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電解海水製取次氯酸鈉裝置

更新時間:2017-08-24點擊次數:5930

海水水質

海水水質在高潮位季節和低潮位季節發生很大的變化,次氯酸鈉發生裝置的進水水質應參照如下指標:

PH:               7.7

電導率                       34230 mS/cm25°C

懸浮固體(ti) :               20.33 mg/l

總溶解固體(ti) :           29508 mg/l

COD                  52.76 mg/l

可溶SiO2              1.15 mg/l

SiO2                  0.54 mg/l

總硬度(CaCO3):       5826.82 mg/l

總堿度(CaCO3):       104.22 mg/l

暫時硬度(CaCO3):    104.22 mg/l

*硬度(CaCO3):    5722.60 mg/l

Ca++:           378.37 mg/l

Mg++:           1185.48 mg/l

Cl-:           9000~15274.13 mg/l

HCO3:           127.07 mg/l

係統所需的海水由循環水泵出口經旋轉濾網預過濾引來。

二、係統容量

本期工程循環水量為(wei) 74502 t/h(2X300MW),次氯酸鈉按1ppm的加藥量連續投加,根據海生物的孳生情況,可兼采用衝(chong) 擊式投加,衝(chong) 擊投加量為(wei) 3ppm,衝(chong) 擊投加時間每天為(wei) 0.5小時。次氯酸鈉溶液加藥點位於(yu) 循環水取水口(取水口低處相對地麵零米標高為(wei) 16m)。凝汽器出口餘(yu) 氯量控製在0.1mg/l以下。本期工程2台機組共設2套45kg/h電解海水次氯酸鈉發生裝置。次氯酸鈉發生裝置布置在循環水泵房旁的循環水加氯間內(nei) 。次氯酸鈉貯存罐布置於(yu) 室外。

三、技術要求

電解海水次氯酸鈉發生裝置係統由自動衝(chong) 洗海水過濾器、海水升壓泵、海水除沙器、次氯酸鈉發生器、次氯酸鈉貯存罐、加藥泵、酸洗設備、整流變壓器、整流櫃、控製櫃和動力櫃等組成。

1、自動衝(chong) 洗海水過濾器

為(wei) 防止海水中較大的固體(ti) 顆粒進入次氯酸鈉發生係統,造成係統的堵塞和對係統管道、電極等的磨蝕,在海水泵入口處設置兩(liang) 台100%的自動衝(chong) 洗海水過濾器。過濾精度為(wei) 40mm。海水自動衝(chong) 洗過濾器的反洗過程由過濾器進出口壓差開關(guan) 控製。當壓差超過設定值時,自動反洗程序開始衝(chong) 洗濾網上的汙物。組成:由殼體(ti) 、蓋、軸、濾網、反衝(chong) 洗電機及電動排汙球閥、壓差控製器和控製盤組成,所有部件出廠前整體(ti) 組裝。

功能:

去除顆粒的雜質

數量:

2

出力:

56m3/h

濾網材料:

316L

殼體(ti) 材料:

316L

濾網精度:

40目

2、海水除沙器

由於(yu) 海水含沙量較大,為(wei) 防止海水中沙粒進入次氯酸鈉發生係統,造成係統的堵塞和對係統管道、電極等的磨蝕,在海水升壓泵出口處設置兩(liang) 台100%的離心式除沙器。

組成:由上筒體(ti) 、下筒體(ti) 、罐體(ti) 及電動排汙閥組成。

功能:

除沙

數量:

2

出力:

56m3/h

濾網材料:

316L

殼體(ti) 材料:

316L

濾網精度:

33µm

3、次氯酸鈉發生器

電解槽是選用美國Seven-Trend De Nora公司技術製造的SC330/1型單極式網狀透明結構海水電解槽。電解槽為(wei) 整套裝置的核心部件,通過電解槽的海水被直流電電解產(chan) 生有效氯,電解槽的性能直接影響裝置的性能。整套裝置共有兩(liang) 列電解槽組並聯,每組電解槽是有SC330/1型電解槽串聯而成,有效氯產(chan) 量為(wei) 45kg/h。每組電解槽各對應1台機組。

電解槽蓋:槽蓋采用透明的耐紫外線有機玻璃加工製造,操作人員在運行過程中可以透過槽蓋直接觀察槽內(nei) 反應情況,有利於(yu) 直觀地判斷和掌握電解槽維修和酸洗的時機,便於(yu) 操作人員管好、用好設備。

電解槽殼體(ti) :殼體(ti) 采用極耐次氯酸鈉腐蝕的聚氯乙烯材料製成,同其它材料相比,具有強度高,耐老化,耐腐蝕等特點,具有更高的安全性和穩定性,消除了液體(ti) 泄漏問題。

電解槽內(nei) 陽極為(wei) 單極型。電解槽直立放置,海水由下向上一次性高速流過。電解產(chan) 生的氫氣能順著水流順利排出,不會(hui) 在槽內(nei) 積存。鈣鎂沉澱物在高流速下減緩了在陰極上的積存,延長了酸洗周期。電解槽有良好的密封性。水壓試驗不小於(yu) 0.4Mpa。電解槽陰極、陽極之間在幹燥狀態下絕緣。絕緣電阻不小於(yu) 1kW

發生器的結構:

數量:

2套

有效氯產(chan) 率:

≥45 kg/h.

