Оборудования химводоочистки № 1.

 

Инструкцию должны знать:

1. Начальник смены станции.

2. РCC химического цеха.

3.Аппаратчик 5р. химического цеха.

 

2004г.

 

А Н О Т А Ц И Я.

 

В данной работе приведено описание технологических процессов, устройств и работы оборудования химводоочистки № 1 (ХВО-1) Витебской ТЭЦ.

 

Настоящая работа может быть использована в качестве учебного пособия при обучении производственного персонала химического цеха.

 

 

C О Д Е Р Ж А Н И Е.

стр.

	Общая часть
	Перечень и характеристика основного оборудования ХВО № 1.
	Описание технологических процессов.
3.1.	Осветление на механических фильтрах.
3.2.	Ионитная обработка.
3.2.1.	Н-катионирование.
3.3.	Декарбонизация.
3.2.2.	Анионирование воды.
	Описание конструкции и принципа работы оборудования.
4.1.	Осветлитель.
4.2.	Фильтры.
4.3.	Декарбонизатор.
4.4.	Б а к и.
4.5.	Насосы.
4.6.	Эжекторы.
4.7.	Арматура
5.	Обслуживание оборудования химводоочистки.
5.1.	Обслуживание осветлителя.
5.1.1.	Включение осветителя в работу.
5.1.2.	Обслуживание осветлителя во время работы
5.2.	Общие правила обслуживания фильтров.
5.2.1.	Основные понятия.
5.2.2.	Обслуживание механических фильтров.
5.2.3.	Обслуживание Н-катионитовых фильтров I ступени.
5.2.4.	Обслуживание Н-катионитовых фильтров II ступени.
5.3.	Обслуживание декарбонизатора.
5.2.5.	Обслуживание анионитовых фильтров.
6.	Показатели работы ионитовых фильтров.
7.	Обслуживание установки силовой воды гидроприводов.
8.	Гидроперегрузка фильтрующего материала.
9.	Нейтрализация кислых сбросных вод.
10.	Обслуживание реагентного хозяйства.
10.1.	Обслуживание аммиачной установки.
10.2.	Обслуживание фосфатной установки.
10.3.	Обслуживание коагулянтного хозяйства
10.4.	Обслуживание полиакриламидного хозяйства.
10.5.	Обслуживание кислотно-щелочного хозяйства.
10.5.1.	Щелочное хозяйство.
10.5.2.	Кислотное хозяйство.
11.	Обслуживание насосов
12.	Обслуживание эжекторов
13.	КИП и автоматика.
13.1.	Расходомеры.
13.2.	Манометры
13.3.	Уровнемеры
13.4.	рН-метры.
13.5.	Солемеры и концентратомеры.
13.6.	Автоматическое регулирование

 

ПЕРЕЧЕНЬ ГРАФИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА.

 

 

Рис.1	Принципиальная схема ХВО № 1.
Рис.2	Осветлитель
Рис.3	Механический фильтр
Рис.4	Н-катионитовый фильтр.
Рис.5	Анионитовый фильтр
Рис.6	Декарбонизатор
Рис.7	Насос центробежный
Рис.8	Насос-дозатор
Рис.9	Регулирующее устройство насоса-дозатора.
Рис.10	Эжектор
Рис.11	Задвижка
Рис.12	Вентиль
Рис.13	Гидропривод

 

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

Химводоочистка №1 (ХВО-1) предназначена для выработки обессоленной воды для восполнения потерь питательной воды и пара котлов высокого давления.

Приготовление обессоленной воды для подпитки котлов высокого давления осуществляется по схеме:

коагуляция в осветлителях

¯

осветление на механических фильтрах

¯

двухступанчатое Н-катионирование

¯

декарбонизация

¯

одноступенчатое анионирование

 

Принципиальную схему см. на рис. 1.

Производительность обессоливающей установки 166 т/час.

