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1、 燃化运行部二氧化氯发生器改造方案余吾热电燃化运行部二一二年三月一、复合二氧化氯消毒方案1设备选型本厂消毒拟选用复合二氧化氯发生器现场制备现场使用。设计参数为：处理水量300方/日; 50方/时水源水质水库水二氧化氯制备和投加方式现场制备、连续投加。加氯剂量投加范围为2-3毫克/升加氯点背压常压参照源水情况和应用经验以及满足高峰水量的要求，该水处理工程消毒推荐选用RJ-200Y型二氧化氯发生器1台。2. 工艺描述本项目按照基本配置的原则，采用根据余氯值自动调节二氧化氯发生器产量的方式。即通过在线余氯检测仪的余氯值来控制二氧化氯发生器的运行，确保清水池出水余氯值和管网末稍水余氯值达标。3.设备介
2、绍二氧化氯发生器采用氯酸钠和盐酸反应生产复合二氧化氯消毒液的工艺，单台产气量（有效氯）为200g/h。3.1反应原理： NaClO3+2HClClO2+ 1/2Cl2+H2O+NaCl3.2产品组成：由供料系统、反应系统、控制系统、真空吸收系统、安全系统、反冲洗系统等部分组成。 原料供应单元：包括盐酸贮罐、氯酸钠贮罐、氯酸钠化料器及相应管道、阀门、管件等。二氧化氯发生装置单元：包括ClO2发生器（含计量泵、背压阀、喷射器、缓冲器、压力表、安全阀、控制系统等）和管道、管件等。动力水单元：由使用单位提供压力不小于0.3MPa，流量不小于2m3/h的动力水源。全套装置恒温自动控制，由人工开停机或调节
3、产量。4.性能特点反应系统采用五级分置式反应器（专利），完全满足了该反应低温下二氧化氯收率高、高温下原料转化率高的特点。产物中二氧化氯与氯气质量比接近1.1，二氧化氯占总有效氯70%以上，原料转化率90%。反应器采用耐高温、耐强蚀的金属材料，干式加热技术（专利），较好的保证了传热效果和较高的机械强度，反应器寿命可长达8年。进料系统采用国际著名品牌电磁隔膜计量泵，配备恒定背压装置，计量准确，运行可靠。控制系统具有手动/自动控制功能，可任意切换。温度控制采用恒温闭环控制，具有自动恒温控制，超温报警停机保护功能。采用动力水压监控报警系统，具有动力水欠压设备自动停机功能。同时采用延时（5秒）滤波处理，
4、有效克服了水压微小波动而发生的设备误停机现象。原料罐配置液位传感开关，具有任一原料罐缺料自动停泵停机功能，确保了计量泵的使用寿命，避免了单一原料进料造成的水体污染。可非常方便实现和其他动力设备联动运行。设备具有停电保护和系统记忆功能。设备具有反冲洗装置（专利），可随时、自动进行反应器的冲洗，防止了反应器内结晶或杂质的存在，确保了设备的安全运行。5.运行成本分析5.1使用原料价格：氯酸钠40004200元/吨，盐酸（31%左右）500800元/吨）。本核算按照原料价格为：氯酸钠4200元/吨 ，盐酸700元/吨5.2二氧化氯发生器运行原料成本核算：5.2.1理论值计算反应式：2NaClO3+4H
5、Cl = 2ClO2+Cl2+2H2O+2NaCl分子量 213 146 135 71 由于ClO2 的杀菌能力是Cl2的2.63倍，所以：即：213克氯酸钠和146克盐酸生成（1352.63+71=426.05）克有效氯1克有效氯成本：（设为P0）=（213当地氯酸钠元/吨+146当地盐酸价格/吨100）426.051000000=（2134200+146700100）426.051000000=0.0023元5.2.2实际原料消耗为：根据2011年6月22日山东省疾控中心测定的RJ-2000型发生器的实际消耗量计，生产1克有效氯消耗氯酸钠0.51g、盐酸1.88g，折合人民币约0.0023
