電解海水制取次氯酸鈉裝置

發(fā)布時間：2017-09-25瀏覽次數(shù)：1351返回列表

一、海水水質(zhì)

海水水質(zhì)在高潮位季節(jié)和低潮位季節(jié)發(fā)生很大的變化，次氯酸鈉發(fā)生裝置的進(jìn)水水質(zhì)應(yīng)參照如下指標(biāo)：

PH: 7.7

電導(dǎo)率 34230 mS/cm（25°C）

懸浮固體： 20.33 mg/l

總?cè)芙夤腆w： 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

系統(tǒng)所需的海水由循環(huán)水泵出口經(jīng)旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)預(yù)過濾引來。

二、系統(tǒng)容量

本期工程循環(huán)水量為74502 t/h（2X300MW），次氯酸鈉按1ppm的加藥量連續(xù)投加，根據(jù)海生物的孳生情況，可兼采用沖擊式投加，沖擊投加量為3ppm，沖擊投加時間每天為0.5小時。次氯酸鈉溶液加藥點位于循環(huán)水取水口（取水口低處相對地面零米標(biāo)高為16m）。凝汽器出口余氯量控制在0.1mg/l以下。本期工程2臺機(jī)組共設(shè)2套45kg/h電解海水次氯酸鈉發(fā)生裝置。次氯酸鈉發(fā)生裝置布置在循環(huán)水泵房旁的循環(huán)水加氯間內(nèi)。次氯酸鈉貯存罐布置于室外。

三、技術(shù)要求

電解海水次氯酸鈉發(fā)生裝置系統(tǒng)由自動沖洗海水過濾器、海水升壓泵、海水除沙器、次氯酸鈉發(fā)生器、次氯酸鈉貯存罐、加藥泵、酸洗設(shè)備、整流變壓器、整流柜、控制柜和動力柜等組成。

1、自動沖洗海水過濾器

為防止海水中較大的固體顆粒進(jìn)入次氯酸鈉發(fā)生系統(tǒng)，造成系統(tǒng)的堵塞和對系統(tǒng)管道、電等的磨蝕，在海水泵入口處設(shè)置兩臺100％的自動沖洗海水過濾器。過濾精度為40mm。海水自動沖洗過濾器的反洗過程由過濾器進(jìn)出口壓差開關(guān)控制。當(dāng)壓差超過設(shè)定值時，自動反洗程序開始沖洗濾網(wǎng)上的污物。組成：由殼體、蓋、軸、濾網(wǎng)、反沖洗電機(jī)及電動排污球閥、壓差控制器和控制盤組成，所有部件出廠前整體組裝。

功能:	去除顆粒的雜質(zhì)
數(shù)量:	2
出力:	56m3/h
濾網(wǎng)材料:	316L
殼體材料:	316L
濾網(wǎng)精度：	40目

2、海水除沙器

由于海水含沙量較大，為防止海水中沙粒進(jìn)入次氯酸鈉發(fā)生系統(tǒng)，造成系統(tǒng)的堵塞和對系統(tǒng)管道、電等的磨蝕，在海水升壓泵出口處設(shè)置兩臺100％的離心式除沙器。

組成：由上筒體、下筒體、罐體及電動排污閥組成。

功能:	除沙
數(shù)量:	2
出力:	56m3/h
濾網(wǎng)材料:	316L
殼體材料:	316L
濾網(wǎng)精度：	33μm

3、次氯酸鈉發(fā)生器

電解槽是選用美國Seven-Trend De Nora公司技術(shù)制造的SC330/1型單式網(wǎng)狀透明結(jié)構(gòu)海水電解槽。電解槽為整套裝置的核心部件，通過電解槽的海水被直流電電解產(chǎn)生有效氯，電解槽的性能直接影響裝置的性能。整套裝置共有兩列電解槽組并聯(lián)，每組電解槽是有SC330/1型電解槽串聯(lián)而成，有效氯產(chǎn)量為45kg/h。每組電解槽各對應(yīng)1臺機(jī)組。

電解槽蓋：槽蓋采用透明的耐紫外線有機(jī)玻璃加工制造，操作人員在運行過程中可以透過槽蓋直接觀察槽內(nèi)反應(yīng)情況，有利于直觀地判斷和掌握電解槽維修和酸洗的時機(jī)，便于操作人員管好、用好設(shè)備。

電解槽殼體：殼體采用耐次氯酸鈉腐蝕的聚氯乙烯材料制成，同其它材料相比，具有強(qiáng)度高，耐老化，耐腐蝕等特點，具有高的安全性和穩(wěn)定性，消除了液體泄漏問題。

