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文檔簡介
恒逸文萊PMB項目基礎知識培訓低溫多效蒸餾海水淡化恒逸文萊PMB項目動力分部浙江恒逸(文萊)項目海淡專業培訓浙江恒逸(文萊)PMB項目低溫多效蒸餾海水淡化第一節
海水淡化主要設計參數及工藝流程海水淡化工程主要設施由1、海水取水設2、海水淡化主體設施3、礦化及消毒設施4、海水排水設施及5、綜合外線等部分組成。海水取水設施的取水規模為80000m3/h,海水淡化設施的產水規模為37500m3/d,預留1套25000m3/d海淡裝置,采用熱法低溫多效蒸餾工藝;海水排水設施的排放規模為
78000m3/h。一、主要工藝設施及參數1、海水取水設施設計總取水量80000m3/h,主要包括:石油煉化工藝取水量約為7000m3/h;電廠冷卻水取水量約為39941m3/h;海水淡化主體裝置取水量約9015m3/h;其余水量為脫硫曝氣池補充新鮮海水,約為24044m3/h。主要構、建筑物包括海水取水泵站(含制氯間)、海水泵站前池。浙江恒逸(文萊)PMB項目低溫多效蒸餾海水淡化2、海水淡化設施一期產水規模37500m3/d,主要包括:海水淡化主體裝置,即3套產水規模12500m3/d的低溫多效蒸餾裝置,輔助設施分別設于1#、2#、3#海水淡化輔助設備間,另外,3#海水淡化裝置同時預留一套閃蒸裝置。預留4#海水淡化裝置,即1套產水規模25000m3/d的低溫多效蒸餾裝置和1套輔助設施。3、礦化及消毒設施為滿足PMB島生產、生活用水對水質的要求及管材抗腐蝕對輸送介質穩定性的要求,對海水淡化裝置出水進行礦化及消毒處理。主要構、建筑物包括礦化及消毒設施間、水池、水泵房、二氧化碳加藥及次氯酸鈉加藥等設施。電站用水:電站用水不經礦化及消毒處理,來水為海水淡化裝置冷凝水,水量不足部分由產品水補充,設中間水池貯存,加壓后輸送至電廠,電站用淡水量529.6-1080.8m3/h,供水壓力0.5MPa。浙江恒逸(文萊)PMB項目提供給電廠的生產水水質需滿足《火力發電廠水工設計規范》(DL/T5339-2006)第4.2.12條;提供給PMB島的生活用水水質需滿足《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)。全島生活用水需經礦化及消毒處理,生產用水需經礦化處理,來水為海水淡化裝置產品水,設中間水池貯存,加壓后輸送至石化廠區生活水儲水罐及生產水儲水罐。消毒設施通過加藥管道向生活水單獨加藥。4、區域綜合管網主要包括給排水工藝管網及給排水公輔管網。給排水公輔管網主要來自于臨高壓消防給水管系統、生產供水系統、生產排水系統、廢水排水系統及雨水排水系統5、綜合外線主要包括海水取水前設施的海水取水口、取水管道設計,海水總取水量80000m3/hm3/h;海水排水設施中的排水箱涵、排水口等,脫硫曝氣池總排水量約78000m3/h。取水管道范圍為取水口至海水淡化廠取水泵站前池,排水箱涵范圍為進海水淡化廠紅線直至排水口。除部分排水箱涵在海水淡化廠紅線內,其他綜合外線內容在海水淡化廠紅線外。浙江恒逸(文萊)PMB項目二、原海水水質及產品水水質1)設計海淡進海水水質根據業主提供的該工程所在地周邊海洋監測數值確定該工程設計進水水質見表1-12。2.2-1海水淡化設計進水水質指標表
浙江恒逸(文萊)PMB項目
序號監測項目海水水質指標項目名稱單位最大值最小值統計平均值1水溫(℃)31.5427.1429.102pH(值)8.378.238.303鹽度(‰)31.9924.4228.194DO(mg/L)6.485.265.985BOD(mg/L)322.56磷酸鹽(mg/L)<0.01<0.01<0.017硝酸鹽(mg/L)0.710.130.298總無機氮(mg/L)0.180.060.109氨(mg/L)0.070.020.04浙江恒逸(文萊)PMB項目
