8、反渗透技术协议-里彦

山东里能集团煤炭地下气化发电示范工程反渗透系统技术协议书山东里能集团有限公司国电华北电力设计院工程有限公司北京米泥帕水处理技术有限公司二零零四年九月二十九日目录一、技术规范书1、总则2、设备技术要求3、工艺系统设备规范二、供货范围明细表1、主设备清单2、随机备品备件及特殊工具三、技术资料的提供四、技术服务及联络五、安装调试一、技术规范书本技术协议书适用于里能集团煤炭地下气化发电示范工程2×300MW火力发电机组第二批辅机设备反渗透系统，它提出了该系统的功能设计、结构、安装和试验等方面的技术要求和性能特点的说明。

主要包括：加药系统、保安过滤器、高压泵、反渗透主体及反对渗透清洗装置等。

1.总则1.1本技术标书涉及的设备是为了满足山东里能集团煤炭地下气化发电示范工程反渗透系统的要求，要求如下：1.1.1 系统总进水：≮187m3/h1.1.2 反渗透出力：2×70m3/h1.1.3 系统配置：2×70m3/h反渗透装置、反渗透化学清洗装置、冲洗系统、加药装置及就地控制系统。

1.1.4 反渗透进水要求、产水水质和回收率：➢进水水温：25℃左右➢进水水质：SDI≤3 、最大给水浊度1NTU游离氯＜0.1ppm 、总铁＜0.3ppm➢反渗透（RO）脱盐率：≥98%（一年内）、≥96%（三年内）➢反渗透（RO）系统回收率：75%1.2本方案主要依据如下：1.2.1 反渗透给水水源：预处理给水1.2.2 原水水质分析：按用户提供的水质报告1.2.3设计供货界限：加药装置、从5μ保安过滤器进口法兰至反渗透产水出口法兰处之间的设备由供方负责供货设计；其他包括设备安装、设备基础、地沟、预埋件、预留孔洞等均由需方负责并安装施工，供方进行指导安装并负责调试及人员培训。

1.2.4电气仪表：供方提供反渗透系统及相关的水泵、水箱的就地及远传仪表及就地电控箱，并提供就地电控箱至就地设备的电缆（包括动力和控制电缆）及相关的安装材料，所有与锅炉补给水程控系统联系的信号均接至就地电控柜或仪表箱、接线盒的端子排。

供电系统采用三相四线制，双回路进线，供方提供负荷总容量，动力电源由需方提供。

供方提供反渗透系统及相关的水泵、水箱等装置的全部控制、相关的电动的电气原理、安装接线图。

所有仪表应按需要完整地配备一、二次仪表阀或其他取样装置等仪表连接附件。

供方应提供反渗透系统及相关的水泵、水箱的运行状态参数和异常工况的报警项目及参数，并提出正常运行操作和紧急事故处理的控制要求。

供方的电控设计I/O点数留有10%的余量，同时A/D转换也留有10%的余量。

供方PLC采用MODICON产品，其他电器主要元件采用OMRON品牌,接线端子采用凤凰系列产品。

1.2.5 设备到达需方现场后需方负责设备的卸货、吊装、就位。

1.2.6其它涉及的设计基础条件将在技术讨论中确定。

1.3设计、制造标准与导则1.3.1国产设备的制造和材料应符合下列标准、规范、规定的最新版本或更高要求。

1) GB150-98《钢制压力容器》2) JB2932-86《化学水处理设备制造技术条件》3) JB2880-81《钢制焊接常压力容器技术条件》4) GB113-9128《钢制管法兰》5) JB2532-80《压力容器油漆、包装、运输》6) SDDZ037《电厂化学水处理设备制造质量分等标准》7)HGJ34-90《化工设备、管道外防腐设计条件》8)《火电工程调整试运质量检验及评定标准》（1996年版）。