電解槽內(nèi)陽為單型。電解槽直立放置，海水由下向上一次性高速流過。電解產(chǎn)生的氫氣能順著水流順利排出，不會在槽內(nèi)積存。鈣鎂沉淀物在高流速下減緩了在陰上的積存，延長了酸洗周期。電解槽有良好的密封性。水壓試驗不小于0.4Mpa。電解槽陰、陽之間在干燥狀態(tài)下緣。緣電阻不小于1kW。

發(fā)生器的結(jié)構(gòu):	板式
數(shù)量:	2套
有效氯產(chǎn)率:	≥45 kg/h.套
電壽命:	≥5 年
析氯電位	≤1.13V（S.C.E）
交流電耗	≤5.5kW.h/kg
直流電耗	3.90kW.h/kg
電材料:	陽采用鈦涂貴金屬氧化物涂層
陰采用哈氏合金C材料
酸洗周期:	≥720h

4、次氯酸鈉貯存罐

系統(tǒng)有兩個次氯酸鈉貯存罐。該箱使用玻璃鋼制作（不透光）。貯存罐的進(jìn)出口和排污口設(shè)置手動隔膜閥，該閥門材質(zhì)為ABS。貯存罐設(shè)置上海遠(yuǎn)望液位計生產(chǎn)的磁翻柱液位計（配帶液位計與貯罐之間隔離閥）。次氯酸鈉貯存罐設(shè)置氫氣擴(kuò)散裝置。

次氯酸鈉貯存罐的有關(guān)設(shè)計參數(shù)如下：

數(shù)量:	2臺
結(jié)構(gòu)材料:	玻璃鋼
結(jié)構(gòu)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(jìn)口、藥液出口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口、溢流管道、排污口等
外部連接方式:	法蘭

5、水泵泵體基本構(gòu)造型式為：單級、單吸、軸與電機(jī)直聯(lián)式離心泵。水泵旋轉(zhuǎn)方向從電機(jī)方向看為順時針方向旋轉(zhuǎn)。泵應(yīng)完整地包括泵體、軸、葉輪、聯(lián)軸器、安全罩、底盤和電動機(jī)。泵和電機(jī)安裝在公用底盤上。軸密封采用機(jī)械密封（動環(huán)：碳化硅靜環(huán)：石墨O型圈：聚四氟乙烯彈簧：哈氏合金），確保密封處不發(fā)生泄漏。葉輪及泵軸等旋轉(zhuǎn)部件裝配起來之后，能處于靜平衡和動平衡，葉輪在不拆卸管件的情況下，很容易從泵殼內(nèi)卸下來。用于傳遞泵與電機(jī)之間的旋轉(zhuǎn)運動和轉(zhuǎn)矩的聯(lián)軸器采用具有一定彈性的聯(lián)軸器。泵配套電機(jī)保證能在空氣濕度大于95%的情況下安全、連續(xù)運行。

泵的有關(guān)設(shè)計參數(shù)如下：

海水升壓泵	連續(xù)加藥泵	沖擊加藥泵	酸洗泵
數(shù)量:	2臺	2臺	1臺	1臺
結(jié)構(gòu)型式:	臥式離心泵	臥式離心泵	臥式離心泵	臥式離心泵
泵體	TA2	TA2	TA2	TA2
葉輪	TA2	TA2	TA2	TA2
出入口	TA2	TA2	TA2	TA2
軸	3Cr13	3Cr13	3Cr13	3Cr13
適用介質(zhì):	海水	次氯酸鈉溶液	次氯酸鈉溶液	鹽酸溶液

6、風(fēng)機(jī)

風(fēng)機(jī)基本構(gòu)造型式為：離心式。風(fēng)機(jī)在整個運行工況條件下，必須運行平穩(wěn)、無振動。風(fēng)機(jī)的密封性能良好。風(fēng)機(jī)的有關(guān)設(shè)計參數(shù)如下：

數(shù)量:	2臺(互為備用，故障自動連鎖啟動)
容量:	在次氯酸鈉發(fā)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(jié)構(gòu)型式:	離心風(fēng)機(jī)
結(jié)構(gòu)材料:	玻璃鋼

7、酸洗罐

系統(tǒng)有一個酸洗罐。該罐使用玻璃鋼制作。酸洗罐的進(jìn)出口和排污口設(shè)置手動隔膜閥，該閥門材質(zhì)為ABS。酸洗罐設(shè)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并有50%的富裕量。

