Fe3+ 0.08 mg/L H2S 0 mg/L硬度 123.0 mmol/L 全固形物 37084 mg/LCa硬度 20.8 mmol/L 活性硅(SiO2) 1.0 mg/L溶解固形物 36937.3 mg/L本工程原料水的盐度以33000mg/l计算,设计温度以18℃计算。
二、气象条件属温带大陆性季风气候。
与同纬度内陆地区相比,荣成气候具有冬暖、夏凉、春冷、秋温,四季分明。
气温年较差较小;雨水适中,降水多集中在七、八两月。
全市历年平均气温11.5℃,历年平均降水量778.4毫米,历年平均日照2569.4小时。
三、电力价格电力价格为0.369元/kWh。
四、蒸汽价格蒸汽品质:压力0.29Mpa,温度260•C蒸汽价格:16元/吨。
五、劳动力价格人均劳动力价格以每年30000元计算,福利系数以50%计算。
六、工程投资和设备折旧折旧年限为20年,设备残值以4%计。
第二章 低温多效蒸馏淡化工程方案设计一.多效蒸馏淡化工程的流程该淡化工程的流程如下:原料水从取水构筑物取出后,进入海水淡化厂区的清水池。
清水泵从清水池取水,经过滤网过滤,加入阻垢剂,进入淡化装置;淡化装置的产品水经后处理进入产品水贮存罐,并通过产品水泵供给用户;余下的浓盐水靠重力浓盐水泵排回海里。
使用荣成电厂的蒸汽,作为海水淡化装置的热源。
10000m3/d低温多效蒸馏海水淡化系统水量平衡图如下:22,000m3/d 产水10,000m3/d原料水取水 至用户排出Q=12,000m3/d夏季海域的海水温度较高,还需要约2万m3/d的冷却水,因此海水的总需求量按照4.2万m3/d设计。
根据荣成海域的海水水质,拟采用以下流程:阻垢剂至用户NaClO 浓盐水排放由其流程可知,低温多效蒸馏淡化工程包括如下子项目:1.低温多效蒸馏淡化2.低温多效蒸馏淡化厂的厂房与厂区布置3.与淡化装置配套的产品水输送和排污工程4.输变电工程5.淡化厂的附属设施二、低温多效蒸馏淡化1. 低温多效海水淡化系统的设计条件1.1. 产品水质 TDS≤5mg/l1.2. 低温多效海水淡化的总出力 10000m3/d1.3. 低温多效海水淡化的回收率 50%~55%1.4. 低温多效海水淡化装置的设计水温 18℃1.5. 设备利用率 95%2. 取水及预处理系统低温多效海水淡化装置对进料水的预处理要求十分简单,允许进料水的浊度为20度、游离油不大于1mg/l、游离氯不大于1mg/l。
原料海水进入海水淡化装置之前,只需要在低温多效的进料管路上安装网状过滤器,以除去有可能夹带进入设备的沙粒。
为了防止冬季海水温度过低对低温多效系统造成的不利影响,工程上可以采取两种措施:其一是在冬季提高冷凝器的真空度,减少或避免冷却水的排放,使系统的操作压力降低或效间温差增大,从而保持系统的稳定出力;其二是维持系统的真空度不变,用排放的浓盐水、淡化水对进入装置的海水进行预热,从而保持系统的稳定运行。
对于低温多效设备,为了防止前几效结垢,对进入系统的原料水要加入阻垢分散剂,阻垢剂的加入量一般为3~5mg/l。
3. 低温多效蒸馏淡化设备3.1. 装置单机产水容量:每天5000m3淡水,产品水最高盐含量5mg/l3.2. 装置台数:2台单台设备的进料水:单台设备的额定进料量450m3/h,单台设备海水总需求量420~830m3/h,海水盐含量33000ppm。
3.3. 单台设备的浓盐水排放:250m3/h,盐含量59400ppm。