9)对外接口法兰应符合87GB《火力发电厂汽水管道零件及部件典型设计手册》1.3.2国外采购的设备或部件的制造工艺和材料应符合ASME和ASTM所涉及的标准。

1.3.3 控制设备、测量仪表和电气设备的设计、制造应符合有关规定和标准。

1.3.4 当上述规定和标准不适用某些设备和材料时，或供方欲采用其它标准规范取代时，需呈交需方确认后方可采用。

2、设备技术要求2.1盐酸加药系统在反渗透除盐过程中对Ca2+的透过率几乎为零，当反渗透给水在膜表面被浓缩后将导致浓水侧的PH值升高和Ca2+浓度增加，PH值的升高会使水中的HCO3-转化为CO32-容易造成CaCO3在反渗透膜表面析出损坏膜元件造成脱盐率、透水率下降。

为防止CaCO3在反渗透膜表面结垢加酸调节PH值。

2.2高效阻垢剂加药系统阻垢剂加药装置的作用是在经预处理后的生水进入反渗透之前，加入高效率的反渗透专用阻垢剂，以防止反渗透浓水侧产生结垢。

系统推荐选用进口的复合阻垢剂，它可以提高水中的难溶物质的饱和度，它具有以下功能：1）抑制析出作用2）分散作用3）晶格扭曲作用4）络合作用2.35μm保安过滤器保安过滤器的作用是截留原水带来的大于5μm的颗粒，以防止其进入反渗透系统。

这种颗粒经高压泵加速后可能对反渗透膜表面造成机械划伤或击穿反渗透膜组件，造成大量漏盐的情况，同时划伤高压泵的叶轮。

保安过滤器采用耐腐蚀的304不锈钢材质外壳，过滤器中的滤元为可更换滤芯，易于更换，绝对精度为5μm，滤芯是由聚丙烯制成，采用独特密封方式当过滤器进出口压差大于设定的值（通常为0.07-0.1MPa）时，应当清洗或更换。

2.4 反渗透系统反渗透系统包括下列单元设备：◆高压泵◆反渗透本体装置◆清洗系统2.4.1高压泵高压泵的作用是为反渗透本体装置提供足够的进水压力，保证反渗透膜的正常运行。

根据反渗透本身的特性，需有一定的推动力去克服渗透压等阻力，才能保证达到设计的产水量。

根据反渗透的配置，经专用软件计算后，在设计水温为25℃时，系统三年后要求提供的进水压力不小于1.25MPa。

每套反渗透装置设置1台出力为95m3/h，扬程为130m的不锈钢高压泵。

本系统选用丹麦格兰富不锈钢立式多级离心高压泵，该泵已经在国内外反渗透设备中广泛使用，具有效率高和噪音低等特点。

2.4.2反渗透本体装置反渗透装置是本系统中最主要的脱盐装置，反渗透系统利用反渗透膜的特性来除去水中绝大部分可溶性盐分、胶体、有机物及微生物。

经过预处理后合格的原水进入置于压力容器内的膜组件，水分子和极少量的阴阳离子通过膜层，经收集管道集中后，通往产水管注入中间水箱。

反之不能通过的就经由另一组收集管道集中后通往浓水排放管，排出系统之外。

系统的进水、产水和浓水管道上都装有一系列的控制阀门、监控仪表及程控操作系统，它们将保证设备能长期保质、保量的系统化运行。

根据用户的要求和生产中便于调节水量的需要，本系统将反渗透系统设置成2套出力为70m3/h/列的反渗透装置。

本装置反渗透膜组件均采用世界上最先进的TFC型复合膜，本系统选用的RO膜生产厂为美国的陶氏公司。

根据用户提供的原水水质分析报告，经过反渗透膜专用计算软件计算，当设计温度为25℃，反渗透装置的回收率为75%时，每套反渗透配置72根膜组件，每根膜组件有效膜面积为400ft2，分别安装在12根压力容器内，成8：4排列。