電極壽命:

≥5 年

析氯電位

1.13VS.C.E

交流電耗

5.5kW.h/kg

直流電耗

3.90kW.h/kg

電極材料:

陽極采用鈦塗貴金屬氧化物塗層

陰極采用哈氏合金C材料

酸洗周期:

≥720h

4、次氯酸鈉貯存罐

係統有兩(liang) 個(ge) 次氯酸鈉貯存罐。該箱使用玻璃鋼製作(不透光)。貯存罐的進出口和排汙口設置手動隔膜閥,該閥門材質為(wei) ABS。貯存罐設置上海遠望液位計生產(chan) 的磁翻柱液位計(配帶液位計與(yu) 貯罐之間隔離閥)。次氯酸鈉貯存罐設置氫氣擴散裝置。

次氯酸鈉貯存罐的有關(guan) 設計參數如下:

數量:

2台

結構材料:

玻璃鋼

結構型式:

立式、平底、橢圓頂

有效容積:

40m3

附件:

人孔、就地液位指示、藥液進口、藥液出口、進風口、排風口、溢流管道、排汙口等

外部連接方式:

法蘭(lan)

5、水泵 泵體(ti) 基本構造型式為(wei) :單級、單吸、軸與(yu) 電機直聯式離心泵。水泵旋轉方向從(cong) 電機方向看為(wei) 順時針方向旋轉。泵應完整地包括泵體(ti) 、軸、葉輪、聯軸器、安全罩、底盤和電動機。泵和電機安裝在公用底盤上。軸密封采用機械密封(動環:碳化矽靜環:石墨O型圈:聚四氟乙烯彈簧:哈氏合金),確保密封處不發生泄漏。葉輪及泵軸等旋轉部件裝配起來之後,能處於(yu) 靜平衡和動平衡,葉輪在不拆卸管件的情況下,很容易從(cong) 泵殼內(nei) 卸下來。用於(yu) 傳(chuan) 遞泵與(yu) 電機之間的旋轉運動和轉矩的聯軸器采用具有一定彈性的聯軸器。泵配套電機保證能在空氣濕度大於(yu) 95%的情況下安全、連續運行。

泵的有關(guan) 設計參數如下:

海水升壓泵

連續加藥泵

衝(chong) 擊加藥泵

酸洗泵

數量:

2台

2台

1台

1台

結構型式:

臥式離心泵

臥式離心泵

臥式離心泵

臥式離心泵

泵體(ti)

TA2

TA2

TA2

TA2

葉輪

TA2

TA2

TA2

TA2

出入口

TA2

TA2

TA2

TA2

3Cr13

3Cr13

3Cr13

3Cr13

適用介質:

海水

次氯酸鈉溶液

次氯酸鈉溶液

鹽酸溶液

6、風機

風機基本構造型式為(wei) :離心式。風機在整個(ge) 運行工況條件下,必須運行平穩、無振動。風機的密封性能良好。風機的有關(guan) 設計參數如下:

數量:

2台(互為(wei) 備用,故障自動連鎖啟動)

容量:

在次氯酸鈉發生器額定出力條件下運行時,保證使氫氣濃度稀釋到1%以下

結構型式:

離心風機

結構材料:

玻璃鋼

7、酸洗罐

係統有一個(ge) 酸洗罐。該罐使用玻璃鋼製作。酸洗罐的進出口和排汙口設置手動隔膜閥,該閥門材質為(wei) ABS。酸洗罐設置帶磁翻板的液位計。酸洗罐的容積能滿足一次酸洗用酸量並有50%的富裕量。

酸洗罐和酸洗泵為(wei) 組合框架式結構。酸洗罐的有關(guan) 設計參數如下:

數量:

1台

容積:

1.0m3

結構材料:

玻璃鋼

結構型式:

立式、平底

附件:

就地液位指示、藥液進口、藥液出口、溢流管道、排汙口等

外部連接方式:

法蘭(lan)

8. 儀(yi) 表和控製要求

   整個(ge) 次氯酸鈉發生裝置控製係統按照無人值守來進行設計控製方式采用PLC控製,對整個(ge) 裝置控製進行正常啟、停、運行、控製及報警。

次氯酸鈉發生裝置控製係統有兩(liang) 種操作方式。一種操作方式為(wei) 通過 CRT/鍵盤操作員站進行,控製室不設常規控製儀(yi) 表盤。另一種方式為(wei) 通過由 PLC網絡上的公共操作員站(即水網操作員站)進行操作。

第二節 係統運行及維護

一、概述

功能

電解海水製氯裝置通過就地電解含有一定氯離子濃度的海水產(chan) 生次氯酸鈉溶液,防止海水中海生物的繁殖或生長。

工作原理

含有氯離子的海水流經電解槽時,給電解槽通以直流電,在電解槽內(nei) 產(chan) 生如下反應:

陽極反應:

2Cl-Cl2+2e

陰極反應:

2H2O+2e2OH-+H2

極間的化學反應:

(1)Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O

(2)ClO-+H2O=HClO+ OH-

(3)HClO=H++ ClO-

總反應:

NaCl+H2ONaClO+H2

平衡反應(1)、(2)和(3)的運行方向主要取決(jue) 於(yu) PH值和環境溫度。

除上述反應外,由於(yu) 海水中存在鈣、鎂離子,電解時這些離子會(hui) 在陰極上形成鈣和鎂的沉澱物,增加電能的消耗。因此,必須通過酸洗的方法定期消除這些沉澱物。

3 資源需求

海水:壓力   0.0~0.4MPa

流量   56m3/h

動力電源:   6kV/380V,50Hz,3ph

儀(yi) 表電源:   220V,50Hz

二、係統描述

1 設計參數

1.1 連續加藥濃度:1mg/L;衝(chong) 擊加藥濃度:3mg/L

1.2 加藥方式:連續複合每天一次的衝(chong) 擊加藥

1.3 裝置產(chan) 氯量:2X45Kg/h

2裝置描述

電解海水製氯裝置是通過整流變壓器和整流器,將AC6.3KV交流電變壓整流為(wei) 直流電,施加到海水電解槽的陰、陽極上。使海水發生電解產(chan) 生活性有效氯,投加到機組冷卻海水中,以解決(jue) 海生物及菌藻類在冷卻水管道和凝汽器銅管上附著繁殖、減少流通麵積影響輸水能力、降低凝汽器冷卻效率、迫使機組降低負荷運行影響發電等諸多問題。

裝置包括兩(liang) 組有效氯產(chan) 量為(wei) 45kg/h的電解槽,每組電解槽可以獨立運行,可分別對應於(yu) 二台機組。

2.1 裝置組成

該電解海水製氯裝置主要由電解槽組件、供配電設備、機械設備及控製儀(yi) 表組成。詳見工藝流程圖。

電解槽組件

電解槽組件是裝置的核心部件。整套電解海水製氯裝置是由兩(liang) 列45kg/h電解槽組組成,每組電解槽包括7個(ge) SC300/3型電解槽,該14個(ge) 電解槽在水路上通過管道並聯連接,在電路上通過導電母排串聯連接。通過電解槽的海水被直流電電解產(chan) 生有效氯,每列電解槽的產(chan) 氯量為(wei) 45kg/h。整個(ge) 電解槽組件在出廠前已組裝在一個(ge) 組架上。

供配電設備

供配電設備由整流變壓器、整流器、低壓配電櫃組成。整流器和整流變壓器通過導電母排與(yu) 電解槽組件連接,並為(wei) 電解槽提供直流電。低壓配電櫃通過電纜和機電設備連接並提供交流電。

機械設備

機械設備由海水泵、過濾器、風機、加藥泵、次氯酸鈉儲(chu) 罐及酸洗設備組成。這些設備由UPVC管道連接。

熱控設備

熱控設備由程控櫃、操作員站和溫度、流量、液位、壓力、壓差等傳(chuan) 感器及儀(yi) 表組成。

2.3工藝流程

裝置在正常運行狀態下工作時,海水通過一用一備自動清洗過濾器除去海水中大顆粒物質(大於(yu) 0.5mm),經二台耐海水腐蝕的海水升壓泵(一用一備)將海水升壓,然後通過除沙器(一用一備)除去直徑在0.04mm以上的沙粒後進入電解槽組件。製氯單元是由兩(liang) 組45kg/h電解槽組成,每組電解槽是采用Seven-Trend De Nora公司的技術製造的三片式SC型 海水電解槽組成,每組電解槽在水路上通過管道串聯連接,在電路上通過導電母排串聯連接。兩(liang) 套整流裝置將6kV交流電轉化為(wei) 直流電分別供給對應的電解槽組,將流經電解槽的海水電解,產(chan) 生次氯酸鈉溶液及副產(chan) 物氫氣進入次氯酸鈉儲(chu) 罐。

詳見工藝流程圖附圖。

電解海水時,除產(chan) 生次氯酸鈉和氫氣外,還不可避免地產(chan) 生鈣、鎂沉澱物,並在電解槽陰極上累積,導致電解槽槽電壓升高,電流效率下降,電耗增大。因此須定期地對電解槽進行酸洗,以除去陰極表麵的沉澱物。電解槽酸洗周期一般為(wei) 30天。酸洗時,首先將海水或自來水注入酸洗罐內(nei) ,達到一定高度,然後通過離心式塑料泵使罐內(nei) 海水高速流過配比器(噴射器)內(nei) 經計算校核的小孔,從(cong) 而將鹽酸抽至酸洗罐。再次注入海水,調整鹽酸溶液濃度為(wei) 10%。而後使稀鹽酸在酸洗罐和電解槽組之間進行循環。酸洗結束後,酸洗泵再把積存在電解槽組內(nei) 的廢酸抽回酸洗罐,後中和排出,酸洗結束。

