全膜法水处理技术在电厂锅炉补给水处理中的应用 6页

'全膜法水处理技术在电厂铭炉补论水处理中钓应用刘学军,(广州恒运集团公司广东广州510730)〔摘共〕广州恤运电厂将原有出力为200t/h的传统离子交换水处理系统改造为出力为320t/h的全膜,:,法水处理系统实际应用表明(1)全膜法水处理工艺占地小320t/h的全膜法水处理系统与传统离子交,Z,,换水处理系统相比减少占地约3000m(2)海水倒灌期间仍可正常运行全年节约自来水用全达150万,,。t;(3)工艺简单容易实现自动控制;(4)产水品质高,(5)无度故城排放有利环保;锅炉补给水;全膜法水处理,超滤,,电去离子EDI【关健佣〕电厂反渗透〔中圈分类号]62一s[文做标识码〕A[文章摘号]1002一3364(2006)12一0052一04广州恒运电厂原有3台50Mw和2台210Mw衰1水砚水肠分析幼.,。供热发电机组后扩建2台30MW供热发电机组项目无海水一抽有海水二外观浅价徽钾悦黄徽钾原水处理车间采用传统离子交换水处理工艺,设计出PH6.736‘38。200t/h3·力为扩建后出力需20t/h(含供热用除盐电导率/(25℃)/户sem一’372900.,。,1浊度/PTU3332489水)若仍采用原水处理工艺豁要扩建个占地·..olL一,036537钠/Z1Znu2000m1000m·,.的离子交换水处理车间和个占地mmolL一1516X10一2767钾/.。,..m·一’的预处理系统但并无场地可建后经调研分析将离溶娜固形物/gL83587635...·L一’287,全固形物/m087164子交换水处理工艺改为全膜法水处理工艺可满足扩·..悬浮固体gL一’2035471/m,,..建豁求取消离子交换水处理工艺再生用的酸碱系统灼烧减皿g·L一’53017372/m。·..全碱嫂lL一’0521腾出的场地可用于布t预处理系统Zmmo·..全硅olL一‘02730103/活性硅nu/mmol·L一’0.2320.100..mmol·L一’1原有水处理系统胶体硅/00410003·一’.一‘.mmolL254x1olgXIO一3铁/一.一呜.mmolL一’277X10018XIO一,钥/:·一’..一3原有水处理车间工艺流程预处理系统来水~活铝/mmolL167X10一2l71X10·..mmolL一’性炭过滤器~阳离子交换器~除碳器~阴离子交换器钙离子/05352..mrnol·L一’。俊离子/0211168~混合离子交换器‘除盐水箱~主厂房预处理系统...mmolL一’057751248级根/。·..水源为珠江水(表”在海水倒灌期间(每年n月至mmolL一’0446595硫吐根/·..o一’一,一3次年5月)采用自。硝破根/mmlL524X10OZXIO来水制除盐水扩建后水处理系统·..亚鹅破根/mmolL一’243XIO一004。,、..出力计算结果见表2此外脱硫系统除灰系统及热m·一1化学耗暇t/gL152221961。,.113t/hmmoloL一’O712机系统用一级反渗透处理后的淡水为全硬度/15rno..一’谈酸盐硬度/m卜L05021·..非碳酸盐硬度/olL一’021131mm..mmol·L一’一2054游离二暇化破/16xlo0·.一2.mmolI厂’246xlo316火10一碑酸根/·.l碳酸根olL一’21/tum日期:2006一06一20收稿,,.,,,.:一)作者简介刘学军(1968男湖南临武人本科学士学位工程师从事电厂水处理技术工作·.1热力发电2006(12)) 衰2扩准后水处理系统出力计算结果考虑到水质可能进一步恶化及海水倒灌现象日趋·,,项h一‘目耗水t/t严重系统按最差水质指标进行设计允许水源最高含现有机组(2X210MW+3X50MW)50盐量为9500mg/L。