10總懸浮泥沙(mg/L)<1<1<111油脂(mg/L)<0.1<0.1<0.112總無機磷(mg/L)<0.1<0.1<0.113葉綠素-A(μg/L)<0.5<0.5<0.514濁度(NTU)14.10.44.515大腸桿菌(MPN/100mg)2821416糞大腸桿菌群(MPN/100mg)38220注:該海水水質指標表是根據業主提供的PMB島周邊海水水質資料整理而成。鑒于水溫對海水淡化及其它工藝的重要性,其中水溫參數綜合了WQ1至WQ8共8個水質站點的數據;其它參數綜合了WQ5及WQ6共2個水質站點的數據。浙江恒逸(文萊)PMB項目2、設計海淡裝置出水水質設計海淡裝置出水(產品水)水質見表序號項目單位低溫多效產水指標(SH3099-2000)2.0.41水溫℃≤33
2BOD5mg/L≈0
3電導μs/cm<10
4濁度mg/L≈0<35油mg/L≈0
6SSmg/L≈0
7Ca2+mg/L<0.01<1758Mg2+mg/L<0.01
浙江恒逸(文萊)PMB項目
9Fe2+mg/L<0.01<0.310Na+mg/L<1.67
11Cl-mg/L<2.85<14012SO42-mg/L<0.01
13NO3-mg/L<0.01
14HCO3-mg/L<0.01
15pH值—7~86.5-8.5序號項目單位低溫多效產水指標(SH3099-2000)2.0.4浙江恒逸(文萊)PMB項目三、海水淡化工藝流程根據初步規劃,海水淡化廠承擔的主要工藝流程如下:廠區用戶電廠廠區南部海域取水口海水取水泵站及前池電廠取水管線海水淡化主體裝置廠區蒸汽管網礦化及消毒設施海淡出水排水口排水箱涵
浙江恒逸(文萊)PMB項目四、采用熱法海水淡化工藝:本工程中選用的帶熱壓縮的低溫多效蒸餾裝置(MED-TVC)可有效利用石化項目產生的余熱資源,其運行溫度、造水比和效數通常情況下分別在70℃以下、8以上和6效左右,低溫多效蒸餾裝置除了要消耗加熱蒸汽外,還要消耗電能用于產品水、冷卻水及濃鹽水的輸送等。帶熱壓縮的低溫多效(MED-TVC)工藝是基于入料海水的部分蒸發,蒸汽冷凝形成純凈的產品水,非揮發性的溶解物留存在濃鹽水中。低溫多效裝置利用一列水平換熱管和蒸汽冷凝器,通過重復的蒸發和冷凝,每一效的溫度、壓力均比上一效略低,從而依靠低溫度和壓力的加熱蒸汽產生大量的蒸餾水。
浙江恒逸(文萊)PMB項目五、熱力設施:本項目海水淡化采用低溫多效蒸餾工藝,所需0.6MPa(a)低低壓蒸汽由全廠綜合管網提供。海水淡化工程需要的壓縮空氣等由全廠綜合管網提供。本期海水淡化設施共計3臺,正常為2臺運行1臺備用。單套海水淡化設施低壓蒸汽消耗量54.1t/h,2套海水淡化設施低壓蒸汽消耗量108.2t/h。石化裝置向海水淡化區域提供:0.6MPa(a)的低壓蒸汽,蒸汽量總計約160t/h。
浙江恒逸(文萊)PMB項目第二節
海水取水設施主要設備及工藝海水淡化的主要設施包括:1、海水取水設施2、海水淡化設施3、礦化及消毒設施4、區域綜合管網5、綜合外線等五部分組成1、海水取水設施:海水淡化廠供、排水系統總流程為:南部海域取水口→廠區內泵站前池→海水取水泵站→海水淡化裝置等→排水至脫硫工藝水池→東部海域。海水取水設施主體為泵站前池、取水泵站和電解海水制氯。取水泵房可分為前池、凈水間及水泵間三部分,前池與泵房聯合布置,凈水間內設有與水泵配套的進水流道鋼閘門、格柵清污機、旋轉濾網等,泵房內設立式斜流泵及水泵出口液控蝶閥。泵站內各種不同型號的立式斜流取水泵將海水提升至海水淡化主體裝置、燃煤電廠、石化工藝以及脫硫裝置中。
浙江恒逸(文萊)PMB項目一、泵站前池根據海港水文規范(JTS145-2-2013)內容,對于海岸港和潮汐作用明顯的河口港,泵站前池極端高低水位應選用重現期為50年的年極值高低水位。設計高水位應采用高潮累積頻率10%的潮位或歷時累積頻率1%的潮位,設計低水位應采用低潮位累積頻率90%的潮位或歷時累積頻率98%的潮位。因此,根據DHI海洋氣象資料,設計水位特征值如表2.3-1所示。表2.3-1泵站前池設計水位