2.4設備描述

2.4.1電解槽

我所提供的電解海水製氯裝置中核心部件——電解槽是選用美國Exceltec有限公司技術製造的SC330/3型網狀透明結構海水電解槽。

主要參數

型號:                       SC330/3

數量:                       14台

有效氯產(chan) 量:                 2X45Kg/h

液體(ti) 流量:                   2 X 28m3/h

直流電耗:                  ≤4.5kw/kg

陽極材質:                  鈦塗多元貴金屬氧化物塗層

陰極材質:                  哈氏合金

工作電壓:                  ≤37V

工作電流:                  3600A

電極清洗周期:              ≥30天

主要特點:

電解槽蓋:槽蓋采用透明的有機玻璃加工製造,操作人員在運行過程中可以透過槽蓋直接觀察槽內(nei) 反應情況,有利於(yu) 更準確掌握電解槽維修和酸洗的時機。

電解槽殼體(ti) :殼體(ti) 采用極耐次氯酸鈉腐蝕的聚氯乙烯材料加工而成,該結構具備高的安全性和穩定性,特製的O型圈密封消除了液體(ti) 泄漏問題。

陽極:陽極采用鈦塗貴金屬氧化物塗層的尺寸穩定陽極(DSA)。該陽極在0~45溫度範圍內(nei) 均有良好的電化學性能,具有長壽命使用特性。陽極為(wei) 板網式形狀,陽極和陰極用PVDF隔片保持2.5mm間距。

陰極:陰極采用鈦合金。鈦合金在海水和次氯酸鈉介質中具有較強的耐蝕性。

密封:槽內(nei) 導電件的密封采用氟橡膠O型圈,殼體(ti) 和蓋的密封用矽橡膠O型圈。這些密封形式經長期運行證明有的密封性能。

金屬零件:槽內(nei) 所有緊固件和結構件的材料均為(wei) 鈦,外部的緊固件為(wei) 黃銅和紫銅。

導電:電解槽陰極或陽極的導電連接件為(wei) 鈦-銅複合棒,複合棒在槽內(nei) 部分為(wei) 鈦,在槽外部分為(wei) 銅。這樣既避免了腐蝕,又保證導電良好。槽間電連接采用銅板,拆卸十分簡便、快捷。

設計:電解槽內(nei) 陽極為(wei) 單極型。電解槽直立放置,海水由下向上一次性高速流過。電解產(chan) 生的氫氣能順著水流順利排出,不會(hui) 在槽內(nei) 積存。鈣鎂沉澱物在高流速下減緩了在陰極上的積存,延長了酸洗周期。

2.4.2 海水升壓泵

選用IH80-65-160型號的鈦泵。

海水升壓泵為(wei) 臥式離心泵,密封形式為(wei) 單端麵機械密封,采用耐腐蝕性材料製成,軸承架形成組合部件,拆裝方便。泵殼體(ti) 、葉輪、軸材料等均為(wei) 鈦合金,極耐次氯酸鈉腐蝕。

電機功率:18.5KW,380V

揚程:30m

流量:56m3/h

2.4.3 加藥泵

連續加藥泵選用同海水升壓泵IH65-50-125型號的鈦泵。

衝(chong) 擊加藥泵選用IH100-80-160型號的鈦泵。

電機功率:15KW,380V

揚程:30m

流量:120m3/h

2.4.4 風機

風機采用中低壓離心式鼓風機,用以稀釋次氯酸鈉儲(chu) 罐內(nei) 的氫氣。葉輪由10個(ge) 後傾(qing) 的機翼型葉片、曲線型前盤和平板後盤組成。靜平衡高,空氣性能好,效率高,運轉平穩。

2.4.5 自動清洗過濾器

選用ZHG56-LA型自動清洗過濾器。

結構特點:

海水過濾器是用來濾除海水中的雜質,防止電解槽堵塞。過濾器采用自動反衝(chong) 洗型,殼體(ti) 、濾網、軸均采用耐海水腐蝕的不鏽鋼。

操作原理:

該過濾器利用係統的壓差,不影響海水流動情況下自動進行反衝(chong) 洗,清洗時不需要獨立供應清洗液。

正常操作時,海水從(cong) 過濾器入口進入管型線濾網筒,所有大於(yu) 0.4mm的雜質留在網內(nei) 。這個(ge) 過程連續進行直到雜質在過濾器管內(nei) 積累到一定程度,導致壓差增加。當壓差控製器達到預先設定值(0.035Mpa)時,自動反衝(chong) 洗開始啟動。通過濾網體(ti) 的轉動,每個(ge) 網芯管分別連接到反衝(chong) 洗出口,利用反衝(chong) 洗水分別有效地衝(chong) 洗過濾器的每個(ge) 網芯管,並將了衝(chong) 洗雜質,通過排汙閥排到地溝中。

整個(ge) 操作過程通過壓差控製自動進行。當所有的過濾器管被清洗完畢,自動反衝(chong) 洗循環停止,過濾器恢複到正常方式直到壓差控製器下一次動作,重複進行清洗。