酸洗罐和酸洗泵為組合框架式結(jié)構(gòu)。酸洗罐的有關(guān)設(shè)計參數(shù)如下：

數(shù)量:	1臺
容積:	1.0m3
結(jié)構(gòu)材料:	玻璃鋼
結(jié)構(gòu)型式:	立式、平底
附件:	就地液位指示、藥液進(jìn)口、藥液出口、溢流管道、排污口等
外部連接方式:	法蘭

8. 儀表和控制要求

整個次氯酸鈉發(fā)生裝置控制系統(tǒng)按照無人值守來進(jìn)行設(shè)計控制方式采用PLC控制，對整個裝置控制進(jìn)行正常啟、停、運行、控制及報警。

次氯酸鈉發(fā)生裝置控制系統(tǒng)有兩種操作方式。一種操作方式為通過 CRT/鍵盤操作員站進(jìn)行，控制室不設(shè)常規(guī)控制儀表盤。另一種方式為通過由 PLC網(wǎng)絡(luò)上的公共操作員站（即水網(wǎng)操作員站）進(jìn)行操作。

第二節(jié) 系統(tǒng)運行及維護(hù)

一、概述

1 功能

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

2 工作原理

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

陽反應(yīng)：

2Cl-→Cl2+2e

陰反應(yīng)：

2H2O+2e→2OH-+H2↑

間的化學(xué)反應(yīng)：

（1）Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O

（2）ClO-+H2O=HClO+ OH-

（3）HClO=H++ ClO-

總反應(yīng)：

NaCl+H2O→NaClO+H2↑

平衡反應(yīng)（1）、（2）和（3）的運行方向主要取決于PH值和環(huán)境溫度。

除上述反應(yīng)外，由于海水中存在鈣、鎂離子,電解時這些離子會在陰上形成鈣和鎂的沉淀物，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淀物。

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

儀表電源： 220V，50Hz

二、系統(tǒng)描述

1 設(shè)計參數(shù)

1.1 連續(xù)加藥濃度：1mg/L；沖擊加藥濃度：3mg/L

1.2 加藥方式：連續(xù)復(fù)合每天一次的沖擊加藥

1.3 裝置產(chǎn)氯量：2X45Kg/h

2裝置描述

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

裝置包括兩組有效氯產(chǎn)量為45kg/h的電解槽，每組電解槽可以運行，可分別對應(yīng)于二臺機(jī)組。

2.1 裝置組成

該電解海水制氯裝置主要由電解槽組件、供配電設(shè)備、機(jī)械設(shè)備及控制儀表組成。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。整套電解海水制氯裝置是由兩列45kg/h電解槽組組成，每組電解槽包括7個SC300/3型電解槽，該14個電解槽在水路上通過管道并聯(lián)連接，在電路上通過導(dǎo)電母排串聯(lián)連接。通過電解槽的海水被直流電電解產(chǎn)生有效氯，每列電解槽的產(chǎn)氯量為45kg/h。整個電解槽組件在出廠前已組裝在一個組架上。

供配電設(shè)備

供配電設(shè)備由整流變壓器、整流器、低壓配電柜組成。整流器和整流變壓器通過導(dǎo)電母排與電解槽組件連接，并為電解槽提供直流電。低壓配電柜通過電纜和機(jī)電設(shè)備連接并提供交流電。

機(jī)械設(shè)備

機(jī)械設(shè)備由海水泵、過濾器、風(fēng)機(jī)、加藥泵、次氯酸鈉儲罐及酸洗設(shè)備組成。這些設(shè)備由UPVC管道連接。

熱控設(shè)備

熱控設(shè)備由程控柜、操作員站和溫度、流量、液位、壓力、壓差等傳感器及儀表組成。

2.3工藝流程

裝置在正常運行狀態(tài)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(zhì)（大于0.5mm），經(jīng)二臺耐海水腐蝕的海水升壓泵（一用一備）將海水升壓，然后通過除沙器（一用一備）除去直徑在0.04mm以上的沙粒后進(jìn)入電解槽組件。制氯單元是由兩組45kg/h電解槽組成，每組電解槽是采用Seven-Trend De Nora公司的技術(shù)制造的三片式SC型海水電解槽組成，每組電解槽在水路上通過管道串聯(lián)連接，在電路上通過導(dǎo)電母排串聯(lián)連接。兩套整流裝置將6kV交流電轉(zhuǎn)化為直流電分別供給對應(yīng)的電解槽組，將流經(jīng)電解槽的海水電解，產(chǎn)生次氯酸鈉溶液及副產(chǎn)物氫氣進(jìn)入次氯酸鈉儲罐。