項目水位標高(88高程)極端高水位(50年一遇)2.04m極端低水位(50年一遇)-1.57m泵站前池設計水位-3.57m浙江恒逸(文萊)PMB項目二、取水泵站1、泵組配置本工程取水泵站共設置(11)臺取水泵,(6)組流道,總取水量約80000m3/h。其中,石化煉廠工藝供水需求約7000m3/h,設置取水泵組1000LK-452臺,(一用一備),單臺泵流量(7530)
m3/h,揚程為(45)m,泵后由一根DN1000的鋼管送至海水淡化廠西面紅線邊界。燃煤電廠供水需求約39941m3/h,設置取水泵組1600LK-303臺,(二用一備),單臺泵流量(20000)m3/h,揚程為(30)m(海淡北面紅線交接點供水壓力需求為0.15MPa),泵后由二根DN1500的鋼管送至海水淡化廠北面紅線邊界。海水淡化裝置供水需求約9015m3/h,設置取水泵組800LK-46(4)臺,(三用一備),單臺泵流量3400m3/h,揚程為46m,水泵變頻控制,泵后分四根DN700-DN900的玻璃鋼管送至各個海水淡化裝置。剩余的取海水量送至脫硫工藝,約為24044m3/h,設置取水泵組1800LK-162臺,(一用一備),單臺泵流量27000m3/h,揚程為(16)m,泵后由一根DN1500的鋼管送至海水淡化廠北面紅線邊界。考慮到方便運行,并盡量減少泵房布置尺寸,水泵均選用立式斜流泵,它的特點就是大流量、低揚程,占地合理,運行經濟、安全。浙江恒逸(文萊)PMB項目2、水泵出口閥門每臺水泵出口裝設一套液力自動止回閥及電動蝶閥。液力自動止回閥DN700~DN1500,公稱壓力為1.0Mpa,該閥可分階段開關,能有效消除啟停泵水錘,保護管路及設備的正常運行。電動蝶閥DN800~DN1500,公稱壓力為1.0MPa,該閥重量輕、操作方便、啟閉迅速,具有調節和截流作用、補償管道溫差所產生的熱脹冷縮功能,在石油化工、電力等給排水管道上得到廣泛應用。3、鋼閘門根據檢修要求,各水泵流道進口處均設有鋼閘門槽,本期11臺水泵共配備2個4.5x4.5m鋼閘門,4、攔污格柵及清污機為防止較大污物進入水泵吸水口,每個流道前部設置一道傾斜式攔污格柵,本期(6)套。為便于清污,根據水源條件,攔污格柵配用一臺移動式清污機。5、旋轉濾網及沖洗水泵為滿足過水面積,改善水流條件、攔截較細小污物,同時,盡量減少泵房尺寸及旋轉濾網尺寸,每個流道內配置一臺側面進水全框架型的旋轉濾網,本期(6)臺。旋轉濾網配用沖洗水泵,沖洗水為海水,設置在濾網后流道側面,每臺沖洗泵可供兩臺旋轉濾網沖洗水量,即每兩臺泵互為備用,本期3臺反洗水泵。其主要特性參數:Q=130m3/h,H=48m,N=30kW。浙江恒逸(文萊)PMB項目6、水泵電機冷卻系統其中三臺燃煤電廠取水泵組的電機采用水冷卻系統,在制氯間屋面設置逆流開式冷卻塔1臺,冷卻水量Q=120m3/h,進、出塔冷卻水溫度為t1=43℃,t1=33℃,文萊當地濕球溫度28℃。冷卻塔利用底盤集水。在制氯間設置循環水泵3臺,Q=60m3/h,H=30m,N=11kW,二用一備,系統配置與電動機配套。7、取水泵站排水系統為檢修時排除水泵流道及水泵出口閥門井內的積水,設置兩臺移動式排水泵,Q=20m3/h,H=20m,N=3kW。8、起吊設備為檢修和安裝的需要,在水泵間及凈水間分別設置一套起重裝置,水泵間設置一套50t/5t雙梁通用慢速起重機;凈水間設置一套20t半門式起重機。9、水泵房的自動控制水泵房的控制系統按無人值班考慮,旋轉濾網、沖洗水泵采用程序控制自動沖洗;攔污格柵清污機根據柵前后水位差自動啟動報警信號運行;水泵電機與水泵出口蝶閥連鎖運行,就地設有事故按鈕。泵房內水系統的所有控制、報警信號均傳至DCS過程站進行處理,在電廠中控室上位機上完成控制和信號顯示功能。浙江恒逸(文萊)PMB項目三、電解海水制氯為了去除取水口及泵站前池海水中的細菌和藻類,設置電解海水加氯設施。次氯酸鈉有效氯按1mg/L的加藥量連續投加,沖擊加藥按3mg/L投加,沖擊加藥每8小時投加一次,每次30分鐘。電解海水次氯酸鈉發生裝置布置在取水泵房旁的制氯間內。次氯酸鈉貯存罐布置于室外。
