电解海水制次氯酸钠

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• 装置描述 电解海水制氯装置是通过整流变压器和整流器,将AC6.3KV交流 电变压整流为直流电,施加到海水电解槽的阴、阳极上。使海水 发生电解产生活性有效氯,投加到机组冷却海水中,以解决海生 物及菌藻类在冷却水管道和凝汽器铜管上附着繁殖、减少流通面 积影响输水能力、降低凝汽器冷却效率、迫使机组降低负荷运行 影响发电等诸多问题。 装置包括两组有效氯产量为45kg/h的电解槽,每组电解槽可以独 立运行,可分别对应于二台机组。
≤5.5kW.h/kg ≥720h
电极材料:
阳极采用钛涂贵金属氧化物涂层,阴极采用哈 氏合金C材料
电解槽图
单 个 电 解 槽
阴阳电极
• 阴极:阴极采用钛合金。钛合金在海水和次氯酸钠介 质中具有较强的耐蚀性。
• 密封:槽内导电件的密封采用氟橡胶O型圈,壳体和 盖的密封用硅橡胶O型圈。这些密封形式经长期运行 证明有极好的密封性能。
型号:
整流柜主要参数
KGHS-6300/36
额定直流输出 电压:
36V DC
额定直流输 出电流:
6300A
额定直流输出 电压调节范围:
0~36V DC
整流方式 调节方式:
晶闸管六相半波 整流
恒电流PID调节
额定直流输 出电流调节
范围:
冷却方式:
恒流控制误 差:
0~6300A DC 水冷 <1%
0.08-.011 MPa
主要设备
• 电解海水次氯酸钠发生装置系统由自动冲洗海水 过滤器、海水升压泵、海水除沙器、次氯酸钠发 生器、次氯酸钠贮存罐、加药泵、酸洗设备、整 流变压器、整流柜、控制柜和动力柜等组成。
• 机械设备由海水泵、过滤器、风机、加药泵、次 氯酸钠储罐及酸洗设备组成。这些设备由UPVC 管道连接。
• 热控设备由程控柜、操作员站和温度、流量、液 位、压力、压差等传感器及仪表组成。
4
M3/h
从1、2号机组循环水出口来海水
0.30 MPa
6
M3/h
0.20 MPa
4
M3/h
从供水专业来工业水
从供水专业来循环冷却水
去供水专业来循环冷却水
接酸洗出口
接酸洗入口
酸 洗 系 统
电解流程系统图
PDA TI
#1自动冲 洗海水过 滤器
M
PDA
#2自动冲 洗海水过 滤器
M
PI #1海水泵
PI #2海水泵
电解海水制次氯酸钠
北海电厂循环水处理工艺 辅控二值陈克林
工艺简介
• 电解海水制氯装置通过电解含有一定氯离子浓度 的海水产生次氯酸钠溶液,把次氯酸钠加入到循环 水中,抑制微生物的生长和繁殖,达到保护循环 水系统。
工作原理
• 含有氯离子的海水流经电解槽时,给电解槽通以直流电, 在电解槽内产生如下反应:
取决于PH值和环境温度。 • 除上述反应外,由于海水中存在钙、镁离子,电解
时这些离子会在阴极上形成钙和镁的沉淀物,增 加电能的消耗。因此,必须通过酸洗的方法定期 消除这些沉淀物。
系统描述
• 设计参数 连续加药浓度:1mg/L;冲击加药浓度:3mg/L 加药方式:连续复合每天一次的冲击加药 装置产氯量:2X45Kg/h
• 阳极反应:
• 2Cl-→Cl2+2e
来自百度文库
• 阴极反应:
• 2H2O+2e→2OH-+H2↑
• 两极间的化学反应:
• • •
(((123) ) )CCHllC2O+lO-2+=OHHH2+O-=+=CHClOClO-lO-+C+ lO-+HH-2O
总反应方程
• 总反应: • NaCl+H2O→NaClO+H2↑ • 平衡反应(1)、(2)和(3)的运行方向主要
• 电解槽壳体:壳体采用极耐次氯酸钠腐蚀的聚氯乙烯材料加工 而成,该结构具备高的安全性和稳定性,特制的O型圈密封消 除了液体泄漏问题。
• 阳极:阳极采用钛涂贵金属氧化物涂层的尺寸稳定阳极 (DSA)。该阳极在0~45℃温度范围内均有良好的电化学性 能,具有长寿命使用特性。阳极为板网式形状,阳极和阴极用 PVDF隔片保持2.5mm间距。
• 正常操作时,海水从过滤器入口进入管型线滤网筒,所有大于 0.4mm的杂质留在网内。这个过程连续进行直到杂质在过滤器管 内积累到一定程度,导致压差增加。当压差控制器达到预先设定 值(0.035Mpa)时,自动反冲洗开始启动。通过滤网体的转动, 每个网芯管分别连接到反冲洗出口,利用反冲洗水分别有效地冲 洗过滤器的每个网芯管,并将了冲洗杂质,通过排污阀排到地沟 中。
电解槽描述
• 电解海水制氯装置中核心部件——电解槽是选用美 国Exceltec国际有限公司技术制造的SC330/3型网状 透明结构海水电解槽。
发生器的结构: 板式
数量:
2套
有效氯产率: ≥45 kg/h.套 电极寿命: ≥5 年
析氯电位 直流电耗
≤1.13V (S.C.E)
3.90kW.h/kg
交流电耗 酸洗周期:

洗眼器 PSA
#1
#2

#1排氢风机
#2排氢风机






LISA







0.30 MPa FI 53 M3/h
PI 酸洗泵
酸洗箱
PI #1连续投药泵
PI #2连续投药泵
PI 冲击投药泵
0.30 MPa FI 120 M3/h
至废水处理系统 循环水吸水口
供配电设备
• 供配电设备由整流变压器、整流器、低压配电柜 组成。整流器和整流变压器通过导电母排与电解 槽组件连接,并为电解槽提供直流电。低压配电 柜通过电缆和机电设备连接并提供交流电。
有液位指示装置,便于配比盐酸。
设备
控制项目
入口压力
电解槽
入口流量 出口温度 槽压 电流
整流器
电压
冷却水压力
次氯酸钠储 罐
液位高限 液位中限 液位低限
热工保护定值
报警值 上限值 0.4MPa
55℃ 37V 6300A 60V
3.6m 1.6 m 0.5m
下限值 16.2m3/h 1V
0.2MPa
酸洗设备图
• 整个操作过程通过压差控制自动进行。当所有的过滤器管被清洗 完毕,自动反冲洗循环停止,过滤器恢复到正常方式直到压差控 制器下一次动作,重复进行清洗。
自 动 清 洗 过 滤 器 图
次氯酸钠储罐
• 次氯酸钠储罐选用容积为40m3的玻璃钢储罐。 • 次氯酸钠储罐是用来以风机强制鼓风稀释电解
产生的氢气,并排除电解过程中形成的钙、镁 沉淀物。次氯酸钠储罐为直立式,椭圆形封头 的罐体,以利用排氢和排污。次氯酸钠储罐是 由玻璃钢材料制造,既耐腐蚀,又可满足室外 抗温差及日光照射等因素老化的要求。次氯酸 钠储罐装有溢流管、排污管、人孔、就地液位 显示、液位开关及液位控制系统。液位开关设 定很低、低、高、很高四点。
工艺流程
• 装置在正常运行状态下工作时,海水通过一用一备自动 清洗过滤器除去海水中大颗粒物质(大于0.5mm),经 二台耐海水腐蚀的海水升压泵(一用一备)将海水升压, 然后通过除沙器(一用一备)除去直径在0.04mm以上 的沙粒后进入电解槽组件。制氯单元是由两组45kg/h电 解槽组成,每组电解槽是采用Seven-Trend De Nora公 司的最先进技术制造的三片式SC型 海水电解槽组成, 每组电解槽在水路上通过管道串联连接,在电路上通过 导电母排串联连接。两套整流装置将6kV交流电转化为 直流电分别供给对应的电解槽组,将流经电解槽的海水 电解,产生次氯酸钠溶液及副产物氢气进入次氯酸钠储 罐。
次 氯 酸 钠 储 罐 图
系统的运行
• 系统运行模式 • 根据需求,系统可有两种工作模式:手动模式和自动模
式。 • 1 手动模式 • 手动模式是由操作人员根据工艺流程分步控制各个设备
运行。在设备调试阶段应采用手动模式。但必须明确的 是:违反工艺要求的操作不会被执行。例如:在风机没 有运行的情况下,启动整流器的操作不会被执行。 • 2 自动模式 • 自动模式是由PLC根据编制好的程序自动控制各个设备 运行。设备调试完成投入正常运行时,系统运行建议采 用自动模式。
• 电解槽内阳极为单极型。电解槽直立放置,海水由下向上一次 性高速流过。电解产生的氢气能顺着水流顺利排出,不会在槽 内积存。钙镁沉淀物在高流速下减缓了在阴极上的积存,延长 了酸洗周期。
定期酸洗
• 电解海水时,除产生次氯酸钠和氢气外,还不可避 免地产生钙、镁沉淀物,并在电解槽阴极上累积, 导致电解槽槽电压升高,电流效率下降,电耗增大。 因此须定期地对电解槽进行酸洗,以除去阴极表面 的沉淀物。电解槽酸洗周期一般为30天。酸洗时, 首先将海水或自来水注入酸洗罐内,达到一定高度, 然后通过离心式塑料泵使罐内海水高速流过配比器 (喷射器)内经计算校核的小孔,从而将盐酸抽至 酸洗罐。再次注入海水,调整盐酸溶液浓度为10%。 而后使稀盐酸在酸洗罐和电解槽组之间进行循环。 酸洗结束后,酸洗泵再把积存在电解槽组内的废酸 抽回酸洗罐,最后中和排出,酸洗结束。
海水升压泵
• 选用IH80-65-160型号的钛泵。 • 海水升压泵为卧式离心泵,密封形式为单端面
机械密封,采用耐腐蚀性材料制成,轴承架形 成组合部件,拆装方便。泵壳体、叶轮、轴材 料等均为钛合金,极耐次氯酸钠腐蚀。 • 电机功率:18.5KW,380V • 扬程:30m • 流量:56m3/h
海水升压泵图
酸洗设备
• 酸洗泵选用CQF型离心式耐腐蚀塑料泵。泵体 材料选用增强聚丙烯材料,极耐腐蚀。酸洗泵 用来将稀盐酸在酸洗罐和电解槽组之间循环。 同时,当酸洗结束后,将积存在电解槽组内的 废酸抽空。
• 电机功率:1.1KW,380V • 扬程:20m • 流量:3.0 m3/h • 酸洗罐 • 酸罐选用FRP罐。容积为1.5m3,立式放置,设
#1次氯酸钠发生器
H TISA
H PISA L FISA
酸洗出口 #1









