臺出力為QnDDnn149.8542= 74.9 ： 75m3 / hD3D3 jQnmax = 75 3 = 225m /h Qmax 209.854m h滿足Qnmax - Qmax ，符合要求。(3) .檢驗除碳器的噴淋密度根據除碳器出力選用型號為GTF 150 , 1500mm的大氣除碳器,配用風機型號為4-72-11NO4q ： 60m3. m2 «h，符合要求。32=42.5m /(m *h)Q _ 4Q _4 75 2-A1d3.14 1.5式中q 噴淋密度，對大氣式除碳器應小

38、于或等于60m3 /(m2 h);A1 選擇的除碳器截面積，m2d選擇的除碳器的直徑，m南京工程學院課程設計說明書（論文）（4）.除碳器進出水中二氧化碳的計算 進水中的二氧化碳：C44HCO 22-CO32T 44CO2265.88=444.84 二 52.34mg/L61.02式中HCO3TI,-CO32 一陽床進水中相應物質的濃度，mmol/L2CO2陽床進水中二氧化碳的濃度，mg/L,其值可由下式估算（5）.大氣式除碳器的設備計算根據進水中 CO2含量進水水溫，選取25X25X3拉西瓷環的除 CO2器，在表中獲得填料高度。表5大氣式除 CQ器的填料高度（ m）進水溫進水中CO2含量（mg

39、/L )度（C ）67114165222287360443152.53.153.154.04.04.04.0202.02.53.153.153.154.04.0252.02.52.53.153.153.153.15301.62.02.52.52.53.153.15351.62.02.02.52.52.52.5401.61.62.02.02.02.52.5出水中的二氧化碳含量為 35mg/L 所需的解析面積 A及填料高度H : C C?_3C 110Cl2.14lg 也C252.34 - 52.141 lg52.34510-0.022kg/m327Q(G -Q) 10-7552.34 5A =-

40、k.c0.4 0.02210- = 403.5m2403.5式中Q單臺除碳器設計出力,m3/hA1s = 3.14 1.52 204 =1.12m對數平均濃度差,k解析系數，采用拉西瓷環，S填料比表面積，m2/m3A1 除碳器截面積，m2（6）.大氣式除碳器的風機校核風量Q'=iQ =25 75 =1875m3/h風壓 p =rH (295 392) =300 2350 =950Pa式中i氣水比，i值約為 2030m3/m3,取25m3/m3r 單位填料高度的空氣阻力，r值一般為200500Pa/m，取300Pa/m。5.5強酸陽交換器的計算（1）陽床設計出力正常=1 49854m3/

41、h取大 Qmax - Qmax =209.854m'/h（2）總工作面積陽離子交換器中 流速：取30m/ h，一般為2030 m/ hAncQn149型=5.0m230cmaxmax空型=7.0m230南京工程學院課程設計說明書(論文)(3) 選擇陽交換器運行的臺數采用XS系列眼陽離子交換器，選取規格為 2000mm正常nnAn4An4 5.0 =1.59,取 2 臺A1二d23.14 4最大n maxAmax4Am ax4 7.0二d23.14 4-2.23,取 3臺此時,nCnmax-nC+1，滿足設計要求，故采用3臺直徑為2m高度為6.13m229的陰離子交換器。(4)校驗實際運

42、行流速QnC149.854 = 23.86m/h3.14 2maxQmaxA nmax竺型=22.28m/h3.14 3此時Vn在2030m/h范圍內，實際流速沒有超過規定值，設計符合要求。(5)進水中陽離子含量總陽離子' K =1.93mmol/L(6) 每臺陽床內樹脂的體積Vrc 二 A1 hRC =3.14 1 二 3.14m3(7) 正常出力時周期制水時間取 Ec = 800 mol. m3，般范圍為 800 900mol. m3Vrc ECTcnn3.14 800149.854= 17.37h1.93T陰床T陽床T陰床1911737100%100% =9.1%19.1南京工程

43、學院課程設計說明書(論文)該單元制設計中，幾乎滿足陽床運行周期比陰床少15%20%的要求。(8) 正常出力時每臺每晝夜再生次數2424R = 一 1.4，取 2 次T 17.37(9) 每臺再生時用酸量gC范圍 50 55g mol，取 gC = 50 g. mol再生酸液流速v乞5mh,取v=5mh100 %酸：map _VRcEcgC _3.S800 匯 5°_125.6kg1000 1000工業酸：mai = ma p 1 =125.6 x100 = 405.2kg,工業酸濃度名取31% ；31再生酸液：1100mar = map 丄=125.6x100 = 2512kg,再生

44、液濃度 c取5%c5稀釋用水：、，ma,r ma,i 2512 405.2 一 3Va2.11m1000 1000進酸時間：再生酸液濃度為5%寸，其密度 取=1.025g/cm3旦6125=9.37min1000A1000 3.14 5 1.025(10) 每臺再生用水量小反洗用水：反洗水流速：范圍5 10m h，取：=8m/ h,反洗時間t = 15min60 60置換用水：置換水流速：-5m h，取：=5m/ h,置換時間t = 30 minVd汕 5 314 30 = 7.85m36060小正洗用水:小正洗水流速-范圍 10 15 m h，取：-12m/ h,反洗時間 t范圍 5 10,