1、工藝流程系統采用直流海水電解制氯的方式,即利用天然海水作為電解質,通過直流電電解產生一定濃度的次氯酸鈉溶液。次氯酸鈉溶液通過脫氫、貯存,作為殺生劑輸送到投加點,擊暈或殺死海生物的幼蟲和孢子,達到保護循環水管道和換熱器的目的。反應方程式為:NaCl+H2O=NaClO+H2↑工藝流程為:海水→Φ600自動沖洗海水過濾器2臺80t/h(500um)→海水給水泵7.5m3/h→次氯酸鈉發生器(3套)
→次氯酸鈉貯存罐
(2只V=40M3FRP)→加藥泵→加藥點。浙江恒逸(文萊)PMB項目三、電解海水制氯工藝:
浙江恒逸(文萊)PMB項目有壓海水經自動沖洗海水過濾器(二用一備)過濾后除去直徑在0.5mm以上的固體污物,有壓進入電解槽電解;每組電解槽前設流量、壓力傳感器、流量控制閥。制氯單元是由兩組(50)kg/h電解槽模塊組成。整流裝置將380V的交流電經變壓轉化成直流電供給次氯酸鈉發生器(電解槽),次氯酸鈉發生器(電解槽)按不同的產氯量,輸入一定的工作電壓和工作電流。流經電解槽的海水在直流電作用下產生次氯酸鈉溶液和氫氣,次氯酸鈉溶液和氫氣一起進入次氯酸鈉貯存罐,次氯酸鈉貯存罐頂部為排氣口,貯存罐上部側面開有通氣口,排氫風機(2臺3500m3/hFRG)提供足夠的稀釋空氣,使氫氣濃度稀釋到1%以下,安全排放到大氣中。
經電解后已產生有效氯的海水自次氯酸鈉貯存罐通過加藥泵將次氯酸鈉投加到加藥點。連續加藥點在取水口及取水管堤后閥門井(2臺55m3/h20m),加沖擊藥點設在泵站前池(2臺165m3/h40m)。次氯酸鈉發生器經過一段時間運行之后,由海水硬度引起的碳酸鈣等的沉積物就會在陰極表面形成,導致電解槽槽電壓升高,電流效率下降。因此需定期地對電解槽進行酸洗。(磁力泵2臺10m3/h25m)酸洗箱1臺V=1M3FRG浙江恒逸(文萊)PMB項目2、設備配置電解海水制氯設施主要配置:整套裝置的核心部分由兩(三)組3×50Kg/h電解海水次氯酸鈉發生裝置的電解槽組成,二用一備。并各配一套整流柜和整流變壓器,每組電解槽可實現獨立運行。自動反沖洗過濾器兩臺,一用一備,過濾器可防止海水中的固體顆粒進入次氯酸鈉發生系統,造成系統的堵塞和對系統管道、電極等的磨蝕。次氯酸鈉加藥泵采用四臺,兩臺連續加藥泵,一用一備,自動切換,兩臺沖擊加藥泵,一用一備;次氯酸鈉貯罐設兩臺,采用排氫風機提供足夠的稀釋空氣,使氫氣濃度稀釋到1%以下,安全排放到大氣中。此外,設一套酸洗系統,用以清洗電解槽上由海水硬度產生的沉淀物。2臺廢水泵Q=10m3/h浙江恒逸(文萊)PMB項目四、系統防腐、防污措施1、防腐措施海水淡化裝置采用海水作為循環冷卻水源,海水及鹽霧將對相關設備造成較嚴重的腐蝕,為減輕海水及鹽霧對金屬設備的腐蝕和對水工建(構)筑物的危害,設計中將采用如下措施。
合理選擇材質:在供水系統設計中,盡量采用非金屬管道輸水。循環水輸水干管采用鋼套筒混凝土管,可有效地抵御海水腐蝕。循環水排水溝采用鋼筋混凝土結構,為增加結構的抗腐蝕性能,可適當加厚鋼筋的保護層。對于必須采用金屬材料的設備及設施,根據其使用條件及重要程度,選用不同的耐腐蝕材料,如采用不銹鋼、鎳鉻鑄鐵等。具體做法:預應力鋼筒混凝土管及管件外防腐采用噴涂環氧煤瀝青,厚>200μm,內防腐采用涂刷環氧樹脂涂料,厚>300μm;部分設備、鋼管及管件內防腐采用涂刷環氧樹脂涂料加犧牲陽極塊及外加電流保護。噴涂防腐與電化學聯合保護:對于長期浸泡在海水中的水泵、閥門、濾網、攔污柵、鋼管及其零配件等金屬設備和設施,除采用防腐材料外,還須采用噴涂防腐漆和電化學聯合保護,以達到防止海水腐蝕的目的,一般防腐保護年限不低于10年。浙江恒逸(文萊)PMB項目2、防污措施防污設計的原則是:攔擋截留,加氯殺滅,抑制生長,及時清除。在泵站前池設沖擊加氯點,并隨水流進入流道和設備,抑制海生物的生長繁殖。在整個循環水流道上,分別設置攔污柵,旋轉濾網,阻擋海生物進入流道和設備。在流道設計中,盡量避免死水區,以防止渦流區內海生物的附著和生長。
