ОАО НЛМК

ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат»

Технико-коммерческое предложение

по реконструкции химводоочистки

теплосилового цеха.

Москва, 2003 г.

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1.1. Реконструкция химводоочистки (ХВО) теплосилового цеха (ТСЦ) производится с целью обеспечения необходимого производства химочищенной воды при изменении химического состава исходной воды согласно «Модернизации системы водоснабжения и водоотведения комбината».

В настоящее время водоснабжение ХВО ТСЦ осуществляется от «чистых» оборотных циклов цехов холодного и горячего проката. Подпитка «чистых» оборотных циклов осуществляется свежей водой из р. Воронеж. Химический состав свежей речной воды и оборотной воды, исходной для ХВО приведен в приложении 1.

Обработанная, химочищенная вода подается:

· от 1, 2, 4 очереди ХВО на паровые котлы-утилизаторы, системы испарительного охлаждения давлением 1,3-3,9 МПа и технологические нужды прокатных цехов;

· от 3 очереди ХВО на подпитку теплосети.

После «Модернизации системы водоснабжения и водоотведения комбината» подпитка «чистых» оборотных циклов цехов холодного и горячего проката, переводится на повторно-используемую промливневую воду. Водоснабжения 3 очереди ХВО ТСЦ для подпитки теплосети осуществляется питьевой водой. Расчетный химический состав промливневых сточных вод, а так же оборотной и питьевой воды (исходных для ХВО) приведен в приложении 1. Потребители химочищенной воды 1, 2, 4 очереди не изменяются.

1.2. Производительность ХВО после реконструкции:

· ХВО для подпитки теплосети (ХВО 3 очереди) – 500 м³/ч;

· ХВО для подпитки паровых котлов утилизаторов, СИО и на технологические нужды прокатных цехов – 1000 м³/ч.

1.3. Технология существующих ХВО:

· ХВО подпитки теплосети: «Известкование с коагуляцией в осветлителях, фильтрация на механических фильтрах, одноступенчатое натрий-катионирование на параллельноточных фильтрах, деаэрация»;

· ХВО подпитки котлов (1, 2 и 4 очереди): «Известкование с коагуляцией в осветлителях, фильтрация на механических фильтрах, двухступенчатое натрий-катионирование на параллельноточных фильтрах, деаэрация».

Общая производительность существующих ХВО – 2000 м³/ч, в том числе на подпитку теплосети – 1000 м³/ч.

1.4. Требования к качеству обработанной воды:

· Химический состав умягченной воды должен соответствовать Правилам устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов Госгортехнадзора РФ:

2. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И РЕКОНСТРУКЦИИ ВПУ

Компания ООО «Промышленные системы» предлагает выполнение работ по реконструкции ВПУ, исходя из комплексного решения задачи.

В первую очередь основное внимание будет уделено снижению стоимости реконструкции. При этом внедрение передовой технологии обработки воды позволит сократить объемы и сроки реконструкции, снизить эксплуатационные затраты, улучшить экологические показатели водоподготовки.

Основной успешной реконструкции ХВО является комплексный подход, сдача его Заказчику «под ключ», что включает выполнение следующих работ и услуг:

1. Выполнение проектной и конструкторской документации;

2. Поставка оборудования, трубопроводов, арматуры, приборов, кабельной продукции, конструкций, материалов, ионитных смол;

3. Строительно-монтажные работы и антикоррозионные покрытия оборудования и трубопроводов;

4. Авторский надзор и шеф-монтаж;

5. Пуско-наладочные работы и разработка режимных карт;

6. Комплексное опробование и сдача объекта в эксплуатацию при достижении проектных показателей.

Перечень работ и услуг, безусловно, согласовывается с Заказчиком, все работы выполняются по этапам и в сроки, утвержденные Заказчиком.

3. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ВОДЫ НА ХВО

3.1. Выбор технологии ХВО подпитки котлов.

3.1.1. В настоящее время водоснабжение ХВО 1, 2 и 4 очереди осуществляется от «чистых» оборотных циклов комбината, которая в свою очередь питается водой из р. Воронеж.

