全膜法水处理技术在电厂锅炉补给水处理中的应用 陈宙
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全膜法水处理技术在电厂锅炉补给水处理中的应用陈宙
发表时间:2019-06-04T11:22:16.417Z 来源:《电力设备》2019年第3期作者:陈宙
[导读] 摘要:近年来,水处理应用技术取得了快速发展,膜技术的广泛应用是一个重要的指标。
(广东粤电博贺煤电有限公司广东茂名 525000)
摘要:近年来,水处理应用技术取得了快速发展,膜技术的广泛应用是一个重要的指标。
近年来,电去离子技术(EDI)已迅速应用于中国火电厂锅炉给水处理过程中。
操作维护方便,环境友好,产品水质稳定可靠,深受市场欢迎。
本文结合火电厂的实际情况,从工艺流程和特点,分析了整个膜水处理系统的应用。
最后,通过对运行效果和经济性的对比分析,得出系统经济适用,效果突出的结论。
关键词:火力发电厂;全膜法;EDI;电厂锅炉
火力发电厂利用燃料燃烧产生的热量将电能转化为电能,电能通过水转化。
因此,水在火力发电厂中起着非常重要的作用,水处理是火力发电厂生产过程中不可或缺的一部分。
全膜法是近年来提出的一种新型高纯水制备技术。
它不仅有效地解决了单次使用电渗析不能进行深度脱矿的问题,而且还通过电渗析的极化使水完全电离。
产生氢离子和氢氧根离子以促进树脂再生,这填补了传统工艺中无法继续的空白。
在目前的火力发电厂中,它正在逐渐被广泛使用。
结合火电厂的实际情况,深入分析了全膜水处理技术的具体应用。
1、系统工艺流程
某火力发电厂超滤装置的产水量为2×115 m³/ h(25°C),一级反渗透装置的产水量为2×92 m³/h(25℃)、二级反渗透装置产水量2×83 m³/ h(25℃)、EDI除盐装置产水量2×75 m³/ h(25℃),进水水质符合相应规范的要求,其工艺流程如图1所示。
图1 电厂水处理工艺示意图
补给水的预处理主要使用自清洁过滤器和超滤。
其中,自清洁过滤器选择叠层过滤器,操作循环由过滤器入口和出口之间的压力差控制;超滤由变频恒定水控制,主要通过全流过滤操作。
预脱盐系统有两级RO装置(反渗透),其中第一级给水的有效回收率在80%以上;第二级给水的有效回收率超过90%。
2.工艺特征
2.1 补给水预处理系统
该项目配备两个ARKAL层压自清洗过滤器,单个单元的正常输出为128m³/ h,过滤精度为100μm[1]。
与超滤装置一一对应,作为超滤装置的安全过滤器,层压自清洗过滤器具有良好的过滤效果和连续操作的优点。
SPIN KLIN自动反冲洗过滤器是叠层过滤器的另一个优点。
SPIN KLIN过滤器和传统层压过滤器之间的区别在于其内部支撑 - SPINE,SPINE有一套弹簧,一个活塞和三组反冲喷嘴,它们与控制系统配合使用,实现高效过滤和全反冲。
每个过滤器包括5个标准过滤器单元。
Spin Klin过滤器的滤头和主体由增强聚酰胺塑料制成,耐腐蚀,耐磨,可承受1.0 Mpa的工作压力。
过滤叠片材质为尼龙,密封为EPDM。
超滤主机由超滤膜组件,支架,相应的阀门,管道和相关仪器组成。
超滤膜组件是其核心部分,本项目采用2套超滤装置。
单台设计净出力为115 m³/ h,设计用水率约为90%,配备44个荷兰NRIT公司的1.5米长SXL-225 FSFC PVC UFC0.8 XIGA水平膜元件。
它们安装在11个压力容器中,压力容器由FRP制成,水平布置类似于反渗透。
超滤膜的孔径为10nm,由亲水性聚醚砜中空纤维构成。
因此,超滤系统可以生产SDI指数小于2,浊度小于0.15NTU的高质量水。
每个超滤膜元件包含数千个中空纤维束,其有效过滤面积为40m 2,分子量截止值为150,000道尔顿。
每个中空膜的内径为0.8mm并且内部加压。
被捕获的悬浮物,细菌,大分子有机物,胶体等堆积在中空纤维的内表面上。
此时,超滤膜的压力差将逐渐增加,并且在操作30分钟后,用超滤水进行一次反洗。
反洗流量通常是产生水量的3至4倍。
在16次反洗后,分别进行一次HCL反洗和NaClO反洗。
为了增强反洗效果,它用于清洁薄膜表面并粘附在非漂洗污染物和微生物上。
在超滤反洗过程中,反冲洗压力差需要为0.05MPa,并确保体积为250L /(㎡•h)的洗涤水。
超滤过滤过程是完全过滤,即在过滤过程中没有排出浓缩水。
需要将入口水温控制在约25℃。
温度太高并且超滤膜被加速。
为了避免大颗粒阻塞中空膜丝的通过,每组超滤入口水配备有精度为100um的叠层过滤器。
入口压力一般为0.25MPa(入口压力不应超过0.3MPa),入口和出口压力差必须为0.1MPa。
2.2 RO处理单元
反渗透系统设计有2套两级反渗透装置,第一级反渗透输出功率为92 m³/ h。
第二级反渗透的产量为83 m³/ h,第一级反渗透的设计回收率被认为是80%。
二次反渗透设计回收率被认为是90%,并且采用两级膜组件配置。
一级反渗透按12:6设置膜组件的排列,平均设计的膜通量为22.97LMH。
二级按8:3设置膜组件的排列,平均实际通量在37.2L m-2 h-1 [2]之内。
压力容器长度按6米长考虑。
第一级反渗透和两级反渗透膜组件安装在框架上,节省空间。
在第一和第二反渗透之间提供二级反渗透高压泵。
其中,当难溶性盐在反渗透膜元件中连续浓缩并超过其溶解度极限时,它们会在膜表面上结垢。
如果反渗透系统在50%回收率下运行,则浓缩水中的盐浓度将增加到进水浓度的两倍。
恢复越高,结垢的风险越高。
第一级反渗透系统的设计回收率为80%,浓缩水侧离子浓缩约5倍。
阻垢器单元考虑一箱三个泵,计量泵为2对1制备,并且在每组第一级反渗透安全过滤器入口管中设定给料点。
根据初级反渗透水的量自动调节剂量。
反渗透膜是芳族聚酰胺复合膜。
预处理超滤流出物中含有少量余氯,本项目提供了一套还原剂单元。
添加还原剂单元考虑一个箱子和两个泵,计量泵为1比1,加药点设置在第一级反渗透安全过滤器的入口处。
根据第一级反渗透供水和进水ORP自动调节给料量。
在二级反渗透进水管中加入碱,设置pH计,确保二级反渗透水的pH值调节到≥8.3-8.5。
水中的残余CO 2转化为HCO3,并在二级反渗透中被除去,以确保进入EDI装置的水中的二氧化碳量在允许范围内。