6、元。6.控制器PLC控制系统PLC系统或单片机控制系统的电控柜均为公司制造，PLC控制系统可支持一拖五套设备，配备大屏幕彩色触摸屏，各独立系统分别显示并可远传。（一）、概述:本控制器是采用PLC为核心，触摸屏操作，实现二氧化氯发生器的整个过程控制。包括： 温度控制、液位、动力水压、系统压力、负压度检测，计量泵脉冲控制与故障保护功能，与上位机的远程控制功能。控制系统分为：手动与自动（流量或余氯）模式，能满足不同场合的应用，调试简单易维护。显示部分采用彩色触摸屏中文显示，动态工艺流程，画面生动，内容丰富。根据用户要求可密码设定。（二）、系统分析本系统（二氧化氯发生器）是以氯酸钠和盐酸为原料，通过加
7、温催化，产生以二氧化氯为主、氯气为辅的复合消毒剂。根据工艺要求：恒温催化和余氯达标。决定了系统中包含的两个控制回路：一是温度控制回路，二是余氯控制回路。二者都有响应速度慢，滞后时间长的特点，且在余氯控制回路中，水流量、投药量、余氯浓度三者为非线性比例关系。可实现原料的累计计量。（三）、控制系统说明 控制系统采用SIEMENS 西门子S7-200系列PLC产品，台湾威纶真色彩TFT液晶触摸屏操作，采用广范围多通讯协议，以太网TCP/IP协议、PROFIBUS DP协议、Modbus RTU协议、PC/PPI及MPI协议，和厂区总控制DCS系统及现场分控站实现了握手通讯协议，可实现现场工艺参数上传
8、和上位机远程控制。（四）、人机界面示意图及操作说明（仅供参考） 本系统画面真实的模拟反映了设备的实际操作画面，是我公司多年从事二氧化氯设备软件工程师的多年经验。显示画面显示画面反映了我公司从事二氧化氯符合国家标准的注册商标，售后服务联系电话，以公开严谨的态度认真热情的对待每一位客户。II、浏览控制画面 浏览控制画面是进入整套控制系统的主画面（在每个分画面菜单选项里含有主画面浏览）。密码功能使用方法：在浏览画面里点击启动密码保护，如果想进入本系统每个控制画面必须输入正确的密码，如果不执行密码保护功能，可在主画面里点击密码解除保护即可（初始密码随机提供）。 III、监控画面 A、B、C系统工艺监控
9、画面，详细直观的显示了设备的运行状况，有效余氯值、流量值、设备CLO2发生量、CLO2加药浓度、液位值。V、控制画面A、B、C控制操作画面是全面设备运行参数的设定画面，可以进行设备的启/停，设定计量泵的工作脉冲启/停、加药量、温度、手动/自动切换。 VI、自动参数设定余氯/流量控制画面，实现了余氯、流量比例自动控制，自动采取信号，自动调节产药量，真正实现了无人自动控制，解脱了束缚。VII、化料泵，卸酸泵化料泵，卸酸泵操作画面，以其直观动态画面显示了控制操作的每一个细节。VIII报警画面 报警画面分析了报警时间的发生，报警内容，报警时间，便于设备维修工快捷的查找缩小故障的范围。二、设备连锁和安全
10、保护：二氧化氯发生器设备，系统安全可靠，运行稳定，配有一套完整的连锁安全保护和报警系统，主要包括：1.设备反应温度超温和加热器的连锁保护，当反应温度超温时，设备自动停止加热，并有自动恒温系统保持最佳反应温度。2.如增加设备的负压度检测，若低于负压值系统将停止工作，确保设备出于安全状态。3.设备储罐液位和计量泵及控制器的连锁保护，当储罐液位低于设定液位时，计量泵停止工作，设备自动停机，当液位恢复后，设备自动启动，并在停机前的状态下运行。4.动力水压力和控制器的连锁保护，当动力水压力不够或水压连续5秒不稳定时，设备自动停机，恢复压力设备自动启动，并在停机前的状态下运行。 5.切断电源，设备自动停机