По программе «Модернизация системы водоснабжения и водоотведения комбината» планируется перевести водоснабжение ХВО 1, 2 и 4 очереди на повторно-используемую промливневую воду (оборотная вода), которая характеризуется следующими отличиями:

· жесткость оборотной воды в 1,5 раза выше, чем в настоящее время (7,5-9 мг-экв/л вместо 5-6 мг-экв/л);

· бихроматная окисляемость в 2-4 раза выше (чем в настоящее время) и составит 60-85 мгО/л;

· сульфаты, хлориды увеличатся в 1,5-3 раза;

· амонийный азот, нитраты, нитриты и фосфаты увеличатся в 3-10 раз;

· общее солесодержание увеличится в 1,5 раза.

3.1.2. Данные показатели (особенно окисляемость, амонийный азот, нитраты и нитриты) приведут к ухудшению работы ХВО (осветлители, проскок органики, загрязнение катионитов и т.п.), а также к ухудшению качества питательной воды паровых котлов, и, как следствие, к протеканию процессов вспенивания котловой воды, ухудшению качества пара и коррозии в паро-конденсатом тракте.

3.1.3. Для устранения вышеуказанных проблем, целесообразно предварительно провести комплексную научно-исследовательскую работу с целью:

· определения состава и состояния органических веществ (гуминовые и фульвокислоты, комплексные и внутрикомплексные соединения с металлами, адсорбционные соединения, коллоидное и истинорастворенное состояние);

· выявление пригодности повторно-используемой промливневой воды в качестве исходной для существующей ХВО и выбора оптимальных доз извести и коагулянта;

· в случае невозможности применения промливневой воды на существующей ХВО (нарушение процесса кристаллизации при высокой величине ХПК, замутненность известково-коагулированной воды) выбираются оптимальные технические и технологические решения (реконструкция осветлителей, использование импортных коагулянтов, сорбционные фильтрующие материалы, водно-химические режимы котлов-утилизаторов и др.).

3.1.4. На основании опыта проектирования и эксплуатации ХВО в аналогичных условиях предлагается (как один из вариантов) выполнить следующие технические мероприятия по реконструкции ХВО:

· модернизация осветлителей (установка тонкослойных модулей, установка гидроэлеватора с рециркуляцией шлама, замена шламоприемного устройства и т.п.), что повысит надежность его работы и обеспечит снижение окисляемости, нитратов и нитритов, амонийного азота и железа в осветленной воде;

· в механические фильтры загрузить фракционированный антрацит (гидроантрацит), прошедший термообработку, который обладает высокой сорбционной способностью для дополнительного снижения органических веществ, азота, нитратов и нитритов;

· двухступенчатое натрий-катионирование на параллельноточных фильтрах перевести на одноступенчатую противоточную технологию АПКОРЕ с использованием монодисперсных катионитов, что позволит снизить удельный расход реагента (NaCl) на регенерацию и обеспечить высокое качество химочищенной воды.

3.2. Выбор технологии ХВО подпитки теплосети.

3.2.1. Исходной водой для ХВО 3 очереди является питьевая вода, т.к. теплосеть с открытым водоразбором с температурным графиком 110-120/70ºС.

3.2.2. Оптимальной схемой для данной ХВО является: «водород-катионирование в фильтрах, загруженных карбоксильным катионитом с «голодной» регенерацией, декарбонизация, подщелачивание и последующая деаэрация».

Для реализации данной схемы потребуется:

· смонтировать склад кислоты и щелочи, узлы дозирования;

· установить декарбонизаторы, баки, насосы;

· перевести натрий-катионитные фильтры в водород-катионитные, в которые загрузить карбоксильный катионит (стоимость которого в 3 раза выше стоимости сильнокислотного катионита).

Вышеуказанные мероприятия влекут за собой высокие капвложения.

3.2.3. Предлагается оставить существующую технологическую схему ХВО 3 очереди без изменения с целью сокращения капвложений.

3.2.4. При реконструкции ХВО будут предусмотрены следующие мероприятия:

· замена нижних распредустройств на натрий-катионитных фильтрах (4 шт.) с загрузкой в 3 шт. фильтров сильнокислотного катионита монодисперсного типа «Дауэкс Моно С-600», что позволит сократить количество работающих фильтров почти в 2 раза за счет лучших характеристик катионита С-600 по сравнению с КУ-2-8 (механическая и осмотическая прочность, гидравлика, высокая обменная емкость, срок службы);

· заменить существующую арматуру на поворотные затворы отечественного производства (повышение надежности работы ХВО);

· заменить приборы КИП и установить приборы химконтроля (концентратомеры раствора соли и рН-метры);

· установить фильтры-ловушки ионитов (4 шт).