3.4. 进料温度:平均18°C3.5. 最高蒸发温度:68.3°C3.6. 电力供应:3相,380V,50Hz3.7. 蒸发器的直径:5m3.8 蒸发器效数:103.9 系统的造水比:11.53.10设备的占地尺寸:72´11.5(m)3.11 设备的总干重:430t3.12 设备的运行重量:500t4. 低温多效海水淡化系统的设备配置及主要技术规范4.1. 清水池容积 900m3数量 一座(分两格)外形尺寸 20m(L)×15m(W)×3m(H)结构 砼防腐4.2. 次氯酸钠消毒系统★ 次氯酸钠发生器设计发生能力: 4kg/h输入电流: 400A,40V设备外形: 1500×3500×550★ 循环水泵数量 1流量 40m3/h扬程 15m★ 配套管道和阀门 1套4.3. 低温多效海水淡化主机装置数量 2台额定产水量 5000m3/d系统造水比 11.5蒸发器效数 10蒸发器直径 5米设备的占地尺寸 72´11.5((米)设备的总干重 430吨设备的运行重量 500吨4.4. 低温多效设备配备的主要管路及阀门的公称直径如下: 蒸发器效间泵进口 DN350蒸发器效间泵出口 DN300冷却水排放泵进口 DN250冷却水排放泵出口 DN200海水进料泵进口 DN350海水进料泵出口 DN300冷凝水返回泵进口 DN80冷凝水返回泵出口 DN70浓盐水泵进口 DN200浓盐水泵进口 DN175淡水泵进口 DN250淡水泵进口 DN2001-5效冷凝水排放 DN1506-10效冷凝水排放 DN125冷凝器冷凝水排放 DN125各效浓盐水排放 DN250浓盐水闪蒸罐进出口 DN400淡水闪蒸罐进出口 DN400浓盐水闪蒸罐蒸汽出口 DN500淡水闪蒸罐蒸汽出口 DN500喷射泵后饱和蒸汽 DN1000喷射泵前过热蒸汽 DN400消除蒸汽过热水管 DN32第五效蒸汽循环出口 DN8004.5. 低温多效海水淡化装置主机工艺水泵(两台设备) 海水进料泵数量 5(4用1备)流量 420t/h扬程 30m1-3效进料泵数量 2流量 417t/h扬程 30m4-6效进料泵数量 2流量 370t/h扬程 30m7-10效进料泵数量 2流量 301t/h扬程 30m冷却水排放泵数量 4(2用2备)流量 208t/h扬程 20m浓盐水排放泵数量 4(2用2备)流量 116t/h扬程 20m冷凝水返回泵数量 2流量 21t/h扬程 40m淡水泵数量 2流量 208t/h扬程 20m酸洗泵数量 2流量 208t/h扬程 30m阻垢剂计量泵流量 18 l/h(432L/D)数量 2扬程 4.2bar输出流量 最大30.3l/h最小0.17l/h4.6. 淡水水箱容积 3000m3数量: 两座直径: 15m材质: 钢结构防腐4.7. 产品水泵数量 2流量 208t/h扬程 40m5. 低温多效淡化装置的运行控制该淡化装置设有手动和自动控制两档,在装置的启动阶段采用手动控制,先往蒸发器中补入蒸汽,温度上升到一定值时启动真空泵,在蒸发器中建立真空。
蒸发器内的温度和压力逐步达到额定值,稳定之后进入自动操作状态。
此时,整台装置被一台工业控制计算机所控制,开始自动而稳定的造水。
低温多效蒸馏淡化装置的突出特点在于装置的造水容量可调节性强,其产水量可以是其额定产量的40%~110%。
如果系统不需要那么多的蒸馏水,只要减少进入系统的蒸汽量和原料水量即可。
另外,该装置产出的水是纯度极高的蒸馏水,可以直接供锅炉使用;如果有盐度较低的苦咸水,可以混合使用以达到增加水量和改善水质的目的。
其第三特点是万一传热管泄漏,浓盐水不会污染产品水。