Подогретая исходная вода по трубопроводам на эстакаде поступает в воздухоотделитель, где за счет резкого изменения направления движения воды (на

180 º) происходит удаление воздуха.

Из воздухоотделителя за счет давления столба жидкости вода самотеком поступает в осветлитель. В осветлитель дозируются реагенты: сернокислый алюминий (коагулянт) и полиакриламид, за счет чего происходит коагуляция воды, т.е. удаление из нее грубодисперсных и коллоидных примесей.

Коагулированная вода из осветлителя поступает в бак коагулированной воды, откуда насосами коагулированной воды подается на механические фильтры, где происходит доосветление воды, т.е. освобождение ее от механических примесей.

Осветленная вода после механических фильтров за счет давления, создаваемого насосами коагулированной воды, поступает на водород-катионитовые фильтры I ступени (Н-кат. I ст.) и далее на водород катионитовые фильтры II ступени (Н-кат. II ст.).

В Н-катионитовых фильтрах I ступени происходит обмен катионов кальция (Са²⁺), магния (Mq²⁺) и натрия (Nа⁺) на катион водорода (Н⁺). В Н-катионитовых фильтрах II ступени происходит обмен незначительного количества катионов жесткости (Са²⁺, Mq²⁺) и главным образом катионов Nа⁺, проскочивших с Н-катионитовых фильтров I ступени. В процессе катионирования из карбонатных солей образуется углекислота.

Для удаления углекислоты воды после Н-катионитовых фильтров II ступени поступает в декарбонизаторы. Из декарбонизаторов декарбонизированная вода поступает в промежуточные емкости - баки декарбонизированной воды.

Из баков насосами декарбонизированной воды вода подается на анионитовые фильтры, где происходит обмен анионов сильных кислот (SO₄^2-, Cl ^-, NO₃ ^-) и аниона кремниевой кислоты SiO₂^2- на гидроксильный ион ОН ^-, содержащийся в анионите.

Из анионитовых фильтров обессоленная вода поступает в баки обессоленной воды и оттуда насосами обессоленной воды подается в котлотурбинный цех.

На водоочистке имеются склады и оборудование для хранения, приготовления, подачи и дозирования реагентов, необходимых для водоприготовления.

На основном оборудовании и трубопроводах установлена различная арматура: задвижки, задвижки с гидроприводами, вентили, пробковые краны. Все задвижки, установленные на оборудовании ХВО, имеют соответствующую нумерацию.

Для указания среды, на которой установлена соответствующая арматура, ставится одна или несколько букв.

Для различия арматуры, установленной на одноименном оборудовании, она маркируется, кроме букв, дополнительными цифрами, индексами.

В дальнейшем при описании работы оборудования вся арматура условно называется задвижками.

 

II. ПЕРЕЧЕНЬ И ХАРАКТЕРИСТИКА

ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ХВО-1.