4. ОПИСАНИЕ ХВО ТСЦ ПОСЛЕ РЕКОНСТРУКЦИИ

4.1. ХВО подпитки котлов.

4.1.1. Технологическая схема ХВО: «Известкование с коагуляцией в модернизированных осветлителях, фильтрация на механических фильтрах, загруженных гидроантрацитом, одноступенчатое натрий-катионирование в противоточных фильтрах, деаэрация».

Проектная производительность ХВО-1000 м³/ч. Принципиальная схема ХВО после реконструкции представлена на рис. 1.

4.1.2. Для обеспечения проектной производительности будет задействовано следующее существующее оборудование:

· осветлители 4 шт. (2 шт. I очереди и 2 шт. II очереди), которые подлежат модернизации (замена внутренних устройств);

· баки известково-коагулированной воды 4 шт. (2 шт. I очереди и 2 шт. II очереди);

· насосы известково-коагулированной воды I и II очереди;

· механические фильтры 11 шт. II очереди, а также освобождаемые натрий-фильтры II ступени (II очереди) диаметром 3,0 м в количестве 6 шт. (во всех фильтрах заменяется нижняя дренажная система);

· противоточные натрий-катионитные фильтры 11 шт., модернизированные на базе натрий-фильтров I ступени II очереди (4 шт. из которых модернизированы на первом этапе реконструкции ХВО);

· баки и насосы (I и II очереди) промывки механических фильтров II очереди;

· узлы дозирования извести и коагулянта в осветлители (I и II очереди);

· ячейки соли (ремонт и химзащита);

· баки химочищенной воды (I и II очереди).

Дополнительно устанавливаются:

· фильтр ловушки ионитов после каждого противоточного натрий-катионитного фильтра, 11 шт. (4 шт. установлены по I этапу реконструкции);

· насос собственных нужд ионитных фильтов, 1 шт.;

· бак и насос рабочего раствора соли (по 1 шт.);

· бак и насос отмывки ионитных фильтов (по 1 шт.).

4.1.3. В механические фильтры II очереди загружается гидроантрацит в количестве 160 м³.

В противоточные натрий-катионитные фильтры 7 шт. загружаются:

· катионит Дауэкс Моно С-600 – 141 м³;

· инертный материал IF-62 – 35 м³.

4.1.4. Предусматривается выполнение химзащиты:

· бака раствора соли (1 шт.);

· противоточных натрий-катионитных фильтров (7 шт.);

· ячейки соли.

4.1.5. На реконструированной ХВО используются поворотные затворы отечественного производства.

4.1.6. Таким образом, после реконструкции ХВО подпитки котлов будет задействовано:

· баки, осветлители, насосы ХВО I и II очереди;

· механические и натрий-катионитные фильтры II очереди.

После реконструкции ХВО из эксплуатации выводятся:

· механические и натрий-катионитные фильтры I очереди ХВО (19 шт.);

· ХВО IV очереди в полном объеме.

4.1.7. Качество известково-коагулированной воды составит:

· общая жесткость – 5,2-5,7 мг-экв/л;

· общая щелочность – 0,9-1,1 мг-экв/л;

· окисляемость бихроматная – 15-30 мгО/л.

После противоточных натрий-катионитных фильтров жесткость будет снижена до 10 мкг-экв/л.

4.1.8. Фильтроцикл каждого противоточного натрий-катионитного фильтра при его производительности 130 м³/ч составит 25-27 часов. Обменная емкость катионита С-600 составит более 1100 г-экв/м³. Расход 100%-ой NaCl на регенерацию каждого фильтра составит не более 1650 кг.

4.1.9. Состав основного оборудования ХВО подпитки котлов после реконструкции представлен в таблице 1.