詳見工藝流程圖附圖。

電解海水時，除產(chǎn)生次氯酸鈉和氫氣外，還不可避免地產(chǎn)生鈣、鎂沉淀物，并在電解槽陰上累積，導(dǎo)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(jìn)行酸洗，以除去陰表面的沉淀物。電解槽酸洗周期一般為30天。酸洗時，先將海水或自來水注入酸洗罐內(nèi)，達(dá)到一定高度，然后通過離心式塑料泵使罐內(nèi)海水高速流過配比器（噴射器）內(nèi)經(jīng)計算校核的小孔，從而將鹽酸抽至酸洗罐。再次注入海水，調(diào)整鹽酸溶液濃度為10%。而后使稀鹽酸在酸洗罐和電解槽組之間進(jìn)行循環(huán)。酸洗結(jié)束后，酸洗泵再把積存在電解槽組內(nèi)的廢酸抽回酸洗罐，后中和排出，酸洗結(jié)束。

2.4設(shè)備描述

2.4.1電解槽

我所提供的電解海水制氯裝置中核心部件——電解槽是選用美國Exceltec有限公司技術(shù)制造的SC330/3型網(wǎng)狀透明結(jié)構(gòu)海水電解槽。

主要參數(shù)

型號： SC330/3

數(shù)量： 14臺

有效氯產(chǎn)量： 2X45Kg/h

液體流量： 2 X 28m3/h

直流電耗： ≤4.5kw/kg

陽材質(zhì)：鈦涂多元貴金屬氧化物涂層

陰材質(zhì)：哈氏合金

工作電壓： ≤37V

工作電流： 3600A

電清洗周期： ≥30天

主要特點：

電解槽蓋：槽蓋采用透明的有機(jī)玻璃加工制造，操作人員在運行過程中可以透過槽蓋直接觀察槽內(nèi)反應(yīng)情況，有利于準(zhǔn)確掌握電解槽維修和酸洗的時機(jī)。

電解槽殼體：殼體采用耐次氯酸鈉腐蝕的聚氯乙烯材料加工而成，該結(jié)構(gòu)具備高的安全性和穩(wěn)定性，特制的O型圈密封消除了液體泄漏問題。

陽：陽采用鈦涂貴金屬氧化物涂層的尺寸穩(wěn)定陽（DSA）。該陽在0~45℃溫度范圍內(nèi)均有良好的電化學(xué)性能，具有長壽命使用特性。陽為板網(wǎng)式形狀，陽和陰用PVDF隔片保持2.5mm間距。

陰：陰采用鈦合金。鈦合金在海水和次氯酸鈉介質(zhì)中具有較強(qiáng)的耐蝕性。

密封：槽內(nèi)導(dǎo)電件的密封采用氟橡膠O型圈，殼體和蓋的密封用硅橡膠O型圈。這些密封形式經(jīng)長期運行證明有的密封性能。

金屬零件：槽內(nèi)所有緊固件和結(jié)構(gòu)件的材料均為鈦，外部的緊固件為黃銅和紫銅。

導(dǎo)電：電解槽陰或陽的導(dǎo)電連接件為鈦-銅復(fù)合棒，復(fù)合棒在槽內(nèi)部分為鈦，在槽外部分為銅。這樣既避免了腐蝕，又保證導(dǎo)電良好。槽間電連接采用銅板，拆卸十分簡便、快捷。

設(shè)計：電解槽內(nèi)陽為單型。電解槽直立放置，海水由下向上一次性高速流過。電解產(chǎn)生的氫氣能順著水流順利排出，不會在槽內(nèi)積存。鈣鎂沉淀物在高流速下減緩了在陰上的積存，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。

海水升壓泵為臥式離心泵，密封形式為單端面機(jī)械密封，采用耐腐蝕性材料制成，軸承架形成組合部件，拆裝方便。泵殼體、葉輪、軸材料等均為鈦合金，耐次氯酸鈉腐蝕。

電機(jī)功率：18.5KW,380V

揚程：30m

流量：56m3/h

2.4.3 加藥泵

連續(xù)加藥泵選用同海水升壓泵IH65-50-125型號的鈦泵。

沖擊加藥泵選用IH100-80-160型號的鈦泵。

電機(jī)功率：15KW,380V

揚程：30m

流量：120m3/h

2.4.4 風(fēng)機(jī)