45、取 t =10 minVf，t二兇 J2 3" 10 = 6.28m36060正洗用水:陽樹脂正洗水比耗 aA為1 3m3 m3,取aA =2m3m3Vf =VRAaC =3.14 2 = 6.28m集中供應自用水:V2 =Va Vd =2.117.85=9.96m3總用水：Vt =Va Vb Vd Vf,t Vf =2.11 6.28 7.85 6.28 6.28 = 28.8m3(11) 每臺再生用壓縮空氣量逆流再生頂用壓縮空氣量q為0.20.3m3m2min，取q =0.2m3 (m2 min)，壓縮空氣壓力 0.030.05MPaVaC 二 qA,ta =0.2 3.14 9

46、.37 = 5.88m3(12) 每天耗酸量Cma 二ma,i RnC1000型J "62t100031(13)年耗酸量m；a = mC x 口00 =1.62 漢24叫 472.5t24(14)每小時自用水量由前級提供自用水:CC (Vf Vf,t)Rnn24(6.28+6.28W2漢 2 _ 2 剛24南京工程學院課程設計說明書（論文）由集中供應自用水：V2CCV2Rnn9.96 2 2 ,n1.66t2424總自用水:VtR nC2428.8 2 224=4.8t5.6濾池及澄清池的計算濾池及混凝澄清設備的設計也有兩種方法，一是根據出力對設備規范、結構尺寸作詳細的設計計算，二是

47、按現有的定型設計選用定型設備。一般 情況可按第二種方法進行。5.6.1濾池的選擇和計算濾池常用的有無閥濾池、虹吸濾池、重力式空氣擦洗濾池等。火電廠 最常用的是重力式無閥濾池。其設計如下：（1）濾池設計出力正常時：QnF =1.04QnC VtC =1.04 149.854 4.8 10】=171.24m3 h最大時：QFmax h.04QCmax VCt - 1.04209.8544.81233.64mh上述各式中1.04是考慮濾池反洗自用水而增加的系數，稱自用水率。自用水率與水的處理方式有關，當混凝澄清處理時，該值取 4%如果是壓 力式過濾器的直流混凝過濾，則該值可高達 20% b值為濾池出

48、水的其他自 用水量（如混凝劑配制用水、沖洗用水等）。（2）濾池的選擇根據設計出力從濾池定型規格中進行選擇，選擇無閥濾池S 775標準,單臺（格）出力為Q= 200m3；h,每格尺寸為3.3 3.3（m），則再按下列關系確定臺數nmaxFFn maxFmax233.64= 1.17 : 2 臺200nmaxF取整數，但不得少于2臺(格)，且(n maxF -1)QF2 -1200 =200 mh _QFn =171 .24m3 h 成立, 所以設計符合要求。（3）校驗運行流速Q F n 門尸max - 1 A171.242 -13.3 3.3=15.72m hTQ max maxFn max A

49、1233.642 3.3 3.3= 10.73m hA1 每臺（格）濾池工作面積，m2其n在允許范圍1018m h內，計算所得流速符合規定。所以，nmaxF為確定的設備臺數（4）周期制水時間nmaxVF x2 3.3 3.3 0.5 1250 2 = f26.50hQnF（G-C2）171.24 10-4式中 V每臺（格）濾池的濾料體積，m3x濾料泥渣容量，在采用粒徑為 0.51mm大理石和石英砂單層濾料時，水經澄清處理時的x值約為1250g/m3，水經直流混凝時的x值 約為1500 g/m3;對粒徑為0.51mm單層無煙煤濾料的x值約為1500 g/m 3;雙層濾料的x值約為單層濾料的兩倍。

50、c 1濾池進水中懸浮物含量，對經混凝澄清處理的水，可取10mg/Lc2 濾池出水中懸浮物含量，一般為25mg/L（5）每晝夜每臺（格）濾池反洗次數2424R1.06 取2次T 22.71R不得超過規定值2,滿足要求33南京工程學院課程設計說明書(論文)(6) 反洗用水量60qA1t100060 15 3.3 3.3 101000=98.01m3 臺.次37式中q 空氣擦洗強度，L/( m2 s),取q=15 L/( m2 s)t水洗時間，一般為510min。細砂過濾及變孔隙過濾適當延長，前者 10 15min，后者 20min，取 t=10min。V 選用的濾池一次反洗水量(7) 自用水率校核V98 01自用水率-F 100%980 100% =4.3%q F171 24Qn T26.50F2n max2計算所得自用水率，與事先假設值 4%相差不大，自用水校核符合要求5.6.2澄清池選擇計算混凝澄清設備目前常用的有機械攪拌加速澄清池及水力循環加速澄清池、沉淀池和接觸混凝設備用的較少。水力加速