浙江恒逸(文萊)PMB項目第三節海水淡化設備海水淡化工程主體裝置選用熱法低溫多效工藝,一期產水規模37500m3/d,預留產水規模25000m3/d。海水淡化工程所需要的原海水取自石化廠南部附近海域,重力流入泵站前池后由海水提升泵站提升供應。抽取來的原海水進入熱法海水淡化主體裝置——低溫多效(MED-TVC)裝置進行淡化處理,淡化出水電導率<10μS/cm(25℃)。一、海水淡化MED-TVC裝置由海水取水泵站提升的海水供至熱法海水淡化MED-TVC裝置進行淡化處理,由海水變為淡水的主要過程在該裝置內完成。MED-TVC裝置共設3套,單套設計產水量12500m3/d,設計總產水量37500m3/d。MED-TVC裝置通過蒸汽對來海水進行多效蒸發,淡化過程中產生合格除鹽水,同時產生濃鹽水及隨溫度不同的冷卻水。其淡化出除鹽水有壓進入產品水罐進行貯存調節,淡化過程中的濃鹽水及冷卻水則通過水泵有壓外排,同時和動力蒸汽等量的冷凝水進入電站水池。
浙江恒逸(文萊)PMB項目MED-TVC裝置主蒸汽來自煉化廠廠區蒸汽管網,共需要動力蒸汽量約為:54.1t/hx3=162.3t/h(目前SEI給出管網可提供大致蒸汽量為161.7t/h),壓力:0.50MPa(a),連續使用,該蒸汽在熱法海水淡化裝置第一效冷凝后等量進入電站水池,由于該部分蒸汽在海水淡化裝置中通過TVC裝置做功后混入了淡化過程中的二次蒸汽,故出水含鹽量增加約2mg/L,返回水溫度≤40℃,海水淡化裝置返回供出壓力≥0.25MPa。MED-TVC裝置外進行保溫處理,布置在經過硬化的、有適當排水及通道且易于檢修設備及人員進出的平地上。MED-TVC裝置的運行采用DCS程序自動控制,在DCS集中控制室設上位操作系統,對系統及其附屬設備進行監控,其有關信息和參數能上傳到煉化廠能源管理中心,進行有關參數的統計和報表。
浙江恒逸(文萊)PMB項目二、MED-TVC裝置工藝原理熱法帶熱壓縮的低溫多效裝置(MED-TVC)運行溫度、造水比和效數通常情況下分別在70oC以下、8以上和6效左右,低溫多效除了要消耗加熱蒸汽外,還要消耗電能用于產品水、冷卻水及濃鹽水的輸送等。
帶熱壓縮的低溫多效(MED-TVC)工藝是基于入料海水的部分蒸發,蒸汽冷凝形成純凈的產品水,非揮發性的溶解物留存在濃鹽水中。低溫多效裝置利用一列水平換熱管和蒸汽冷凝器,通過重復的蒸發和冷凝,每一效的溫度、壓力均比上一效略低,從而依靠低溫度和壓力的加熱蒸汽產生大量的蒸餾水。進入的海水在冷凝器內首先預熱,然后分成兩股水流,作為冷卻水的一部分返回大海,另一部分被加熱的海水則作為蒸餾工藝的入料海水進入蒸發器。入料海水經過阻垢劑處理后首先進入最低溫度的效組,后續較高溫度的效組需要再經過加熱的海水進行噴淋。海水在每一效段內被非常均勻地由噴嘴系統通過熱傳導管的上排進行噴淋分配,海水水流呈薄膜狀態從上到下地流淌在每一組管排上,由于吸收從管內蒸汽冷凝所釋放的潛熱,管外部分海水汽化。其余經稍微濃縮后的海水由泵輸入到較高溫度運行的下一效組中,這樣噴淋和蒸發程序重復進行。浙江恒逸(文萊)PMB項目輸入蒸汽被引入到最熱效段的熱傳導管中,通過蒸汽冷凝,釋放出潛熱后傳給熱傳導管外的海水。當熱傳導管內的蒸汽冷凝發生時,幾乎等量的蒸發在熱傳導管外產生。為保證蒸餾水的純度,在通過鹽水飛沫分離器(除霧器)后,蒸汽被引入到運行溫度和壓力稍低的下一效的熱傳導管中再次釋放潛熱蒸發管外噴淋的海水,同時自身被冷卻。如此,蒸發—冷凝過程在所有效段中反復進行,每一效產出相當量的蒸餾水。在最后一效中產生的蒸汽在最終冷凝器中通過海水冷卻水而冷凝為產品水。
第一效的冷凝水被收集,可進入海水淡化產品水系統,也可返回蒸汽發生地,本工程設計選擇第一效冷凝水等量返回抽汽自備電站,其余部分進入產品水系統。原動力蒸汽產生的蒸汽(二次蒸汽)冷凝后流入一系列特殊效罐中,部分蒸餾水閃蒸,其余的產品水流走。不斷增加的產品水就這樣在各級中串接并受到閃蒸冷卻,釋放的熱量提高了工藝效率。冷卻后的產品水最后經產品水輸送泵送至產品水貯存系統中去。浙江恒逸(文萊)PMB項目從最熱效段流出的濃鹽水以與蒸餾水同樣的方式,通過一系列鹽水閃蒸罐在各級中串接并受到閃蒸冷卻回收熱量,在冬季與原海水換熱冷卻后,被鹽水排放泵排入退水管渠。在蒸發過程中從每一根熱傳導管中逸出的不凝結性氣體,集中地從一效進入到下一效,多數不凝結性氣體(NCG)在最冷端效段廢熱回收冷凝器內濃縮,并通過蒸氣噴射泵或機械真空泵將不凝結氣體抽出。一般情況下,進入MED-TVC裝置的海水溫度越低,裝置的效率就越高。但當來海水溫度低于一定溫度時也需要通過濃鹽水或產品水對來海水進行加熱,以保證其入料海水的溫度滿足蒸發需要。