№ п/п	Наименование	К-во	Характеристика
	Воздухоотделитель		Д=1550; Н=320; V=6 м^3
	Осветлитель		Q=100 т/час Д=8000
	Бак коагулированной воды		V=200 м^3
	Фильтр механический		Д=3000, Нзагр.=1 м
	Фильтр Н-катионитовый I ступени		Д=2600, Нзагр.=2,0 м
	Фильтр Н-катионитовый II ступени		Д=2600, Нзагр.=1,0-1,1 м
	Фильтр Н-катионитовый I- II ступени		Д=2600, Нзагр.=2,0 м
	Декарбонизатор		Д1=2000, Q=100 т/час, Д2=1500
	Вентилятор к декарбонизатору
	Бак декарбонизированной воды		V=100 м^3, Д=6300, Н=4000
	Фильтр анионитовый		Д=2600, Нзагр.=1,6 м
	Бак обессоленной воды		V=100 м^3, Д=6300, Н=4000
	Насос коагулированной воды 4к-6а		Q=65-120 м^3/час, Н=49 м.в.с.
	Насос декарбонизированной воды №1 Х100-80-160 И-СД		Q=90 м^3/час, Н=49 м.в.с.
	Насос декарбонизированной воды №2 АХ 90/49		Q=90 м^3/час, Н=49 м.в.с.
	Насос декарбонизированной воды №3 Х 90/33 Е		Q=90 м^3/час, Н=33 м.в.с.
	Насос обессоленной воды 4к-8		Q=90 м^3/час, Н=55 м.в.с.
	Насос-дозатор коагулянта НД-630/10		Q=630 л/час, Н=10 м.в.с.
	Насос-дозатор полиакриламида (щелочи)		Q=100 л/час, Н=10 м.в.с.
	Насос крепкой щелочи ХНЗ-6/30		Q=30-70 м^3/ч, Н=24-15,5 м.в.с.
	Насос эжектрирующей воды 3к-6		Q=45 м^3/час, Н=54 м.в.с.
	Насос щелочных вод 3к-6 №1		Q=45 м^3/час, Н=54 м.в.с.
	Насос щелочных вод 4к-12 №2		Q=61-100 м^3/час, Н=35-25 м.в.с.
	Насос кислых вод ЯНЗ-18/35		Q=50-120 м^3/час, Н=30-19,5 м.в.с.
	Насос раствора коагулянта		Q=25 м^3/час, Н=20,5 м.в.с.
	Насос раствора полиакриламида Х80-65-160 №1		Q =50 м^3/час, Н=32 м.в.с.
	Насос раствора полиакриламида 2к-6 № 2		Q =10-30 м^3/час, Н=28,5-20 м.в.с.
	Насос для взрыхления механических фильтров 8к-12		Q=220-330 м^3/час, Н=33-25 м
	Насос раствора фосфатов 2к-6		Q=10-30 м^3/час, Н=28,5-20 м
	Бак взрыхляющей воды анионитовых фильтров		V=15 м^3, Д=2700, Н=2800
	Бак сбора щелочных вод		V=32 м^3
	Бак сбора кислых вод		V=32 м^3
	Расходный бак рабочего раствора коагулянта		V=2,3 м^3
	Расходный бак раствора полиакрил- амида (щелочи)		V=5 м^3
	Бак рабочего раствора ПАА		V=25 м^3, Н=3500, Æ=3000
	Бак рабочего раствора аммиака ХВО-1		V=3 м^3
	Гидромешалка раствора фосфатов		V=3 м^3
	Фильтр раствора фосфатов		Д=1000
	Цистерна для хранения концентри-рованной серной кислоты		V=32 м^3
	Цистерна для хранения концентри- рованной щелочи		V=32 м^3
	Мерник щелочи		Д=1400, Н=2600
	Мерник кислоты		Д=1400, Н=2600
	Регенерационный эжектор кислоты
	Регенерационный эжектор щелочи
	Эжектор разгрузки кислоты
	Эжектор разгрузки щелочи
	Гидромешалки раствора ППА		V 1 = 2,5 м^3, V 2=1 м^3

III. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

ПРОЦЕССОВ.

 

3.1.КОАГУЛЯЦИЯ В ОСВЕТЛИТЕЛЯХ.

 

Коагулированием называется технологический процесс обработки воды реагентами, приводящий к коагуляции ее коллоидных примесей, очистку воды от грубой и тонкой взвесей. Коагуляция –физико-химический процесс слипания (укрупнения) коллоидных частиц, завершающийся выпадением их в осадок, удаляемый осаждением или фильтрованием. Реагенты, применяемые для коагулирования, называют коагулянтами.

В качестве коагулянта применяется сернокислый алюминий. Последний подвергается гидролизу с образованием положительно заряженных коллоидных частиц гидрата окиси алюминия, которые взаимодействуют с отрицательно заряженными коллоидными частицами, находящимися в воде, укрупняются, адсорбируют из воды взвешенные коллоидные вещества и выпадают в осадок.