風(fēng)機(jī)采用中低壓離心式鼓風(fēng)機(jī)，用以稀釋次氯酸鈉儲罐內(nèi)的氫氣。葉輪由10個后傾的機(jī)翼型葉片、曲線型前盤和平板后盤組成。靜平衡高，空氣性能好，效率高，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。

2.4.5 自動清洗過濾器

選用ZHG56-LA型自動清洗過濾器。

結(jié)構(gòu)特點：

海水過濾器是用來濾除海水中的雜質(zhì)，防止電解槽堵塞。過濾器采用自動反沖洗型，殼體、濾網(wǎng)、軸均采用耐海水腐蝕的不銹鋼。

操作原理：

該過濾器利用系統(tǒng)的壓差，不影響海水流動情況下自動進(jìn)行反沖洗，清洗時不需要供應(yīng)清洗液。

正常操作時，海水從過濾器入口進(jìn)入管型線濾網(wǎng)筒，所有大于0.4mm的雜質(zhì)留在網(wǎng)內(nèi)。這個過程連續(xù)進(jìn)行直到雜質(zhì)在過濾器管內(nèi)積累到一定程度，導(dǎo)致壓差增加。當(dāng)壓差控制器達(dá)到預(yù)先設(shè)定值（0.035Mpa）時，自動反沖洗開始啟動。通過濾網(wǎng)體的轉(zhuǎn)動，每個網(wǎng)芯管分別連接到反沖洗出口，利用反沖洗水分別有效地沖洗過濾器的每個網(wǎng)芯管，并將了沖洗雜質(zhì)，通過排污閥排到地溝中。

整個操作過程通過壓差控制自動進(jìn)行。當(dāng)所有的過濾器管被清洗完畢，自動反沖洗循環(huán)停止，過濾器恢復(fù)到正常方式直到壓差控制器下一次動作，重復(fù)進(jìn)行清洗。

2.4.6 次氯酸鈉儲罐

次氯酸鈉儲罐選用容積為40m3的玻璃鋼儲罐。

次氯酸鈉儲罐是用來以風(fēng)機(jī)強(qiáng)制鼓風(fēng)稀釋電解產(chǎn)生的氫氣，并排除電解過程中形成的鈣、鎂沉淀物。次氯酸鈉儲罐為直立式，橢圓形封頭的罐體，以利用排氫和排污。次氯酸鈉儲罐是由玻璃鋼材料制造，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。次氯酸鈉儲罐裝有溢流管、排污管、人孔、就地液位顯示、液位開關(guān)及液位控制系統(tǒng)。液位開關(guān)設(shè)定很低、低、高、很高四點。

2.4.7酸洗設(shè)備

酸洗泵

酸洗泵選用CQF型離心式耐腐蝕塑料泵。泵體材料選用增強(qiáng)聚丙烯材料，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(huán)。同時，當(dāng)酸洗結(jié)束后，將積存在電解槽組內(nèi)的廢酸抽空。

電機(jī)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1.5m3，立式放置，設(shè)有液位指示裝置，便于配比鹽酸。

2.4.8管道及閥門

裝置中所有管道和閥門均采用耐蝕性強(qiáng)的UPVC材料。

2.4.9 整流控制柜

整流控制柜的作用是給電解槽提供直流電，給水泵及儀表提供供電電源及對整套裝置進(jìn)行控制和保護(hù)。

整流控制柜具有手動和自動兩種操作方式。在手動狀態(tài)下，可對設(shè)備進(jìn)行逐個啟、停操作，此功能用于裝置調(diào)試、維修期間或自動狀態(tài)失效后的控制操作。在自動狀態(tài)下，所有控制和保護(hù)功能啟動，可保證裝置安全可靠地運行，此功能用于正常的運行操作。

在自動狀態(tài)下，整流控制柜具有過電流和過電壓保護(hù)、溫度顯示及溫度高限保護(hù)、電解槽前液體壓力高限保護(hù)、電解槽前液體液位以及次氯酸鈉儲罐液位控制等功能。

2.4.10 儀表

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

電接點隔膜壓力表

安裝于電解槽前入口處，設(shè)有壓力高限控制及報警。

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

溫度傳感器

安裝于電解槽前入口處，測量進(jìn)入電解槽的液體溫度并設(shè)有溫度高保護(hù)。

溫度傳感器的型號為Pt100，套管材料為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Y-100MF，膜片材料為鉭。

浮球液位開關(guān)