2.4.6 次氯酸鈉儲(chu) 罐

次氯酸鈉儲(chu) 罐選用容積為(wei) 40m3的玻璃鋼儲(chu) 罐。

次氯酸鈉儲(chu) 罐是用來以風機強製鼓風稀釋電解產(chan) 生的氫氣,並排除電解過程中形成的鈣、鎂沉澱物。次氯酸鈉儲(chu) 罐為(wei) 直立式,橢圓形封頭的罐體(ti) ,以利用排氫和排汙。次氯酸鈉儲(chu) 罐是由玻璃鋼材料製造,既耐腐蝕,又可滿足室外抗溫差及日光照射等因素老化的要求。次氯酸鈉儲(chu) 罐裝有溢流管、排汙管、人孔、就地液位顯示、液位開關(guan) 及液位控製係統。液位開關(guan) 設定很低、低、高、很高四點。

2.4.7酸洗設備

酸洗泵

酸洗泵選用CQF型離心式耐腐蝕塑料泵。泵體(ti) 材料選用增強聚丙烯材料,極耐腐蝕。酸洗泵用來將稀鹽酸在酸洗罐和電解槽組之間循環。同時,當酸洗結束後,將積存在電解槽組內(nei) 的廢酸抽空。

電機功率:1.1KW,380V

揚程:20m

流量:3.0 m3/h

酸洗罐

酸罐選用FRP罐。容積為(wei) 1.5m3,立式放置,設有液位指示裝置,便於(yu) 配比鹽酸。

2.4.8管道及閥門

裝置中所有管道和閥門均采用耐蝕性*的UPVC材料。

2.4.9 整流控製櫃

整流控製櫃的作用是給電解槽提供直流電,給水泵及儀(yi) 表提供供電電源及對整套裝置進行控製和保護。

整流控製櫃具有手動和自動兩(liang) 種操作方式。在手動狀態下,可對設備進行逐個(ge) 啟、停操作,此功能用於(yu) 裝置調試、維修期間或自動狀態失效後的控製操作。在自動狀態下,所有控製和保護功能啟動,可保證裝置安全可靠地運行,此功能用於(yu) 正常的運行操作。

在自動狀態下,整流控製櫃具有過電流和過電壓保護、溫度顯示及溫度高限保護、電解槽前液體(ti) 壓力高限保護、電解槽前液體(ti) 液位以及次氯酸鈉儲(chu) 罐液位控製等功能。

2.4.10 儀(yi) 表

儀(yi) 表主要由電磁流量計、電接點隔膜壓力表、溫度傳(chuan) 感器、隔膜壓力表、浮球液位開關(guan) 組成。

電接點隔膜壓力表

安裝於(yu) 電解槽前入口處,設有壓力高限控製及報警。

電接點隔膜壓力表(001PIS)型號為(wei) YXC-100MF,隔片材料為(wei) 鉭合金。

溫度傳(chuan) 感器

安裝於(yu) 電解槽前入口處,測量進入電解槽的液體(ti) 溫度並設有溫度高保護。

溫度傳(chuan) 感器的型號為(wei) Pt100,套管材料為(wei) TA2。

隔膜壓力表

安裝在加藥泵的出口,就地顯示加藥泵的出口壓力。

隔膜壓力表的型號為(wei) Y-100MF,膜片材料為(wei) 鉭。

浮球液位開關(guan)

安裝於(yu) 次氯酸鈉儲(chu) 罐內(nei) ,並設有高、中、低三點。根據液位在不同的位置,控製加藥泵及整流控製櫃的運行和停止。

浮球液位開關(guan) 采用液滴形液位開關(guan) ,型號為(wei) UK-303B,開關(guan) 接觸液體(ti) 部分為(wei) 聚丙烯製成,在100以下的液體(ti) 內(nei) 可長期使用。

三、係統的運行

係統運行模式

根據需求,係統可有兩(liang) 種工作模式:手動模式和自動模式。

1.1 手動模式

手動模式是由操作人員根據工藝流程分步控製各個(ge) 設備運行。在設備調試階段應采用手動模式。但必須明確的是:違反工藝要求的操作不會(hui) 被執行。例如:在風機沒有運行的情況下,啟動整流器的操作不會(hui) 被執行。

1.2 自動模式

自動模式是由PLC根據編製好的程序自動控製各個(ge) 設備運行。設備調試完成投入正常運行時,係統運行建議采用自動模式。

啟動準備

2.1 初始狀態

a. 循環水係統已投入運行,並可接受來自製氯站的次氯酸鈉溶液。

b. 管道已衝(chong) 洗完畢,無顆粒或雜質。

c. 過濾器已調試完畢,能正常運行,所有閥門都處於(yu) 正常運行的狀態。

正常運行時閥門所處狀態:

 正常運行時的參數

正常運行時主要參數如下:

每組電解槽流量:28m3/h

電解電流:6300A

裝置控製報警點的設置

關(guan)