扩建机组(2x300MW)80珠江水经混凝沉淀、过滤预处理后进人清水池,水全厂供热160,池的水经清水泵升压进人全膜法水处理系统工艺流水处理系统自用水30:合计320程如下清水池~清水泵~自清洗过滤器~超滤装置~超滤水箱~反渗透增压泵~保安过滤器~一级高压2全膜法水处理改造泵~一级反渗透装置~除二氧化碳器~中间水池~二级高压泵~二级反渗透装置~二级反渗透产品水箱~2.1改造设计参数EDI给水泵~EDI保安过滤器~EDI装置~除盐水箱、全膜法水处理包括超滤反渗透及电去离子~除盐水泵~发电机组。。,,(EDD等工艺改造完成后因无废酸碱排放可减少,根据表1提供的进水水质通过全膜法水处理系。,废水排放对环境的污染另外全膜法水处理系统按统一级反渗透、二级反渗透处理后的出水水质指标见,珠江水水质设计允许水源最高含盐量为950表3。,,mg/L全年均可使用珠江水制水因此每年可减少购。自来水量150万t以上裹3反渗组装工出水水质指标。无海水倒灌有海水倒灌原水一级反渗透出水二级反渗透出水原水一级反渗透出水二级反渗透出水项目····.g一’g一’g一’g一‘g一’·/mL/mL/mL/mL/mL/mgL一’.....CaZ+2004014014108218002...MgZ+510040283884.390.04..。.Na+126402100823127962.051.8K+2.020.040299.889.260.17NH才0000S尸+000E2+泊000FeZ+0000.080MnZ+00000-.以00000001....l..勺J亡J心UQJ.HCO了128巴J八工6C‘h0305108702512,立.胜S265洲-42.840.260571.56:0.08..,11.CI一204702104424161.49NO矛3.220.0901.240F一0000510214.150.1806.280C场10.6110.310.22101.59101.142.67总溶解固形物135.471.590.228109.11201.124.91....PH值6751763163856.28,pH¹二级反渗透前加碱调节值为8.,由表3可见二级反渗透出水水质完全可满足全膜法水处理系统最终设计出力(EDI的出力)为..,,。,3)32“3EDI进水要求(见22经EDI处理后水质可达到om/h此外一级反渗透装置还要多制100m/h表4的要。,、、。求的水用于脱硫除灰辅机系统冷却等在非海水倒,,灌期间一级反渗透出水经脱碳后可满足EDI进水4E,衰DI设计出水水质(.终除盐水水质要求)要求EDI出;水水质可满足系统要求在海水倒灌期,,项目间由于来水含盐量较高一级反渗透出水含盐量高达·,二载化硅/鸿L一’0m,20g/L以上EDI系统无法承受如此高的含盐量·.电导率(25℃)/拌sem一‘(020。需投人二级反渗透系统两种情况下的运行方式不完·2热力发电006(12)}姗 .全相同因此各级水处理装t的处理水t也不完全相。两种情况下的水t平衡见图2.2同1和图2(图中数字跳的选择的单位为t/h)。所设计的全膜法水处理工艺无论海2.2.1超滤膜组件水倒灌与否均能达到设计出水水质和出力。全膜法水超滤膜采用INGE公司生产的以zer膜件(中空处理系统主要5。,00,设备技术参数见表纤维超滤膜组件)其平均截断分子t为150每个00ultibore(图,组件包含18根M多孔毛细管纤维3)毛细管内径为0.8mm,其中含有7根纤维。(图4)该,。纤维成分为聚醚砚可防止有机污垢生成所选超滤膜组件具有通t大的特点。名r圈3以跳5.阅旧a件口4Multibore乡孔毛姻,好构示宜二圈2有海水侧班时全成法水处理系统水t平衡示意2.2.2反渗透膜反渗透膜采用美国K(犯H公司生产的TFC8832农S全成法水处班系统主要设.技术.橄.HR一,,575M型芳香聚跳胺腆脱盐率大于”5%直设备名称设备舰格数t.,。.o3清水泵00m3,045a4径为dZ2mm长度为1524mm膜充长为6000Q~2/hH,MP台,。3SKS一CSQ=190m3/4mm4一575M型自清洗过滋器h套共装只TFC8832HR腆这种膜具超毖装tQ3/h4套:,,=190m有以下特点(l)脱盐率高(2)抗污染性强(3)因膜3,超毖水箱V~200md6516mm2台,,;,.