安裝于次氯酸鈉儲罐內(nèi)，并設(shè)有高、中、低三點。根據(jù)液位在不同的位置，控制加藥泵及整流控制柜的運行和停止。

浮球液位開關(guān)采用液滴形液位開關(guān)，型號為UK-303B，開關(guān)接觸液體部分為聚丙烯制成，在100℃以下的液體內(nèi)可長期使用。

三、系統(tǒng)的運行

1 系統(tǒng)運行模式

根據(jù)需求，系統(tǒng)可有兩種工作模式：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(jù)工藝流程分步控制各個設(shè)備運行。在設(shè)備調(diào)試階段應(yīng)采用手動模式。但必須明確的是：違反工藝要求的操作不會被執(zhí)行。例如：在風(fēng)機(jī)沒有運行的情況下，啟動整流器的操作不會被執(zhí)行。

1.2 自動模式

自動模式是由PLC根據(jù)編制好的程序自動控制各個設(shè)備運行。設(shè)備調(diào)試完成投入正常運行時，系統(tǒng)運行建議采用自動模式。

2 啟動準(zhǔn)備

2.1 初始狀態(tài)

a. 循環(huán)水系統(tǒng)已投入運行，并可接受來自制氯站的次氯酸鈉溶液。

b. 管道已沖洗完畢，無顆粒或雜質(zhì)。

c. 過濾器已調(diào)試完畢，能正常運行，所有閥門都處于正常運行的狀態(tài)。

正常運行時閥門所處狀態(tài)：

正常運行時的參數(shù)

正常運行時主要參數(shù)如下：

每組電解槽流量：28m3/h

電解電流：6300A

裝置控制報警點的設(shè)置

開	關(guān)
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(shè)備	控制項目	報警值
設(shè)備	控制項目	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. 給低壓配電柜供電的AC380V電源閉合。

b. 在低壓配電柜上閉合下列設(shè)備的電源：

整流變壓器

控制柜

整流器控制電源1

整流器控制電源2

加藥泵1

加藥泵2

沖擊加藥泵

酸洗泵

海水泵1

海水泵2

風(fēng)機(jī)1

風(fēng)機(jī)2

c. 在配電柜上啟動控制柜的電源。

3 系統(tǒng)啟動

3.1 手動啟動

a. 將整流器的遠(yuǎn)控/就地開關(guān)置于“遠(yuǎn)控”。

b. 將低壓配電柜上所有（控制柜除外）遠(yuǎn)控/就地開關(guān)置于“遠(yuǎn)控”。

c. 將控制柜的自動/手動開關(guān)置于“手動”。

d. 根據(jù)需要選擇1組或2組或兩組同時運行。

e. 在控制柜上進(jìn)行如下操作：

啟動風(fēng)機(jī)。

啟動海水泵。

延時約1分鐘后，啟動整流器，調(diào)節(jié)電流輸出給定旋鈕，使電流達(dá)到6300A。

儲罐液位到達(dá)中液位后，可以啟加藥泵進(jìn)行加藥。

儲罐液位到達(dá)高液位后，啟動沖擊加藥泵進(jìn)行加藥。

3.2 自動啟動

a. 將整流器的遠(yuǎn)控/就地開關(guān)置于“遠(yuǎn)控”。

b. 將低壓配電柜上的遠(yuǎn)控/就地開關(guān)（控制柜除外）置于“遠(yuǎn)控”。

c. 將控制柜的手動/自動開關(guān)置于“自動”。

d. 根據(jù)需要選擇1組或2組或兩組同時運行。

e. 在控制柜上啟動“自動啟動”按鈕。

f. 系統(tǒng)按“手動啟動”中的順序自動啟動。

說明：兩套同時運行時，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），只啟動相應(yīng)組的整流器，海水泵和加藥泵處于一用一備狀態(tài)。

3.3 建議的啟動程序

在制氯系統(tǒng)的啟動中，尤其是裝置在停機(jī)一段時間后的啟動，由于水路中各個流量調(diào)節(jié)閥不一定在合適的調(diào)節(jié)位置。建議采用如下手、自動配合啟動的方法，達(dá)到安全運行的目的。

a. 將控制柜的自動/手動開關(guān)置于“手動”。

b. 根據(jù)需要選擇1組或2組或兩組同時運行。同時調(diào)節(jié)好水路中各個閥門的位置，與之配合。

c. 依次啟動風(fēng)機(jī)、海水泵。

d. 檢查水路流量、液位達(dá)到要求后，啟動整流器。并調(diào)節(jié)輸出電流到需要值。

e. 將控制柜的自動/手動開關(guān)置于“自動”。

4 系統(tǒng)停止

4.1 手動停止

a. 將控制柜的手動/自動開關(guān)置于“手動”。

b. 在控制柜上進(jìn)行如下操作：

將整流器輸出電流調(diào)到0，停運整流器

停運海水泵

停運加藥泵

停運風(fēng)機(jī)