浙江恒逸(文萊)PMB項目工藝系統說明低溫多效海水淡化裝置采用水平管降膜蒸發器配套凝汽器的設計,蒸發器共6效,末效抽汽,進入蒸發器的最高蒸汽溫度低于70℃。工藝系統中物料水系統采用帶回熱器預熱的平行進料形式,即系統設置1臺回熱器,通過抽取第4效的二次蒸汽對物料水進行預熱,提高系統整體熱效率。根據原海水溫度及工況要求,調節TVC、凝汽器及外圍系統換熱設備的運行狀態,使整個海水淡化系統實現連續穩定運行。低溫多效海水淡化裝置熱力系統分為加熱蒸汽系統、冷卻海水系統、物料水系統、凝結水系統、產品水系統、鹽水排放系統和真空系統。
浙江恒逸(文萊)PMB項目1.1加熱蒸汽系統加熱蒸汽由廠區管架輸送至海水淡化站內管架上蒸汽母管,額定供汽壓力0.6MPa.a,溫度210℃。海水淡化設備進汽管道上設蒸汽關斷閥,保證本工程海水淡化設備和供汽母管的隔離。TVC后設有蒸汽噴水減溫器,使進入第一效的蒸汽溫度處于飽和狀態,確保蒸發器內不會產生任何局部超溫的現象。低溫多效海水淡化設備設置蒸汽噴射壓縮機,利用工作蒸汽的壓力抽取第6效蒸發器產生的低壓二次蒸汽,經高壓加熱蒸汽壓縮,提高其蒸汽壓力和溫度,輸送至低溫多效海水淡化設備的第一效前,作為第一效加熱蒸汽。蒸汽噴射壓縮機的設置,提高了低溫多效海水淡化設備蒸汽的循環利用率,有效的降低了
浙江恒逸(文萊)PMB項目汽輪機的抽汽量并提高了海水淡化設備的造水比,降低了制水成本。第一效蒸發器前蒸汽額定工況設計溫度為67℃。海水淡化設備制水量主要由加熱蒸汽溫度和流量控制,工作蒸汽流量由蒸汽噴射壓縮機的進口流量調節錐控制調節。由于采用調節錐,改善了不同工況進汽通流流道狀態,提高了TVC對不同蒸汽參數的適應性,提高了部分負荷狀態的TVC效率和海水淡化設備的整體效率。1.2冷卻海水系統冷卻海水系統用于向海水淡化設備凝汽器提供冷卻水,冷凝末效產生的二次蒸汽,預熱物料水并將其輸送至物料水系統。
浙江恒逸(文萊)PMB項目海水由取水泵站升壓后送至熱法海水淡化站,供水壓力保證海水經自清洗過濾器、凝汽器、排水調節閥后排水壓力滿足水排放的壓力要求。額定工況設計冷卻海水供水溫度31.54℃,最低溫度27.14℃,冷卻海水流量保證以上工況和水溫條件下,低溫多效海水淡化設備熱力系統的平衡和計算設備出力。凝汽器后冷卻海水設有排放管道及排放流量調節閥,以保證冷卻水量和控制凝汽器真空度。上述凝汽器后冷卻海水排放匯集,設一根排放總管,排放總管同時接受海水淡化其它輔助設備及管道的排放水。
浙江恒逸(文萊)PMB項目1.3物料水系統物料水經過凝汽器預熱后由物料水升壓泵升壓,依次輸送向蒸發器各效。物料水系統采用帶回熱器預熱的平行進料形式,即系統共設置1臺回熱器,通過抽取第4效蒸發產生的二次蒸汽對物料水進行預熱。第6效物料水溫度為凝汽器冷卻海水出口溫度。前4效物料水經第4效回熱器預熱后實現一次升溫,第4效蒸發器的物料水溫度為一次升溫后的溫度。第1效升溫后物料水經抽真空回熱器換熱后溫度得到再次提高。第2效物料水經過1#凝結水冷卻器進一步提高物料進水溫度,減小進料水過冷度。
浙江恒逸(文萊)PMB項目1.4凝結水系統因動力蒸汽部分來自于電廠,電廠汽水系統可能添加有聯氨,致使加熱蒸汽中含有少量聯氨,由于目前國家對飲用水聯氨含量沒有明確規定,海水淡化產品水作為飲用水,對聯氨還是采取嚴格控制為宜。同時第一效凝結水含鹽量要低于其它各效,作為自備電站返回凝結水要優于其它各效成品水,因此一效凝結水作為電站返回凝結水。凝結水系統由凝結水泵、減溫水泵、凝結水流量調節閥、減溫水調節閥及1#和2#凝結水冷卻器組成。凝結水
