深度解析電廠水處理工藝流程
【m.uphokfc.cn南京純水設(shè)備】水的質(zhì)量及出水受到水處理工藝的影響,發(fā)電廠的水處理工藝直接影響到發(fā)電質(zhì)量和效率。對發(fā)電廠中的自然水進行有效處理,不僅可以提高水質(zhì)和潔凈水的產(chǎn)量,還能夠提高發(fā)電廠發(fā)電效率。文章對電廠水處理工藝進行分析,并且提出了水處理工藝優(yōu)化策略,旨在提高電廠發(fā)電效率。
人們通過長期實踐經(jīng)驗得出,發(fā)電廠熱力設(shè)備的安全狀況,發(fā)電廠是否能夠經(jīng)濟運行受到熱力系統(tǒng)中水品質(zhì)的影響。天然水由于沒有經(jīng)過處理,含有很多雜質(zhì),含有雜質(zhì)的水進入熱力系統(tǒng)中的水汽循環(huán)系統(tǒng),會對熱力設(shè)備造成損害。南京純水設(shè)備要想確保熱力系統(tǒng)中能夠有良好的水質(zhì),就必須要對水進行凈化處理,并且要對汽水質(zhì)量進行嚴格監(jiān)督。
1、電廠水處理系統(tǒng)工藝流程
1.1 預(yù)處理
電廠鍋爐水處理工藝的第一個流程就是給水預(yù)處理,這一流程主要包括混凝、沉淀澄清以及過濾,經(jīng)過這幾項工作將水中的懸浮物及膠體物質(zhì)去除,確保水中懸浮物的含量低于5mg/L,最終得到澄清水。水經(jīng)過預(yù)處理之后,還需要按照不同的用途進行深度處理。如在火力發(fā)電廠作為鍋爐用水,還必須用反滲透及離子交換的方法去除水中溶解性的鹽類;用加熱、抽真空和鼓風(fēng)的方法去除水中溶解性氣體。
1.2 補給水處理
發(fā)電廠補給水處理方式多采用反滲透和離子交換。超濾在補給水處理系統(tǒng)中可用作反滲透進水的前處理,它可有效地去除水中膠體等顆粒狀物,使反滲透進水水質(zhì)合格,減少反滲透膜的污染,延長反滲透膜的使用壽命。
1.3 凝結(jié)水處理
火力發(fā)電廠鍋爐的給水由汽輪機凝結(jié)水和鍋爐補給水組成,凝結(jié)水是鍋爐給水的主要組成部分,它的量占鍋爐給水總量的90%以上。凝結(jié)水中含有懸浮物和金屬腐蝕物,在混床除鹽前,可以用過濾的方法予以去除,以此來確?;齑苍O(shè)備的有效運行?,F(xiàn)階段電廠中使用的過濾設(shè)備主要有覆蓋過濾器和電磁過濾器兩種。
1.4 循環(huán)水處理
電廠循環(huán)水處理工藝有很多種,比如加水穩(wěn)計、加酸、石灰軟化、弱酸離子軟化以及膜處理技術(shù)等。在國家節(jié)水政策的要求下,火力發(fā)電廠尤其是采用干除灰工藝的火電廠,要在循環(huán)水處理這一環(huán)節(jié)進行節(jié)水,以提高循環(huán)水的濃縮倍率作為前提,使補充水量以及排污水量減少,進而能夠減少新鮮水的使用量。
1.5 廢水處理
由于廢水的性質(zhì)和成分比較復(fù)雜,往往只經(jīng)過某一單元設(shè)備達不到處理要求,因此需要將幾種單元設(shè)備組合成一個有機的整體,并合理地設(shè)計主次關(guān)系和前后次序,確保合理、有效地對廢水進行處理,對單元設(shè)備進行有機組合形成的整體,我們稱之為廢水處理工藝流程。
2、水處理工藝技術(shù)
2.1全膜水處理工藝評價
全膜水處理工藝代替了傳統(tǒng)的使用沙子過濾以及離子交換工藝,這種水處理工藝采用的是半透膜方式對水進行處理。全膜水處理工藝的處理方式采用的是膜處理工藝,處理過程中使用的是反滲透和超濾系統(tǒng)?,F(xiàn)階段全膜水處理工藝越來越成熟,配套產(chǎn)品價格也不斷下降,這種水處理工藝越來越受到火力發(fā)電廠的歡迎。
2.2全膜水處理工藝方法
全膜水處理工藝采用的是膜液體分離法,分離的方法主要有四種,分別為微濾、超濾、納濾以及反滲透,對精度的要求不同,使用的分離方法也就不同。南京實驗室純水設(shè)備全膜水處理工藝中的電除鹽工藝,采用的就是電滲析技術(shù),使離子交換樹脂的再生得以實現(xiàn)。鑒于電除鹽的工藝方法,因此其經(jīng)常被劃分到膜分離方法之中?,F(xiàn)階段,發(fā)電廠使用的全膜處理工藝方法主要有反滲析、超濾以及電除鹽。
2.2.1 超濾。超濾膜(UF)技術(shù)是以壓力為推動力的篩分過程,其孔徑大約在0.001~0.19μm范圍內(nèi)(切割分子量MWCO約為1000~500000dalton)。對于水中懸浮固體、膠體、大分子物質(zhì)、細菌有較高的去除率,對BOD和COD有部分的去除率。來水經(jīng)膜的過濾可將濁度降至0.2NTU及以下、SDI不大于1.0,供RO裝置進行深度除鹽處理。