较长可以减少膜件数目增加腆的有效面积(4)膜Q=170m3/hH,05MPa4台反沙透增压策,。.3,45MPa1台流道宽膜件压差低Q~135m/hH“0..3Q,170m/h4台223EDI膜保安过滋器3Q~135m/h1台EDI采用Canpure公司生产的CanpureTM一3600.0m3,a4Q~17/hH,18MP台,。,一级高压泵,.,,d几j‘口,‘,二J性J怪dJ且‘膜组件图5表示EDI的工作过程在圈5中离子交38MPa3a1Q,135m/hH”1套台。,3换膜用竖线表示A表示阴离子交换腆只允许阴离一级反诊透系统Q=110m/h,。,0m3,除二权化谈器dZ500mmQ,27/h子透过C表示阳离子交换膜只允许阳离子进过离中V=50ma,.间水池子交换膜不允许水穿过可把淡水和浓水隔开在每.,,a二级高压系Q=22Om/hH二15MP,对阴阳离子交换膜之间充坟混合离子交换树脂即形,二级反渗进袭tQ,176m/h,.二级反沙进产品水箱V=20Om,,d6516mm成了1个EDI单元称之为淡水室将一定数t的,,.EDIQ~90m3/hH,04MPaEDI单元罗列在一起使阴离子交换腆和阳离子交换给水系0m3,,EDI保安过毖器Q,9/h膜交替排列并使用网状物将每个EDI单元隔开2个3EDI狡IQ‘80m/h。EDI单元间的空间被称为浓水室在EDI组件的高V,83除盐水箱00m,十一,.H,H二08MPa电压作用下水会电解产生大t的和OH其对除盐水系Q,100IUs/h离子交换树脂有连续再生的作用。·.}热力发电2606(12){ ,:力为160t/h工艺流程为2套超滤~2套一级反渗透2ED。~套I临时水处理系统调试和投运安排在非海,,。水倒灌期间水源仍采用自来水运行时间约4个月,室内2套全膜法水处理系统正常运行后临时系,,。统退出运行将设备拆除后移至水处理车间将重新,安装的2套装置调试成功后整个全膜法水处理改造工程结束。4套全膜法水处理装置采用并联方式运行。3全膜法水处理系统运行结果广州恒运热电厂的全膜法水处理改造工程于3168h,2006年月15日完成的连续试运行实际出力,,达到设计出力320t/h出水水质达到设计值运行结果见表。6,6由表可见全膜法水处理系统出水水质:,EDI模组件具有如下特点(1)出水品质高可生。(EDI产水水质)优于设计值全膜法水处理系统运行.’·产出电阻率高达(10~182)Mn。m的纯水;(2)离。成本见表7,,,;子交换膜容量高选择性强(3)低电压低能耗电流裹‘全腆法水处理1朋h连续试运行出水水质《EDI产水水质);:,效率高(4)进水条件要求高TEA(总可交换阴离子··时间二氧化硅/昭L一,电导率(25℃)/仁scm一‘3,..以CaCO计)<25mg/LpH值控制在60~90范3月15日14.060.09,.a:0mg;围内硬度(以CCO计)<1/L(5)需采用浓..3月16日1249012。水循环来提高EDI的导电性能和防止膜结垢3月17日13.350.08、、。EDI运行中要严格控制电流电压流量等参数3月18日11.360.09,为了保证内部泄漏不影响纯水水质产品水出口压力3月19日12.270,09..,应当比浓水和极水出口压力高(003一007)MPa这3月20日13.820.08..,。3月21日1185006样使内部泄漏只稀释浓水离子不会泄漏到纯水中,:,,另外极水包含危险气体H应及时排出室外防止氢表7全腆法水处理系统运行成本万元/年气聚集爆炸。项目金额备注,EDI珍理系统处于全膜法水处理系统的末端是药品34。电费286保证出力和水质的关键人工30O.自来水费23废水排放组件更换197,全膜法水处理工艺无酸碱再生因此没有废酸碱折旧296设备按10年折旧。,,排放然而所排浓水含盐量在20000mg/L以上不合计843·.t一’7。。。h能直。