4.2 自動停止

a. 將控制柜的手動/自動開關(guān)置于“自動”。

b. 在控制柜上啟動“自動停”按鈕，系統(tǒng)按編制好的程序自動停止運行。此時風(fēng)機(jī)回延時一段時間（進(jìn)行除氫），然后停止。

5 CRT的操作

圖形操作員窗口CRT位于控制臺面板右側(cè)，操作人員可以從中觀察系統(tǒng)運行參數(shù)、流程，以及參數(shù)的設(shè)定。

5 .1 主畫面

當(dāng)控制柜加電后，PLC和CRT啟動，CRT顯示主畫面如下：

屏幕的下方是選擇菜單區(qū)，每個菜單選項下方對應(yīng)著相應(yīng)的操作按鈕。操作員只須按下相應(yīng)的按鈕，即可進(jìn)入該選項畫面。其它畫面的操作也類似。

主畫面下有三種選項：流程、參數(shù)、設(shè)置。

5 .2 流程畫面

從主畫面按下F9，即進(jìn)入流程畫面。流程畫面顯示了工作流程，如下：

畫面中每一個圖形代表一個設(shè)備。設(shè)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。儲液罐的液位由柱狀色帶表示。

在流程畫面下還有一個槽壓菜單選項，按“F11”可以進(jìn)入。如下圖：

畫面共有八個柱狀圖，每個柱狀圖顯示一個槽壓值。

按返回F14鍵，回到上級菜單。

5 .3 參數(shù)畫面

在主畫面下，按F10鍵可進(jìn)入?yún)?shù)畫面。如下圖：

在參數(shù)畫面，用戶可以監(jiān)視系統(tǒng)運行的各項參數(shù)。包括輸出電流、輸出電壓、流量、溫度、槽壓等。

按下F9，直接進(jìn)入流程畫面。

按返回F14鍵，回到上級畫面。

5 .4 設(shè)置畫面

在主畫面下，按F12鍵可進(jìn)入?yún)?shù)畫面。如下圖：

在設(shè)置畫面，用戶可以設(shè)置系統(tǒng)的流量下限報警設(shè)定值、溫度上限報警設(shè)定值，以及當(dāng)前的系統(tǒng)時間和日期。

當(dāng)用戶想要修改某項值時，先用光標(biāo)鍵將光標(biāo)移動到修改位置，然后按下任意數(shù)字鍵。此時會彈出密碼輸入窗口。輸入“100”，按下回車鍵，就可以輸入需要新的值了。輸入完成后按回車鍵，如果輸入值合法，則輸入值會成為當(dāng)前值。

6 電解槽的酸洗

6.1 酸洗前的準(zhǔn)備

a. 關(guān)閉電解槽的供電電源。

b. 在電解槽停電的情況下，繼續(xù)通水5分鐘左右，沖洗電解槽內(nèi)的殘余次氯酸鈉溶液。

c. 停止海水泵、加藥泵的運行。

d. 準(zhǔn)備37%的工業(yè)鹽酸。

6.2 電解槽的酸洗

a. 稀鹽酸的配制

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

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

b. 電解槽的酸洗

● 1#電解槽組

關(guān)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(huán)2小時(從電解槽正面觀察鈣鎂沉淀已干凈為宜)，停止酸洗泵的運轉(zhuǎn)。

在以上閥門狀態(tài)下，關(guān)閉閥門Q401、Q403，打開閥門Q402、Q404，啟動酸洗泵，觀察電解槽內(nèi)酸液抽光后，停運酸洗泵，并關(guān)閉閥門。

● 2#電解槽組

關(guān)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(huán)2小時(從電解槽正面觀察鈣鎂沉淀已干凈為宜)，停止酸洗泵的運轉(zhuǎn)。

在以上閥門狀態(tài)下，關(guān)閉閥門Q401、Q403，打開閥門Q402、Q404，啟動酸洗泵，觀察電解槽內(nèi)酸液抽光后，停運酸洗泵，并關(guān)閉閥門。

c. 稀鹽酸的中和排放

當(dāng)稀鹽酸的濃度下降到5%以下，不能繼續(xù)使用，須加堿將其中和排放。

此時酸洗結(jié)束。

四、維護(hù)