2.2.2 反滲析。反滲透(RO)技術(shù)。我們通常將能夠?qū)ν高^的物質(zhì)有所選擇的薄膜稱為半透膜。舉例來說,容器的兩邊分別放置體積相同的稀溶液和濃溶液,用半透膜將兩種溶液進行隔離,稀溶液很自然地就會向濃溶液一側(cè)流動,這時候濃溶液的高度就會高于稀溶液,這樣在濃溶液和稀溶液之間就會形成壓力差,在這個壓力差的作用下,才能夠使稀溶液和濃溶液達到平衡狀態(tài),我們把這種壓力差稱為滲透壓。如果說在濃溶液的一側(cè)施加一個外力使之大于滲透壓的壓力,那么就會使?jié)馊芤褐械娜軇┝飨蛳∪芤海@時候溶液的流動方向就會和原來的方向相反,我們將這種滲透稱為反滲透。
2.2.3 電除鹽。電除鹽(EDI)技術(shù)是傳統(tǒng)離子交換技術(shù)發(fā)展的創(chuàng)新運用。在電除鹽過程中,巧妙地集中了電滲析與離子交換兩種方法的優(yōu)點,并克服了電滲析過程的極化現(xiàn)象和離子交換的化學(xué)再生缺點,提高了出水水質(zhì)。南京工業(yè)純水設(shè)備關(guān)鍵運行區(qū)別在于電除鹽技術(shù)中,離子交換樹脂的再生是借助于離子交換膜和施加的電流以電化學(xué)的方法來持續(xù)不斷地進行再生。再生過程無需加入化學(xué)試劑,再生所需的氫和氫氧根離子是通過水離解反應(yīng)提供的。
3、全膜法水處理工藝設(shè)計優(yōu)化
3.1 超濾系統(tǒng)
在超濾系統(tǒng)運行過程中經(jīng)常會出現(xiàn)斷絲以及膜污染的現(xiàn)象,在這種情況下,全膜水處理工藝的產(chǎn)水量以及水質(zhì)就會受到影響,這就需要對超濾系統(tǒng)進行優(yōu)化,具體要從如下三個方面進行努力:第一,通過增設(shè)變頻器以及水泵,使斷絲以及沖擊出現(xiàn)的情況減少;第二,為了防止膜污染,超濾系統(tǒng)的元件應(yīng)該選擇一些高性能的,以確保超濾系統(tǒng)運行過程中能夠周期交替進水;第三,要對超濾系統(tǒng)加強反洗,確保膜元件表面的清潔度。
3.2 反滲透系統(tǒng)
反滲透系統(tǒng)使用的是反滲透膜,這種薄膜對離子狀態(tài)以及小分子物質(zhì)的節(jié)流方面發(fā)揮著重要作用,反滲透膜是全膜水處理的核心部分,但是這種缺點是很容易受到污染,因此需要對反滲透膜進行改進,具體改進方法有如下三點:第一,鑒于一級水質(zhì)比較惡劣,反滲透膜要采用抗污染復(fù)合膜,這種抗污染復(fù)合膜的表面更加光滑,親水性也有了很大提高,水道得到改善,相關(guān)污染也有所降低;第二,對于二級水質(zhì)較差的水要采用超低壓滲透膜進行分離;第三,在反滲透系統(tǒng)中可以設(shè)置相應(yīng)高壓泵變頻器,以便降低高壓泵對反滲透膜的沖擊。
3.3 EDI系統(tǒng)
EDI系統(tǒng)對水質(zhì)的要求相對較高,要想確保其具有良好的運行狀態(tài),需要對其進行優(yōu)化,具體的優(yōu)化方法可以從如下三個方面進行:第一,由于二氧化碳會影響水質(zhì),因此需要在二級裝置中加入堿,使水中的二氧化碳含量減少,使水質(zhì)得到提高;第二,要將不同的模塊進行對比,盡可能采用單塊模塊,使系統(tǒng)得到簡化,進而降低系統(tǒng)造價;第三,將濃水中的添加鹽設(shè)備去除,利用膜的良好導(dǎo)電性,簡化反滲透系統(tǒng),使反滲透系統(tǒng)的控制更加簡單。
3.4 系統(tǒng)設(shè)計的整體優(yōu)化
對系統(tǒng)的整體優(yōu)化策略要按照如下五個方面進行:第一,要一對一設(shè)置清洗過濾器和超濾,使控制步驟簡單化;第二,要將清洗過濾器以及超濾的反洗水進行回收,南京反滲透純水設(shè)備進入水池,然后對其進行再利用;第三,為了防止二次污染,要在去除鹽設(shè)備的頂端設(shè)置浮頂,以便隔絕空氣;第四,改進進水的方式,將單元制改成母管制,使反滲水的進水儀表以及相關(guān)進水加藥設(shè)備的設(shè)置得到簡化;第五,設(shè)置去除鹽泵的變頻設(shè)備,可以相應(yīng)節(jié)省泵運行時的各種成本支出。
要想確保電廠的發(fā)電水質(zhì)以及產(chǎn)水量就必須要對自然水進行處理,目的在于防止電廠熱力設(shè)備結(jié)垢,確保電廠熱力設(shè)備能夠正常運行,同時也能夠減少由于水質(zhì)不達標而引發(fā)爆管或者是停機事故。本文對電廠的水處理工藝進行了分析,并且以最先進的水處理工藝——全膜水處理工藝為例對水處理工藝進行了詳細分析,最后提出了全膜水處理系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計策略,試圖為之提供行之有效的可行性建議。
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