В процессе коагуляции снижается щелочность воды, содержание коллоидной кремниевой кислоты, органических веществ и железа.

При введении в воду раствора коагулянта протекают следующие реакции:

Al2(SO4)3 +6Н2О = 2Al(OH)3 + 3Н2SO4

Al2(SO4)3 = 2Al³⁺+ 3(SO4)^2-

Al³⁺+ НОH = Al(OH) ²⁺+ H⁺

Al(OH) ²⁺ + НОH = Al(OH)₂⁺+ H⁺

Al(OH)₂⁺+ НОH = Al(OH)₃ + H⁺

Н2SO4 + Ca(НСО3)2 = СаSO4 + 2Н20 + 2СО2

Из вышеприведенных реакций видно, что щелочность воды понижается на величину, соответствующую дозировке коагулянта.

Необходимая доза может колебаться в довольно значительных пределах 0,6 - 1,2 мг-экв/л, в зависимости от качества исходной воды.

Оптимальная доза коагулянта зависит в основном от качества исходной воды: щелочности, содержания взвешенных и органических веществ, цветности и солевого состава и устанавливается опытным путем при проведении коагуляции в лабораторных условиях, а затем при проведении наладочных работ путем наблюдений за результатами обработки воды в осветлителях и равна 0,8 - 1,2 мг-экв/л.

Доза коагулянта может меняться в течение года из-за сезонного изменения качества воды. В период паводка она достигает наибольших значений.

Величина дозы коагулянта определяется по формуле:

Дк = Щсв – Щкв, мг-экв/л

где:

Дк - доза коагулянта

Щсв - щелочность сырой воды

Щкв - щелочность коагулированной воды.

Средняя доза коагулянта за смену может быть также определена по балансу между количествами израсходованного реагента и обработанной воды.

Ркоаг. =	W Вк	, мг-экв/л
Qосв.

 

где:

W - объем расходованного за смену реагента, м³;

Вк - крепость коагулянта, г-экв/м³

Qосв. - количество обработанной воды за смену, м³.

Понижать щелочность коагулированной воды ниже 0,4 мг-экв/л при титровании по метилоранжу или смешанному индикатору недопустимо, т.к. внутренние поверхности насосов коагулированной воды и трубопроводы не имеют антикоррозийных покрытий. Поэтому в паводковый период необходимо дозировать в исходную воду едкий натр (щелочь) для поддержания необходимой щелочности коагулированной воды.

Доза щелочи в период подщелачивания может быть определена по формуле:

Дщ = Дк + 0,4 - Щс.в.

где:

Дщ - доза щелочи мг-экв/л

Дк - оптимальная доза коагулянта мг-экв/л

Щс.в - щелочность сырой воды мг-экв/л.

Раствор коагулянта вводится в воздухоотделитель.

В период подщелачивания с ХВО-2 поступает исходная (сырая) вода, в которую добавляют щелочь.

Для улучшения процесса коагуляции в периоды ухудшения хлопьеобразования, а также при необходимости повышения нагрузки осветлителя, когда сравнительно мелкие хлопья начинают выноситься с коагулированной водой, применяется флокулянт - полиакриламид – высокомолекулярное соединение, образующее в воде истинные растворы.

Механизм действия полиакриламида (ППА) заключается в том, что он адсорбирует на своей поверхности различные микрочастицы, образующиеся при коагуляции. В результате образуются крупные структурные системы в виде хлопьев.

Полиакриламид вводится в конус осветлителя, несколько выше зоны ввода коагулянта. Доза ППА составляет 0,5 – 1,0 мг/л.

Для стабильного протекания процесса коагуляции необходимо поддержание постоянной температуры обрабатываемой воды. Колебания температуры не должны превышать + 1ºС. Оптимальная температура для процесса коагуляции равна (30 + 1)º С.