浙江恒逸(文萊)PMB項目系統向加熱蒸汽系統提供減溫水,TVC后減溫水由凝結水泵后引出。一效凝結水溫度較高,回水汽輪機凝汽器時對除鹽設備運行不利,設置凝結水冷卻器在降低水溫的同時,可以將物料水的溫度升高,以提高海水淡化設備的效率。凝結水冷卻器采用板式換熱器,換熱效率高,設備緊湊。一效凝結水經凝結水泵升壓至1#凝結水冷卻器,對第2效物料水進行加熱,提高制水效率,然后經過2#凝結水冷卻器,凝結水溫度降低到40℃以下,經除鹽或直接返回汽輪機,多余凝結水單獨貯存。
浙江恒逸(文萊)PMB項目1.5產品水系統產品水系統用于將產品水匯集,由蒸發器內排出,輸送至產品水箱。產品水系統由逐效自流排水管道、產品水泵、流量調節閥等組成。產品水系統采用逐效自流排放方式,由第二效開始,產品水逐效自流進入下一效蒸發器,高溫產品水閃蒸出部分蒸汽,增加二次蒸汽量,提高了系統效率。各效產品水最終匯集至第6效熱井,凝汽器布置高度略高于蒸發器,凝汽器中的凝結水也自流至第6效。第6效產品水
浙江恒逸(文萊)PMB項目經產品水泵升壓排出,產品水輸送至廠區產品水母管,設備啟動初期當產品水水質不合格時,排放至冷卻水排放母管。1.6鹽水系統鹽水系統用于將各效噴淋蒸發濃縮的濃鹽水匯集排放,系統由系統管道、鹽水泵、鹽水排放流量調節閥組成。鹽水排放利用各效間的自然壓差,濃鹽水由第1效逐效排放至第6效,從第6效經鹽水排放泵升壓排放。鹽水排放泵后設有流量調節閥,根據第6效鹽水水位調控
浙江恒逸(文萊)PMB項目流量。調節閥后濃鹽水流經海水預熱器,鹽水熱量回收,用于調節冷卻海水溫度。1.7抽真空系統低溫多效海水淡化設備蒸發器工作在負壓真空狀態,設備存在空氣泄漏量,海水中溶解的不凝結氣體也會隨物料水進入蒸發器,物料水隨蒸發器內壓力下降,溫度提高達到飽和狀態,不凝結氣體由于溶解度降低而溢出,容易造成不凝結氣體富集。不凝結氣體的富集還將造成傳熱效率下降,使系統運行狀態產生偏離。
浙江恒逸(文萊)PMB項目低溫多效海水淡化設備真空系統抽氣器分為啟動抽氣器和正常運行抽氣器兩部分,啟動抽氣器用于設備啟動時快速建立真空,啟動抽氣器蒸汽不回收,出口設消聲器。啟動抽氣器容量按工作一小時內蒸發器內壓力達到20kPa.a設置。運行抽氣器相對抽汽量小,極限真空高,用于正常運行時及時抽出不凝結氣體,維持設備的正常運行,動力蒸汽熱量還可以回收用來提高加熱物料水溫度。運行抽氣器設置成兩級,工作真空壓力9.95kPa.a,抽氣器極限真空值小于5kPa.a。設級蒸汽冷凝器,利用第一效物料水對抽氣器蒸汽進行冷卻,真空系統中的凝結水返回一效凝結水。
浙江恒逸(文萊)PMB項目
為減小不凝結氣體對換熱效率的影響,一效二流程后設置不凝結氣體抽出口,主要針對汽輪機抽汽攜帶不凝氣和末效TVC抽汽帶入的不凝結氣體。1效和4效、6效二流程后設不凝氣排出口,避免不凝氣富集,直接排至凝汽器,其余各效蒸發器通過二流程水室開孔從管側自流至本效殼側。兩個回熱器的不凝氣通過母管設置排至凝汽器中,凝汽器中匯集的不凝氣經過多級噴射器排至大氣。
浙江恒逸(文萊)PMB項目
這是網上找的圖四效蒸餾法原理浙江恒逸(文萊)PMB項目三、海水淡化MED-TVC裝置主要設計參數序號項目組成技術參數1型式低溫多效(MED-TVC)裝置2海水淡化生產能力37500m3/d3MED-TVC裝置套數34單套裝置生產能力12500m3/d5效數熱回收效6冷凝器16整體尺寸(單臺大約)長61.4m寬8.0m高16.0m7體積(單套)估計約7900m38重量(單套)估計約610t浙江恒逸(文萊)PMB項目
序號項目或組成技術參數1型式低溫多效(MED-TVC)裝置2套數33單套產水能力12500m3/d4效數(單套)65大約重量(單套)610噸
6殼體焊接容器焊接容器雙相不銹鋼雙相不銹鋼外型體積外型體積約8100m3浙江恒逸(文萊)PMB項目MED-TVC裝置主要材質配置表
序號項目或組成技術參數
7熱傳導管鈦管+鋁黃銅管鈦管+鋁黃銅管-尺寸長度6.9米直徑25.4mm鋁黃銅管厚度0.70mm鈦管厚度0.5mm8管板-材料雙相不銹鋼,適合用于海水-厚度20mm9管支架格柵-材料雙相不銹鋼,適合用于海水浙江恒逸(文萊)PMB項目