D001、D101、D102、QP01、QP02、NZ01、D103、NZ02、D104、D105、D106、QP03、QP04、D107、D108、D008、D109、D111、NZ03、D110、NZ04、D112

D002、Q408、Q410、Q411、Q412、Q413、Q420、Q409、Q414、Q415、Q416、Q417、Q421、Q418、Q419、QY01、QY02、D007、D201

設備

控製項目

報警值

上限值

下限值

電解槽

入口壓力

0.4MPa

入口流量

16.2m3/h

出口溫度

55

槽壓

37V

1V

整流器

電流

6300A

電壓

60V

冷卻水壓力

0.2MPa

次氯酸鈉儲(chu) 罐

液位高限

3.6m

液位中限

1.6 m

液位低限

0.5m

2.2 電源

a. 給低壓配電櫃供電的AC380V電源閉合。

b. 在低壓配電櫃上閉合下列設備的電源:

整流變壓器

控製櫃

整流器控製電源1

整流器控製電源2

加藥泵1

加藥泵2

衝(chong) 擊加藥泵

酸洗泵

海水泵1

海水泵2

風機1

風機2

c. 在配電櫃上啟動控製櫃的電源。

係統啟動

3.1 手動啟動

a. 將整流器的遠控/就地開關(guan) 置於(yu) “遠控”。

b. 將低壓配電櫃上所有(控製櫃除外)遠控/就地開關(guan) 置於(yu) “遠控”。

c. 將控製櫃的自動/手動開關(guan) 置於(yu) “手動”。

d. 根據需要選擇1組或2組或兩(liang) 組同時運行。

e. 在控製櫃上進行如下操作:

啟動風機。

啟動海水泵。

延時約1分鍾後,啟動整流器,調節電流輸出給定旋鈕,使電流達到6300A。

儲(chu) 罐液位到達中液位後,可以啟加藥泵進行加藥。

儲(chu) 罐液位到達高液位後,啟動衝(chong) 擊加藥泵進行加藥。

3.2 自動啟動

a. 將整流器的遠控/就地開關(guan) 置於(yu) “遠控”。

b. 將低壓配電櫃上的遠控/就地開關(guan) (控製櫃除外)置於(yu) “遠控”。

c. 將控製櫃的手動/自動開關(guan) 置於(yu) “自動”。

d. 根據需要選擇1組或2組或兩(liang) 組同時運行。

e. 在控製櫃上啟動“自動啟動”按鈕。

f. 係統按“手動啟動”中的順序自動啟動。

說明:兩(liang) 套同時運行時,所有的海水泵,整流器,加藥泵均啟動。

單套運行時(1組或2組),隻啟動相應組的整流器,海水泵和加藥泵處於(yu) 一用一備狀態。

3.3 建議的啟動程序

在製氯係統的啟動中,尤其是裝置在停機一段時間後的啟動,由於(yu) 水路中各個(ge) 流量調節閥不一定在合適的調節位置。建議采用如下手、自動配合啟動的方法,達到安全運行的目的。

a. 將控製櫃的自動/手動開關(guan) 置於(yu) “手動”。

b. 根據需要選擇1組或2組或兩(liang) 組同時運行。同時調節好水路中各個(ge) 閥門的位置,與(yu) 之配合。

c. 依次啟動風機、海水泵。

d. 檢查水路流量、液位達到要求後,啟動整流器。並調節輸出電流到需要值。

e. 將控製櫃的自動/手動開關(guan) 置於(yu) “自動”。

係統停止

4.1 手動停止

a. 將控製櫃的手動/自動開關(guan) 置於(yu) “手動”。

b. 在控製櫃上進行如下操作:

將整流器輸出電流調到0,停運整流器

停運海水泵

停運加藥泵

停運風機

4.2 自動停止

a. 將控製櫃的手動/自動開關(guan) 置於(yu) “自動”。

b. 在控製櫃上啟動“自動停”按鈕,係統按編製好的程序自動停止運行。此時風機回延時一段時間(進行除氫),然後停止。

CRT的操作

圖形操作員窗口CRT位於(yu) 控製台麵板右側(ce) ,操作人員可以從(cong) 中觀察係統運行參數、流程,以及參數的設定。

.1  主畫麵

當控製櫃加電後,PLC和CRT啟動,CRT顯示主畫麵如下:

屏幕的下方是選擇菜單區,每個(ge) 菜單選項下方對應著相應的操作按鈕。操作員隻須按下相應的按鈕,即可進入該選項畫麵。其它畫麵的操作也類似。

主畫麵下有三種選項:流程、參數、設置。

.2  流程畫麵

從(cong) 主畫麵按下F9,即進入流程畫麵。流程畫麵顯示了工作流程,如下:

畫麵中每一個(ge) 圖形代表一個(ge) 設備。設備的運行情況通過圖形的顏色來表示。

紅色代表運行,綠色代表停止。儲(chu) 液罐的液位由柱狀色帶表示。

在流程畫麵下還有一個(ge) 槽壓菜單選項,按“F11”可以進入。如下圖:

畫麵共有八個(ge) 柱狀圖,每個(ge) 柱狀圖顯示一個(ge) 槽壓值。

按返回F14鍵,回到上級菜單。

.3  參數畫麵

在主畫麵下,按F10鍵可進入參數畫麵。如下圖:

在參數畫麵,用戶可以監視係統運行的各項參數。包括輸出電流、輸出電壓、流量、溫度、槽壓等。

按下F9,直接進入流程畫麵。

按返回F14鍵,回到上級畫麵。

.4  設置畫麵

在主畫麵下,按F12鍵可進入參數畫麵。如下圖:

在設置畫麵,用戶可以設置係統的流量下限報警設定值、溫度上限報警設定值,以及當前的係統時間和日期。

當用戶想要修改某項值時,先用光標鍵將光標移動到修改位置,然後按下任意數字鍵。此時會(hui) 彈出密碼輸入窗口。輸入“100”,按下回車鍵,就可以輸入需要更新的值了。輸入完成後按回車鍵,如果輸入值合法,則輸入值會(hui) 成為(wei) 當前值。

6 電解槽的酸洗

6.1 酸洗前的準備

a. 關(guan) 閉電解槽的供電電源。

b. 在電解槽停電的情況下,繼續通水5分鍾左右,衝(chong) 洗電解槽內(nei) 的殘餘(yu) 次氯酸鈉溶液。

c. 停止海水泵、加藥泵的運行。

d. 準備37%的工業(ye) 鹽酸。

6.2 電解槽的酸洗

a. 稀鹽酸的配製

關(guan) 閉閥門Q401、Q407,打開自來水進口閥門Q503觀察酸洗罐液位計液位高度達到總高度的50%(約600L)時,關(guan) 閉自來水進口閥門Q503,準備200L約37%的工業(ye) 鹽酸,將閥門Q406下的軟管插入到濃鹽酸容器的底部。

關(guan) 閉閥門Q402、Q403、Q404,打開閥門Q401、Q405、Q406、QP09、啟動酸洗泵,當噴射器吸取鹽酸時,觀察酸洗罐液位計,液位高度達到總高度的60%(約800L)時,停止酸洗泵的運行,此時濃度為(wei) 10%的稀鹽酸溶液已配製完畢。

b. 電解槽的酸洗

● 1#電解槽組

關(guan) 閉閥門Q402、Q405、Q404、Q407、D105、D106、D107、D108、Q420、Q409,打開閥門Q401、Q403、QP09、Q408、Q410、Q411、Q412、Q413,啟動酸洗泵,使稀鹽酸在電解槽和酸洗罐間循環2小時(從(cong) 電解槽正麵觀察鈣鎂沉澱已幹淨為(wei) 宜),停止酸洗泵的運轉。

在以上閥門狀態下,關(guan) 閉閥門Q401、Q403,打開閥門Q402、Q404,啟動酸洗泵,觀察電解槽內(nei) 酸液抽光後,停運酸洗泵,並關(guan) 閉閥門。

● 2#電解槽組

關(guan) 閉閥門Q402、Q405、Q404、Q407、D105、D106、D107、D108、Q421、Q408,打開閥門Q401、Q403、QP09、Q409、Q414、Q415、Q416、Q417,啟動酸洗泵,使稀鹽酸在電解槽和酸洗罐間循環2小時(從(cong) 電解槽正麵觀察鈣鎂沉澱已幹淨為(wei) 宜),停止酸洗泵的運轉。

在以上閥門狀態下,關(guan) 閉閥門Q401、Q403,打開閥門Q402、Q404,啟動酸洗泵,觀察電解槽內(nei) 酸液抽光後,停運酸洗泵,並關(guan) 閉閥門。

c. 稀鹽酸的中和排放

當稀鹽酸的濃度下降到5%以下,不能繼續使用,須加堿將其中和排放。

此時酸洗結束。

四、 維護

1 維護總則

次氯酸鈉發生裝置需每5年進行一次大修或設備更換。正常運行期間,為(wei) 確保裝置安全可靠地運行,必須按有關(guan) 進行定期檢查和試驗。

電解槽的陽極須5年更換一次,以保證電解槽率、低電耗地穩定工作。

2 維護說明

2.1 定期維護

2.1.1每天的維護

a. 目視檢查設備和管道是否漏水。發現任何泄漏必須進行排除。

b. 檢查通過電解槽組的水流量在27m3/h左右。如流量不在此範圍內(nei) ,調節閥門D105、D106,使其滿足此流量範圍。

c. 檢查加藥泵的出口壓力是否在正常值範圍內(nei) 。

d. 記錄通過電解槽的水流量、電解槽入口壓力和出口溫度,整流器輸出的直流電流和直流電壓。

2.1.2 每周的維護

a. 檢查次氯酸鈉儲(chu) 罐的浮球液位開關(guan) 是否正常。

b. 檢查水泵的噪音和振動是否正常。

c. 參照附錄6-1,測量電解槽出口的次氯酸鈉濃度並記錄。

d. 檢查電解槽各密封麵和導電螺栓是否有漏水。

e. 建議停機衝(chong) 洗各電解槽。

2.1.3 每月的維護

a. 檢查次氯酸鈉儲(chu) 罐和酸洗箱外表是否有裂紋或嚴(yan) 重劃傷(shang) 。

b. 對上述設備進行排汙操作,除去沉澱在罐底的沉澱物。

c. 當整流器滿負荷工作時,測量每個(ge) 電解槽的槽電壓。如果槽與(yu) 槽之間的電壓偏差超過3V,應停機檢查。

d. 根據槽壓值和產(chan) 氯量確定是否需要酸洗。

e. 如需要酸洗,按照3.6章節的要求進行操作。

2.1.4 每年的維護

a. 對水泵進行拆卸檢查,如有部件損壞,應及時更換。

b. 檢查整流控製櫃有無損壞或過熱的跡象。

c. 清除整流控製櫃內(nei) 的積灰。

2.2 五年大修的維護

2.2.1 拆卸電解槽,更換陽極板、密封圈等部件。

2.2.2 其它設備,參照附錄6-2進行大修維護。

附錄:有效氯濃度測量方法:

電解海水中有效氯含量的測定方法

鹽水電解後形成的具有氧化能力的各種狀態氯(CI2CIO-NaOCI)的總和,稱之為(wei) 有效氯含量。

1. 容量法

本方法適用於(yu) 電解海水製氯係統在運行時,在實驗室測定已電解的海水中有效氯的含量。

1.1 方法原理

電解海水中的有效氯能將碘化鉀中的碘氧化成遊離態的碘,用硫代硫酸鈉滴定析出的碘,根據滴定液的用量,計算海水中有效氯的濃度。

1.2  試劑

a. 碘化鉀(KI)分析純

b. 硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5H2O)分析純

c. 硫酸  6N 分析純

d. 澱粉溶液  5

e. 碳酸鈉(Na2CO3)分析純

f.  重鉻酸鉀(K2Cr2O7)基準純

1.3  0.1N硫代硫酸鈉溶液配製

稱取25g硫代硫酸鈉,用煮沸、冷卻後的蒸餾水1000ml,溶解硫代硫酸鈉,並加少量碳酸鈉,儲(chu) 於(yu) 棕色瓶中,放置12天後標定其濃度。

1.4  0.1N硫代硫酸鈉溶液的標定

1.4.1  0.1N重鉻酸鉀溶液的配製

a.  準確稱取在120℃下幹燥至衡重的重鉻酸鉀4.9030g

b.  用蒸餾水溶解,並移入1L容量瓶中稀釋至刻度,搖勻。

1.4.2  標定

a.  抽取25ml 0.1N重鉻酸鉀溶液移入錐型瓶中,加5ml 6N的硫酸,2g碘化鉀,然後用0.1N硫代硫酸鈉溶液(1.3)滴定至淡黃色。

b.  加入1ml  5%的澱粉,繼續滴定至終點(顯示亮綠色),記下0.1N硫代硫酸鈉溶液的用量Vml)。

c.  1.4.2a)(b)規定,重複取樣三次,計算0.1N硫代硫酸鈉溶液的用量的平均值V

d.  按同樣操作滴定各種試劑值,從(cong) V中扣除。

1.4.3  計算

由公式(1)計算經標定的0.1N硫代硫酸鈉溶液的濃度

N=0.1×25/V          (1

1.5  0.01N硫代硫酸鈉溶液的配製

抽取已標定的0.1N硫代硫酸鈉溶液100ml,移入1L容量瓶中,用煮沸、冷卻後的蒸餾水稀釋到刻度,搖勻。

1.6  有效氯含量的測定

a.  250ml 錐形瓶中,加入2g KI 5ml 6N 的硫酸,並加入100ml 的電解鹽水,搖勻,放置5min

b.  0.01N的硫代硫酸鈉溶液滴定至淡黃色,加入1ml 5%的澱粉溶液繼續滴定至無色,並記下0.01N硫代硫酸鈉溶液的用量(VNa2S2O3)。

1.7 有效氯含量的計算

按公式(2)計算電解海水中有效氯的濃度

C=346.3×VNa2S2O3/V      (2

式中:

C——電解海水中有效氯的濃度  mg/l  ppm

VNa2S2O3——0.01N硫代硫酸鈉溶液的體(ti) 積(ml

V——被測電解鹽水的體(ti) 積(ml

1.8  測量誤差

根據兩(liang) 次滴定結果,計算有效氯濃度的相對誤差為(wei) :

測量範圍:100300ppm  相對誤差  5

測量範圍:300800ppm  相對誤差  3

1.9  產(chan) 氯量計算

a.  記錄流量計的讀數

b.  按公式(3)計算產(chan) 氯量(G

GC×1.0255×B      (3

式中 

G——產(chan) 氯量(g/h

B——鹽水流量(m3/h

1.025——鹽水密度(Kg/l

1.10  電流效率計算

a. 記錄整流器的輸出電流、電壓

b. 按公式(4)計算電流效率(η)

η=G/1.323×A×        (4

式中:

η——電流效率

G——產(chan) 氯量(g/h

A——整流器輸出電流(A

1.323——電化當量(g/Ah

1.11  直流電耗計算

按公式(5)計算直流電耗(W

W=(A×V/G             (5

式中:

W——耗電率(Kwh/KgCI2

A——整流器輸出電流(A

V——電解槽槽壓(V

電解海水製取次氯酸納及加藥係統圖