反渗透装置滑架采用碳钢材质并经过喷砂、化学清洗、涂防腐底漆，外表面涂瓷釉漆。

反渗透主机低压管路采用UPVC材料；高压管路系统采用不锈钢材料。

2.4.3反渗透清洗、冲洗系统反渗透装置配有冲洗系统和化学清洗系统。

反渗透装置停运时，需启动冲洗系统，把反渗透装置内浓缩了四倍的浓水，排出反渗透装置，以免在反渗透装置停运时，浓水中浓缩盐份析出在反渗透膜表面上以及细菌繁殖。

冲洗采用停机后启动冲洗水泵延时5～10分钟。

当反渗透装置产水流量减少10%，运行压降升高15%或其他特殊情况时，需对反渗透膜进行化学清洗，以便恢复反渗透膜元件的性能、延长反渗透膜的使用寿命。

根据反渗透膜运行污染的情况，配制一定浓度的特定的清洗溶液，清除反渗透膜中的污染物质，以恢复膜的原有特性。

无论预处理如何彻底，反渗透经过长期使用后，反渗透膜表面仍会受到结垢的污染。

所以本系统设置一套公用反渗透清洗系统，当膜组件受到污染后，可进行化学清洗。

它包括一台精密过滤器，一台不锈钢清洗泵，一台清洗箱及一批配套仪表、阀门、管道等附件。

2.5 控制系统(就地控制)本套系统的反渗透系统采用国际先进的PLC可编程控制器自动控制运行，实现自动/手动切换开关控制；加药装置的加药量采用自动加药控制。

2.5.1控制柜、操作台制作工艺·控制柜和操作台外观美观，内部布线合理、标志明显。

·控制柜和操作台外壳防护等级IP43，颜色由用户指定。

·柜中均设中心线接地、机壳接地及数字信号接地。

·柜中设带滤网的排风扇，保证柜内散热。

2.6.2控制原理本套装置的反渗透系统采用国际先进的PLC可编程控制器自动控制运行。

➢反渗透系统的自动启、停、冲洗操作反渗透系统的自动操作功能包括：盐酸加药装置、阻垢剂加药装置、高压泵、电动慢开阀、不合格水排放电动阀、浓水排放电动阀、冲洗电动阀的顺序启动和停止；系统启动后，计量加药泵会根据系统的进水水量和水质自动加药；系统停运时反渗透装置自动进行低压冲洗，以防运行中反渗透膜表面产生的污垢在膜表面沉积；系统具有完备的自动/手动控制功能，可保正装置在不同工作环境下运行，其完善的安全保护体系提高了系统的可靠性及使用寿命。

主要结构组成如下：控制系统标准组成及功能为：˙现场专用仪表盘˙现场操作盘˙故障报警管理˙生产程序管理（即高压泵启停、自动冲洗等）2.5.3自动控制状态系统自动检测加药箱液位是否正常，进水流量、PH、高压泵入口压力是否正常；若正常，则启动高压泵；电动慢开阀缓慢打开。

检测RO、出口压力是否正常；若正常，系统完成启动过程；系统自动检测出水水质当出水不合格时自动打开不合格水排放电动阀，当出水合格时自动关闭不合格水排放电动阀，系统进入正常运转。

当系统进入正常运转后，控制系统将根据工艺流程实时检测各工艺点电导、流量、水箱液位等数值，并根据所得信息控制相应执行机构的运行；当控制系统分析发现不符合工艺要求的数值时，将及时调整该点相应的控制机构动作；当判断为故障点时，控制系统将及时发出报警信号，并关停相应的执行机构。

RO系统停止工作，高压泵停机，电动慢开阀缓慢关闭，原水泵关闭；随后冲洗水泵启动，冲洗电动阀打开，浓水电动阀打开反渗透装置进行低压自动冲洗，冲洗完毕冲洗水泵关闭，浓水电动阀关闭，冲洗电动阀关闭。

2.5.4手动控制当PLC系统发生故障时，系统可转换为手动状态：操作人员可通过就地仪表盘操作系统，完成各工艺流程操作。

2.5.5安全保护考虑装置将不同的环境下工作，要求系统具备高可靠性且简单易操作。

这就要求各主要工作部件如水泵、阀门、反渗透膜等都具完备的保护功能，才能保证系统的正常工作。

本装置对系统中各关键部件都实行了自动监测、自动控制、故障报警等控制措施。

1、在反渗透进口设置各种仪表监测进水水质，不合格时系统自动报警停机；2、在各个加药装置的药箱中设置液位传感装置，当液位低于设定值将自动报警提示；3、系统中各高压水泵的入口及出口均装有压力开关，在工作时，发生原水缺水低压开关将自动切断高压水泵的供电电源。