序號項目參數1造水比(GOR,產品水/TVC動力蒸汽)蒸汽壓力0.6MPa(a)10.42轉化率(產品水/入料海水)≥0.303最高濃鹽水濃度4.68%TDS4最高鹽水溫度47.6℃5最大設計進水溫度31.54℃6設計進水總溶解固形物最大33000mg/L7進水混濁度透明、無污染8油最大1mg/L9H2S最大0.2mg/L10總懸浮固體最大30mg/LMED-TVC裝置主要運行參數表(單套)浙江恒逸(文萊)PMB項目
11BOD最大8mg/L12COD最大13mg/L13入料和冷卻水最大總供給量(MED-TVC模式)≤4000m3/h14進入流程的入料海水≤1729m3/h15海水供給壓力0.45MPa(在紅線接點,地平面壓力)16產品水產水量521m3/h17產品水純度電導率≤10μs/cm(25℃)18產品水供出溫度≤33.0℃19產品水排放壓力0.25MPa(在紅線接點,地平面壓力)20濃鹽水產水量≤1208t/h序號項目參數浙江恒逸(文萊)PMB項目
序號項目參數21濃鹽水含鹽量4.68%TDS(對應于鹽度3.3%TDS的海水)22濃鹽水排出溫度≤47.6℃23濃鹽水排放壓力0.05MPa(在紅線接點,地平面壓力)24最大排放冷卻水量≤1761m3/h25冷卻水含鹽量與來水相同26冷卻水排出溫度42.7℃27工藝主動力蒸汽≤54.1t/h28抽出不凝結性氣體需蒸汽≤4t/h29電機標準電壓380V,3相,50HZ30用電量(kW)約680(附屬泵等裝置)31噸水耗電量(kWh/m3)約1.11浙江恒逸(文萊)PMB項目1#2#海淡裝置
附屬設施及設備1)海淡自清洗過濾器500um型式:連續自清洗式額定流量:3000m3/h材料:濾芯為不銹鋼或鈦所需數量:2臺2)熱壓縮裝置型式:蒸汽壓縮機額定流量:96.6m3/h需要數量:2套材料:雙相不銹鋼/碳鋼3)物料水升壓泵型號:臥式離心泵浙江恒逸(文萊)PMB項目臺數:3(冷備1臺)額定流量:1800m3/h額定揚程:26m安裝功率(kW):200輸送介質:海水殼體,葉輪和軸:不銹鋼4)產品水泵型號:臥式離心泵臺數:3(冷備1臺)額定流量:590m3/h額定揚程:55m功率(kW):132浙江恒逸(文萊)PMB項目輸送介質:除鹽水殼體,葉輪和軸:不銹鋼5)濃鹽水排放泵型號:臥式離心泵臺數:3(冷備1臺)額定流量:1500m3/h額定揚程:31m功率(kW):200輸送介質:濃鹽水殼體,葉輪和軸:不銹鋼6)凝結水泵型號:臥式離心泵浙江恒逸(文萊)PMB項目臺數:3(冷備1臺)額定流量:120m3/h額定揚程:57m功率(kW):45輸送介質:除鹽水殼體,葉輪和軸:不銹鋼7)減溫水泵型號:臥式離心泵臺數:3(冷備1臺)額定流量:5m3/h額定揚程:80m功率(kW):5.5浙江恒逸(文萊)PMB項目輸送介質:除鹽水殼體,葉輪和軸:不銹鋼8)啟動真空噴射器系統:蒸汽噴射泵、消音器所需數量:2套9)真空噴射器系統:蒸汽噴射泵、冷凝器所需數量:2套10)其它配套設備1#2#凝結水冷卻器:2*2套減溫減壓裝置:2套。浙江恒逸(文萊)PMB項目11)消泡劑加藥裝置系統:消泡計量泵:Q=5L/hH=50m所需數量:2*2套計量箱V=1M312)阻垢劑加藥裝置系統:阻垢計量泵:Q=5L/hH=50m所需數量:2*2套計量箱V=1M3酸洗裝置MED-TVC裝置正常運行時不需要連續的酸清洗。只有運行到一到兩年時需要簡單的酸清洗,以清洗換熱管表面的污垢等。酸洗設備包括塑料溶液罐及電機驅動的泵和攪拌裝置等裝置不凝結性氣體排除系統通過不凝結性氣體蒸汽噴射器在一封閉回路中將不凝結性氣體抽出并在排放前冷卻。蒸汽通過鈦板式換熱器用海水冷卻回收。浙江恒逸(文萊)PMB項目噴射器和蒸汽管道保溫所有的噴射器和蒸汽管道通過礦物棉和鋁箔或其它絕熱物質進行隔音和保溫,每臺設備在1米的距離噪音水平不超過90dB(A)。MED-TVC裝置所需消耗品1)入料海水進入蒸發器前添加阻垢劑,約3.5mg/L入料海水;2)入料海水進
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