#2次氯酸钠发生器
H PISA L FISA
#2 海 水 除 沙 器
酸洗出口
冲洗酸洗区
接酸洗罐清水入口
输入 6kvAC 3PH 50Hz
+
整流/变压器 -
输入
+
整流/变压器 -

6kvAC 3PH 50Hz



使电流达到6300A。 • 储罐液位到达中液位后,可以启加药泵进行加药。 • 储罐液位到达高液位后,启动冲击加药泵进行加药。
自动启动
• 将整流器的远控/就地开关置于“远控”。 • 将低压配电柜上的远控/就地开关(控制柜除外)
风机图
自动清洗过滤器
• 选用ZHG56-LA型自动清洗过滤器。
• 结构特点:
• 海水过滤器是用来滤除海水中的杂质,防止电解槽堵塞。过滤器 采用自动反冲洗型,壳体、滤网、轴均采用耐海水腐蚀的不锈钢。
• 操作原理:
• 该过滤器利用系统的压差,不影响海水流动情况下自动进行反冲 洗,清洗时不需要独立供应清洗液。
整流柜图
电解槽组件
• 电解槽组件是装置的核心部件。整套电解海水 制氯装置是由两列45kg/h电解槽组组成,每组 电解槽包括7个SC300/3型电解槽,该14个电 解槽在水路上通过管道并联连接,在电路上通 过导电母排串联连接。通过电解槽的海水被直 流电电解产生有效氯,每列电解槽的产氯量为 45kg/h。整个电解槽组件在出厂前已组装在一 个组架上。
系统启动
• 手动启动 • 将整流器的远控/就地开关置于“远控”。 • 将低压配电柜上所有(控制柜除外)远控/就地开关置
于“远控”。 • 将控制柜的自动/手动开关置于“手动”。 • 根据需要选择1组或2组或两组同时运行。 • 在控制柜上进行如下操作: • 启动风机。 • 启动海水泵。 • 延时约1分钟后,启动整流器,调节电流输出给定旋钮,
加药泵
• 连续加药泵选用同海水升压泵IH65-50-125型号的 钛泵。
• 电机功率:11KW,380V • 扬程:30m • 流量:56m3/h • 冲击加药泵选用IH100-80-160型号的钛泵。 • 电机功率:15KW,380V • 扬程:30m • 流量:120m3/h
加药泵图
风机
• 风机采用中低压离心式鼓风机,用以稀释次氯酸 钠储罐内的氢气。叶轮由10个后倾的机翼型叶片、 曲线型前盘和平板后盘组成。静平衡高,空气性 能好,效率高,运转平稳。
• 金属零件:槽内所有紧固件和结构件的材料均为钛, 外部的紧固件为黄铜和紫铜。
• 导电:电解槽阴极或阳极的导电连接件为钛-铜复合 棒,复合棒在槽内部分为钛,在槽外部分为铜。这样 既避免了腐蚀,又保证导电良好。槽间电连接采用铜 板,拆卸十分简便、快捷。
电解主要特点
• 电解槽盖:槽盖采用透明的有机玻璃加工制造,操作人员在运 行过程中可以透过槽盖直接观察槽内反应情况,有利于更准确 掌握电解槽维修和酸洗的时机。
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