产水成本/元273年运行时间按接排放将其与循环冷却水排水混合后一起排,。放不会污染水域即2台30MW机组循环水排量传统2.87元/t,离子交换水处理工艺产水成本为,,为82944t/h而浓水排放总量为40t/h两股水混合比全膜法水处理工艺产水成本稍高,主要原因在于传,。后水中含盐量约为110mg/L可满足排放要求统离子交换水处理系统在海水倒灌期间因珠江水含盐,,量高不能正常运行需改用自来水做水源制水每年需.24改造方案实施步骤支付自来水费30万元以上。全膜法水处理系统初始,,,为确保现有机组运行在进行全膜法系统安装时投资比较大但其中一部分可由节约的自来水费抵消,,,先在水处理车间外检修场地(面积约250m)上建1因此与传统离子交换水处理工艺相比其在经济上是,,个临时水处理车间安装1套临时水处理系统设计出可行的。(上转第22页)·2!热力发电006(12)}. _onn,、,Linecnectio表记录与节点的连接关系这两张表守恒方程动t守恒和能t守恒方程建立了流体网络分别在图形建模组态时被保存到数据库中。PIPeLine压力流t通道和治温通道算法。所开发的流体网络图。_形建模软件可用于火电厂单相可压缩及不可压缩流体表记录管路随时间变化而改变的各参量PIPeLineosonene_onneeton,,:Piti表与PipLiCi表为一对一关系网络其主要特点。,.eneene与PipLi表为一对多关系PipLiID为3个表(l)采用面向对象技术应用C#NET开发工具之间的。。,。索引编程软件可扩展性强可重用性高(2)压力流t通道,考虑高度差的影响其有更高的精度。(3)增加了治温通道,可连续建立不同的设备模,。型完善了流体网络建模软件通用性,图形建棋软件所采用的算法称定经过侧试证明,且高效适用于火电厂仿真系统的开发和设备运行工况分析。〔今考文橄」..23leL尸JllraLweL一L六j孟任哎J‘10,曰,1门,JfJtJ.l1wes软件计算的实现erb吴靖适用于仿真培训系统的滚体网络的动态实时仿真,在建模组态完成且初始化各节点或设备参数后方法[Jj.热力发电,1999,(4).,,.按下运行键,程序根据压力流t通道求解方法,列出矩谢茂清朱文任挺进热工流体网格的自动趁棋算法.,,.,,19,阵方程求解流体网络压力和流t而后根据工质流[Jj清华大学学报737(6),.,。,于荣生离建强流体网络仿宾棋纽及其自动生成软件向按照熔温通道求解方法求出各节点的熔温同时.,,.。[J〕华北电力大学学报199926(2)可以实时监视参数变化(图1)监视参数类型是可选,..,,陈道轮冷伟可压编旅体网络圈形建棋软件的开发【J」的并且可通过动态趋势曲线的形式进行显示以便参机电信息,2004.19.。数调整韩琪,李长青.火电站仿真机颐理及应用〔M〕.天津科学,技术出版社1998.3结语葛斌.可压编流休网络技术在电站仿真系统中的应用厂.2002,22.(6).J〕动力工程针对当前流体网络计算中存在的不足,根据质量,。(下接第55页)一起排放不会污染水城环境(4)对于沿海,某些电厂全膜水处理工艺运行成,。4结论本低于传统离子交换经济可行应用全膜法水处理。技术是水处理行业发展趋势,(1)全膜法水处理是一种先进的水处理技术水,,。源适用范围广且工艺简单容易实现自动控制〔参考文橄〕(2)全膜水处理系统占地面积小,将传统离子交[lj武汉凯迪水务有限公司.广州值运热电厂全膜法水处理,系统设计说明书〔Z工换水处理工艺改造为全膜法水处理工艺容易实现原一JI.二IL一IL厂尸,月‘乃沈U!,。!美国K(X二H科氏撼腆系统产品使用说明书【Z〕址扩容而且改造不会影响生产的连续性INGEZ.(3)全膜水处理工艺不用酸,因而无公司超抢产品使用说明书【〕碱再生树脂.anpure。C公司EDI产品使用说明书〔z」废酸碱排放生成的浓水可与循环冷却水排水混合后·.J热力发电2006(12){ 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