装置本身还带有如下的连锁和报警电路,操作产生非正常状态时,发出声光信号以通知操作人员采取对策,得不到纠正时延时继电器将使装置停车。
安装连锁和报警的具体回路有:5.1. 进料水,当进料水的压力和流量达不到设定值的要求时产生报警信号,并延时关闭装置。
5.2. 进料蒸汽,当进料蒸汽的压力或流量达不到设定值时,将发出声光报警;进料蒸汽压力过高时,进料阀门将对其自动调节。
5.3. 产品水流动,该报警回路的目的是防止蒸发器中的产品水液位过高,同时有一个盐度报警,以保证生产出的产品水盐度小于设定值,对于高盐度的水将通过旁路阀排弃到浓盐水中。
5.4. 浓盐水流动,主要目的是防止蒸发器中的浓盐水液位过高时降低系统的蒸发效率。
5.5. 水泵在缺少机械密封冷却液时受连锁保护而不得启动。
三、低温多效蒸馏淡化厂的厂房与厂区布置多效蒸馏海水淡化装置的总高度为12m,装置总长度72m,宽度11.5m。
共两套。
考虑到山东荣成属温带大陆性季风气候,荣成气温年较差较小,全市历年平均气温11.5℃。
所以低温多效蒸馏海水淡化装置不需要厂房。
海水淡化厂的主要建筑物与构筑物有:清水池、产品水池、海水淡化装置等。
厂区的围墙下部用砖混砌墙,上部用铸铁栏杆以达到美观的效果。
因设施较少,平面布局较简单。
厂房布置图见附图厂区长121m,宽57m,占地面积为6897m2。
厂区道路采用混凝土结构路面,道路宽度分别为6m和4m。
四、与淡化装置配套的产品水输送和浓盐水排放产品水的含盐量小于5mg/l,产品水被贮存到产品水箱,之后通过产品水泵输送到用户。
不考虑高程的变化对淡化水输送的影响,从装置排出的浓盐水靠重力浓盐水泵排回海里。
五、动力统计淡化厂主要动力设备统计序号 名称 数量 流量m3/h 扬程 m 电机功率KW 轴功率KW1 次氯酸钠循环泵1 40 15 4 2.92 海水进料泵 5(备1) 420 30 75 48.163 1-3效进料泵 2 417 30 75 47.784 4-6效进料泵 2 370 30 55 40.835 7-10效进料泵 2 301 30 37 30.136 冷却水排放泵 4(备2) 208 20 22 16.687 浓盐水排放泵 4(备2) 116 20 15 10.538 冷凝水返回泵 2 21 40 7.5 4.679 淡水泵 2 208 20 22 17.1710 酸洗泵 2 208 30 30 25.7511 产出水泵 2 208 40 45 33.32小计 861 597.76海水淡化厂的动力要求如下表:海水淡化厂的动力要求序号 项 目 装机功率kW 实耗功率kW 备 注1 海水淡化主装置 861 597.76 包括取水泵2 照明、暖通及其他 80 55 包括空调系统合计 941652.76海水淡化厂装机功率为941kW,总功率消耗为652.76kW六、辅助车间及设施办公楼占地面积为36×12m2。
第三章 工程投资及成本分析一. 工程投资估算根据低温多效蒸馏进行投资估算,对此工艺进行的投资估算见附表。
工程投资估算(含取水和预处理工程)如下:第一部分费用:8844.19万元第二部分费用:442.06万元预备费:742.90万元铺底流动资金:75万元总投资:10104.15万元2×5000m3/d低温多效工程的总投资为10104.15万元。
二. 造水成本分析2×5000m3/d低温多效蒸馏海水淡化的造水成本可以分为如下几个部分:化学药品消耗、热力消耗、电力消耗、人工工资、福利及管理费用、维修费用、设备折旧费用和银行贷款利息等。