Таблица № 1

Состав основного оборудования ХВО подпитки котлов ТСЦ

ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат» после реконструкции

№ п/п	Наименование оборудования	Кол-во	Тип, характеристика	Примечания
1	2	3	4	5
1.	Осветлитель	2	Q=400 м³/ч, Ø=12 200, Н=17 270 Установка т/слойных модулей, рециркуляция шлама	I очередь существующий с реконструкцией
2.	Осветлитель	2	Q=400 м³/ч, Ø=12 200, Н=17 270 Установка т/слойных модулей, рециркуляция шлама	II очередь существующий с реконструк-цией
3.	Бак известково-коагулированной воды	2	V = 200 м³	I очередь существующий
4.	Бак известково-коагулированной воды	2	V = 200 м³	II очередь существующий
5.	Механический фильтр однокамерный	6	Ø 3 400	II очередь существующий с заменой нижней распредсистемы
6.	Механический фильтр двухкамерный	5	Ø 3 000	II очередь существующий с заменой нижней распредсистемы
7.	Фильтр натрий-катионитный противоточный	11	ФИПа I-3,0-0,6	II очередь существующий с реконструк-цией (7 шт.), т.к. 4 шт. реконструированы по I этапу
8.	Насос сырой воды	4	8 НДВ	I очередь существующий
9.	Насос сырой воды	4	8 НД-60	II очередь существующий
10.	Насос умягченной воды (на ЛПП)	4	КсД 125/140	II очередь существующий
11.	Насос химочищенной воды	3	6 НДВ-х	II очередь существующий
12.	Насос известкованной воды	3	8 НДВ	I очередь существующий
13.	Насос известкованной воды	3	8 НДВ	II очередь существующий
14.	Насос известкованной воды	2	4 НДВ	II очередь существующий
15.	Насос промывки механических фильтров	1	8 НДВ	I очередь существующий
16.	Насос промывки механических фильтров	2	8 НДВ	II очередь существующий
17.	Бак химочищенной воды	2	V = 200 м³ Ø = 6 710 Н = 5 960	II очередь существующий
18.	Бак промывки механических фильтров	2	V = 220 м³ Ø = 6 600	II очередь существующий
19.	Бак промывки механических фильтров	3		I очередь существующий
20.	Механический фильтр (дополнительный)	6	Ø 3 000 используются фильтры Nа-катионитные II ступени.	II очередь существующий с заменой нижней распредсистемы
21.	Насос собственных нужд противоточных натрий-катионитных фильтров	1	Д 500/63б	II очередь существующий (при реконструк-ции I этапа)
22.	Бак рабочего раствора соли	1	V = 50 м³	II очередь существующий (при реконструк-ции I этапа)
23.	Бак рабочего раствора соли	1	V = 50 м³	II очередь новый
24.	Бак собственных нужд противоточных натрий-катионитных фильтров	1	V = 50 м³	II очередь существующий (при реконструк-ции I этапа)

25.	Бак собственных нужд противоточных натрий-катионитных фильтров	1	V = 50 м³	II очередь новый
26.	Насос раствора соли и отмывки фильтров	2	АР-100 м	II очередь существующий (при реконструк-ции I этапа)
27.	Насос раствора соли и отмывки фильтров	2	АР-100 м	II очередь новый
28.	Фильтр-ловушка ионитов	4	ФЛ-0,3-1,0	II очередь существующий (при реконструк-ции I этапа)
29.	Фильтр-ловушка ионитов	7	ФЛ-0,3-1,0	II очередь новый
30.	Насос известкового молока	3	АР-100 м	II очередь существующий
31.	Насос известкового молока	2	АР-100 м	I очередь существующий
32.	Насос соли перекачивающей	2	АР-150 м	II очередь новый
33.	Ячейки соли	4		II очередь существующие с ремонтом и химзащитой
34.	Насос-дозатор коагулянта	8	НД 1600/16	I и II очередь новый
35.	Фильтрующие материалы, м³: - гидроантрацит; - сильнокислотный катионит Дауэкс Моно С-600; - инертный материал Дауэкс IF-62;	160 141 35	}	Загружаются 7 шт. натрий-катионитных фильтров
	итого	336

4.2. ХВО подпитки теплосети (III очередь).

4.2.1. Предлагается существующую технологическую схему ХВО несколько упростить: «50% исходной питьевой воды (250 м³/ч) проходит известкование в осветлителях и фильтрацию на механических фильтрах; другие 50% исходной воды (250 м³/ч) проходит очистку на натрий-катионитных фильтрах; оба очищенных потока смешиваются в баках химочищенной воды».

Проектная производительность ХВО-500 м³/ч. Принципиальная схема ХВО после реконструкции представлена на рис. 2.

4.2.2. Качество химочищенной воды составит:

· общая жесткость – 0,9-1,1 мг-экв/л;

· общая щелочность - 2,8-3,1 мг-экв/л;

· величина рН – 8,5-9,0;

· карбонатный индекс – 1,8÷2,4 (мг-экв/л)².