11、，恢复电源后，设备自动启动并在断电前的状态下运行。 6.计量泵有一台不能正常工作，系统会将停止设备工作并发出报警（选配）。7.性能参数1、反应系统(1)、发生器性能参数二氧化氯发生器：型号RJ-200Y数量：1台额定产气量：200g/h（有效氯）原料：盐酸、氯酸钠原料转化率：90%二氧化氯产率：70%(以有效氯计)服务水压：0.25MPa氯酸钠耗：0.51kg/kg有效氯盐酸耗：1.88kg/kg有效氯进料比例：1：1接口尺寸：32（动力水）电源功率：220V/0.45Kw反应器材质：金属钛材2供料系统RJ型二氧化氯发生器是采用化学反应工艺来产生二氧化氯消毒液的，设备供料系统的主要目的是为二氧
12、化氯发生器提供反应所需要的氯酸钠和盐酸两种化工原料。针对氯酸钠和盐酸两种化工原料的不同特点，供料系统包括盐酸储罐、氯酸钠储罐、盐酸计量泵、氯酸钠计量泵、等。1）盐酸储罐主要用于储存二氧化氯发生器运行所需要的盐酸原料溶液。盐酸储罐数量：1台容积：65L直径：315mm高度：1100mm材质：PVC2）氯酸钠溶液储罐主要用于储存二氧化氯发生器运行所需要的氯酸钠原料溶液。氯酸钠储罐数量：1台容积：65L直径：315mm高度：1100mm材质：PVC3）盐酸计量泵其作用是准确计量加药量，并将盐酸溶液从盐酸储罐中输送到二氧化氯发生器的反应釜中。计量泵的入口设计有精密管道过滤器，防止泵头堵塞；出口采用进口
13、优质背压阀，保证加药时恒定背压。计量系统设计有回流装置，防止出口压力过大时损坏泵头。本公司采用的盐酸计量泵为意大利赛高计量泵，具有以下特点：（1）准确性和灵敏性高。（2）使用寿命长。（3）排气阀防水防尘。（4）具备非常优良的耐酸、防腐性能。盐酸计量泵：型号APG-600数量：1台品牌：意大利赛高流量：3.0L/H泵速：120 stroke/min过流件结构材质：PVDF隔膜材质：氟塑料复合材质出口压力：0.18MPa电源/功率：220V/12W防护等级：IP65绝缘等级：F4）氯酸钠计量泵其作用是准确计量加药量，并将氯酸钠溶液从氯酸钠储罐中输送到二氧化氯发生器的反应釜中。计量泵的入口设计有精密
14、管道过滤器，防止泵头堵塞；出口采用进口优质背压阀，保证加药时恒定背压。计量系统设计有回流装置，防止出口压力过大时损坏泵头。本公司采用的盐酸计量泵为意大利赛高，具有以下特点：（1）准确性和灵敏性高。（2）使用寿命长。（3）排气阀防水防尘。（4）具备非常优良的耐酸、防腐性能。氯酸钠计量泵：型号APG-600数量：1台品牌：意大利赛高流量：3.0L/H泵速：120 stroke/min过流件结构材质：PVDF隔膜材质：氟塑料复合材质出口压力：0.18MPa电源/功率：220V/12W防护等级：IP65绝缘等级：F6）化料器化料器配备有一台化料泵，料桶上方设计有加水管。当加完溶解水和原料并启动化料泵时
15、，根据流体动力学原理，溶解水在化料桶形成流速极快的湍流，将氯酸钠固体自动溶解成一定浓度的氯酸钠溶液，并可将氯酸钠溶液自动输送到氯酸钠储罐中。化料器：型号HLQ-50数量：1台粉末投加量：50kg/次化料泵功率：0.75Kw接口尺寸： 32（溶液出口）加水管口径：DN25手动控制器：有料桶尺寸：=550mm材质：玻璃钢3.动力系统动力系统主要由动力水泵和水射器组成。动力水的作用是给水射器提供0.3MPa左右稳定的动力水。水射器主要用是利用虹吸原理将二氧化氯发生器产生的二氧化氯气体抽出并与水充分混合形成消毒液投加到接触池或管道中。水射器：型号SSQ-6数量：1套口径：32（进水口）进水压力：0.3MPa出水压力：0.2MPa材质：PMMA