1 維護(hù)總則

次氯酸鈉發(fā)生裝置需每5年進(jìn)行一次大修或設(shè)備換。正常運行期間，為確保裝置安全可靠地運行，必須按有關(guān)進(jìn)行定期檢查和試驗。

電解槽的陽須5年換一次，以保證電解槽率、低電耗地穩(wěn)定工作。

2 維護(hù)說明

2.1 定期維護(hù)

2.1.1每天的維護(hù)

a. 目視檢查設(shè)備和管道是否漏水。發(fā)現(xiàn)任何泄漏必須進(jìn)行排除。

b. 檢查通過電解槽組的水流量在27m3/h左右。如流量不在此范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)閥門D105、D106，使其滿足此流量范圍。

c. 檢查加藥泵的出口壓力是否在正常值范圍內(nèi)。

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(hù)

a. 檢查次氯酸鈉儲罐的浮球液位開關(guān)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并記錄。

d. 檢查電解槽各密封面和導(dǎo)電螺栓是否有漏水。

e. 建議停機(jī)沖洗各電解槽。

2.1.3 每月的維護(hù)

a. 檢查次氯酸鈉儲罐和酸洗箱外表是否有裂紋或嚴(yán)重劃傷。

b. 對上述設(shè)備進(jìn)行排污操作，除去沉淀在罐底的沉淀物。

c. 當(dāng)整流器滿負(fù)荷工作時，測量每個電解槽的槽電壓。如果槽與槽之間的電壓偏差超過3V，應(yīng)停機(jī)檢查。

d. 根據(jù)槽壓值和產(chǎn)氯量確定是否需要酸洗。

e. 如需要酸洗，按照3.6章節(jié)的要求進(jìn)行操作。

2.1.4 每年的維護(hù)

a. 對水泵進(jìn)行拆卸檢查，如有部件損壞，應(yīng)及時換。

b. 檢查整流控制柜有無損壞或過熱的跡象。

c. 清除整流控制柜內(nèi)的積灰。

2.2 五年大修的維護(hù)

2.2.1 拆卸電解槽，換陽板、密封圈等部件。

2.2.2 其它設(shè)備，參照附錄6-2進(jìn)行大修維護(hù)。

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

鹽水電解后形成的具有氧化能力的各種狀態(tài)氯（CI2、CIO-、NaOCI）的總和，稱之為有效氯含量。

1. 容量法

本方法適用于電解海水制氯系統(tǒng)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游離態(tài)的碘，用硫代硫酸鈉滴定析出的碘，根據(jù)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. 淀粉溶液 5％

e. 碳酸鈉（Na2CO3）分析純

f. 重鉻酸鉀（K2Cr2O7）基準(zhǔn)純

1.3 0.1N硫代硫酸鈉溶液配制

稱取25g硫代硫酸鈉，用煮沸、冷卻后的蒸餾水1000ml，溶解硫代硫酸鈉，并加少量碳酸鈉，儲于棕色瓶中，放置1～2天后標(biāo)定其濃度。

1.4 0.1N硫代硫酸鈉溶液的標(biāo)定

1.4.1 0.1N重鉻酸鉀溶液的配制

a. 準(zhǔn)確稱取在120℃下干燥至衡重的重鉻酸鉀4.9030g，

b. 用蒸餾水溶解，并移入1L容量瓶中稀釋至刻度，搖勻。

1.4.2 標(biāo)定

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

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

c. 按1.4.2（a）（b）規(guī)定，重復(fù)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空白值，從V中扣除。

1.4.3 計算

由公式（1）計算經(jīng)標(biāo)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制

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

1.6 有效氯含量的測定

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

b. 用0.01N的硫代硫酸鈉溶液滴定至淡黃色，加入1ml 5%的淀粉溶液繼續(xù)滴定至無色，并記下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積（ml）

V——被測電解鹽水的體積（ml）

1.8 測量誤差

根據(jù)兩次滴定結(jié)果，計算有效氯濃度的相對誤差為：

測量范圍：100—300ppm 相對誤差 5％

測量范圍：300—800ppm 相對誤差 3％

1.9 產(chǎn)氯量計算

a. 記錄流量計的讀數(shù)

b. 按公式（3）計算產(chǎn)氯量（G）

G＝C×1.0255×B （3）

式中：

G——產(chǎn)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(chǎn)氯量（g/h）

A——整流器輸出電流（A）

1.323——電化當(dāng)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）

電解海水制取次氯酸納及加藥系統(tǒng)圖

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