4.2.3. При эксплуатации ХВО будет задействовано следующее существующее оборудование III очереди:

· один осветлитель (без реконструкции);

· один бак известковой воды;

· насос известковой воды;

· механические фильтры – 5 шт. (3 шт. – в работе, 1 шт. – на взрыхлении, 1 шт. – в ремонте);

· натрий-катионитные фильтры – 4 шт. (2 шт. – в работе, 1 шт. на регенерации, 1 шт. – в ремонте);

· баки химочищенной воды.

Таким образом из эксплуатации будет выведено следующее оборудование:

· 3 шт. осветлителей с баками;

· 5 шт. механических фильтров;

· 4 шт. натрий-катионитных фильтров.

4.2.4. Для повышения надежности работы ХВО предусматривается:

· заменить нижние дренажи на натрий-катионитных фильтрах 4 шт., выполнить им химзащиту и загрузить в 3 шт. фильтры катионит «Дауэкс» Моно С-600 в количестве 57 м³;

· заменить на механических (5 шт.) и ионитных фильтрах (4 шт.) арматуру на поворотные затворы.

5. РЕМОНТОПРИГОДНОСТЬ

Предусмотренная конструкция внутренних устройств осветлителей и фильтров (дренажные системы, смотровые окна), обеспечивает ремонтопригодность (на основании опыта эксплуатации).

6. ГАРАНТИЙНОЕ ОБЯЗАТЕЛЬСТВО

7.1. Исполнитель гарантирует требуемое качество обрабатываемой воды, указанное в Техническом задании, в течение 1 (одного) года со дня сдачи-премки ВПУ и условий Технического задания.

7.2. Исполнитель гарантирует безвозмездное устранение в течение гарантийного срока дефектов, а так же вышедших из строя деталей (при наличии акта-рекламации), если поломка или преждевременный выход из строя являются следствием неудовлетворительного изготовления.

Гарантийный срок эксплуатации – 1 (один) год.

В течение гарантийного срока исполнитель обязуется заключить Договор, по требованию Заказчика, на Сервисное обслуживание ВПУ сроком на 10 (десять) лет, по которому обеспечивает при необходимости замену узлов деталей, поставляет расходные материалы, проводит ремонтные работы и работы по замене загрузки.

7. СТОИМОСТЬ РЕКОНСТРУКЦИИ ХВО

8.1. Стоимость реконструкции ХВО подпитки котлов (II очередь) составляет 81 800 тыс. руб. без НДС, в том числе:

· проектные работы – 4 600 тыс. руб.;

· поставка оборудования, устройств, загрузочных материалов – 49 400 тыс. руб.;

· строительно-монтажные работы (включая поставку трубопроводов, арматуры, антикоррозионные работы, электрику, КИП) – 26 200 тыс. руб.;

· пуско-наладочные работы – 1 600 тыс. руб.

Стоимость реконструкции ХВО дана ориентировочно по состоянию на III кв. 2003 года и будет уточнена после выполнения комплексной научно-исследовательской работы по выявлению возможности использования повторно-используемой промливневой воды в качестве исходной для ХВО и составления технического задания на проектирование.

Срок выполнения реконструкции ХВО – 12-16 месяцев.

Уровень автоматизации:

· блокировки и сигнализации насосов и баков;

· автоматическое регулирование производительности ХВО;

· дозирование реагентов в осветлители.

Эксплуатация осветлительных и натрий-катионитных фильтров производится вручную.

8.2. Стоимость реконструкции ХВО подпитки теплосети (III очередь) составляет 12 100 тыс. руб. без НДС, в том числе:

· проектные работы 800 тыс. руб.;

· поставка дренажных устройств и загрузочных материалов 6 900 тыс. руб.;

· строительно-монтажные работы (включая поставку арматуры, трубопроводов, антикоррозионные работы, КИП) 3 900 тыс. руб.;

· пуско-наладочные работы 500 тыс. руб.

Стоимость реконструкции ХВО дана ориентировочно по состоянию на III кв. 2003 года и будет уточнена после составления технического задания на проектирование.

Срок выполнения реконструкции ХВО 6-8 месяцев.

Эксплуатация осветлительных и натрий-катионитных фильтров производится вручную.