锅炉补给水水处理工艺技术及实践研究.pdf
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1、142技术应用与研究引言随着电力技术的持续应用于发展,各类大容量高压、超高压蒸汽锅炉开始得到普及应用。相较于传统蒸汽锅炉,大容量高压蒸汽锅炉对于锅炉补给水的水质有着更高要求,进而促使锅炉补给水水处理技术的进一步发展。全膜法作为一种新型锅炉补给水处理技术,其预处理部分利用微滤技术或者超滤技术替代传统机械过滤技术,结合反渗透技术和EDI(电去离子)技术实施补给水深度处理,共同保障锅炉补给水的产水水质。同时,相较于传统补给水处理工艺,全膜法具有占地面积小、化学药品使用量少、运行操作管理简单、自动化程度高等优势,更适用于当前电力设备自动化发展背景。因此,对全膜法锅炉补给水水处理工艺技术进行研究分析,将
2、具有一定的现实意义。一、工程概况某热电厂燃气蒸汽联合循环供热机组建设工程包含2套220MW燃气蒸汽联合循环供热机组,项目设备制造以及材料选择均安装现行最新规范要求。项目中锅炉补水系统采用“超滤两级反渗透EDI”联合处理工艺,具体工艺流程如图1所示。净水区来清水超滤进水泵板式换热器超滤保安过滤器超滤装置超滤产水箱超滤产水泵一级反渗透保安过滤器一级反渗透升压泵一级反渗透膜组件一级反渗透产水箱二级反渗透给水泵二级反渗透保安过滤器二级反渗透升压泵二级反渗透膜组件二级反渗透产水箱电除盐给水泵电除盐保安过滤器电除盐装置除盐水箱除盐水泵锅炉用水点图1“超滤两级反渗透EDI”联合处理工艺流程示意图整体联合处理
3、工艺系统共包含超滤系统、两级反渗透系统、EDI电除盐装置各2套。其中,超滤系统的设计产水量约为2165m3/h;两级反渗透系统的设计产水量分别为2132m3/h、2105m3/h;EDI电除盐装置的设计产水量为2100m3/h。联合处理工艺中每套系统均相互独立并联运行,避免在某一系统出现故障后,对联合处理工艺中其他正常运行系统造成影响。二、锅炉补给水水处理系统的超滤工艺技术设计1.原水水质锅炉补给水原水主要来源为热电厂周边区域地表河水,实际原水处理量约为500m3/d(20.83m3/h)。原水进水水质中浊度、SS、BOD、COD等指标分别为50NTU、30mg/L、30mg/L、120mg/
4、L,出水水质指标分别为1NTU、5mg/L、5mg/L、30mg/L,设计回收率约95%。2.超滤装置超滤装置中膜单元采用TARGA、V10072-35-PMC滤膜系统,该系统单套包含膜单元数量为34只,两套超滤系统共包含68只膜单元。超滤装置的滤膜系统设计水通量为5160L/m2h,运行水通量为6275L/m2h。膜单元为过30min实施40s反洗,并于反洗前后各进行一次持续时间为10s的正洗。其中正洗用水为原水,反洗用水为超滤产水。根据理论计算分析确认,超滤装置设计产水量为23.08m3/h,由此选取超滤原水泵的泵流量为25m3/h。结合项目实际计算后,确认超滤原水泵设计扬程为20m,综合
5、分析后设计选择超滤原水泵型号为IS80-65125A,此原水泵的进口、出口直径分别为80nn、65mm,流量为28.5m3/h,扬程为20m、电机型号为Y132S1-2。三、锅炉补给水水处理系统的反渗透工艺技术设计1.反渗透保安过滤器反渗透保安过滤器的基本结构应满足滤元快速检修更换等基本要求,于过滤器的进水管最低点处设置排放阀;过滤器过滤速度控制在10m3/m2h(滤芯表面积)以内;选择S30408不锈钢作为过滤器本体材料,过滤器锅炉补给水水处理工艺技术及实践研究杨涧广东省特种设备检测院【摘要】以某热电厂燃气蒸汽联合循环供热机组建设工程为例,介绍一种全膜法锅炉补给水水处理工艺技术。此技术主要包
6、括超滤系统、反渗透系统以及EDI系统三部分内容。其中,超滤系统用于补给水原水预处理,反渗透系统用于补给水预脱盐,EDI系统用于补给水的精脱盐。结合工程应用结果可知,应用此锅炉补给水水处理工艺技术后,产水水质优良,可满足热电厂锅炉用水要求。【关键词】锅炉补给水;水处理;工艺技术;应用实践;全膜法【DOI】10.12316/j.issn.1674-0831.2023.18.048143技术应用与研究滤芯选用精度为5m的PALL滤芯产品。2.反渗透高压泵所有反渗透高压泵均配置有变频装置,以避免膜单元受到高压水冲击;高压泵本体材料和附件材料均为31608不锈钢;反渗透高压泵出口区域配置止回阀,所采用的
7、电机需满足变频运行要求,根据原水的温度和含盐量变化而动态化调整高压泵系统出力;反渗透高压泵进口和出水均配置有压力开关,在进口、出口压力较低时及时报警和停止高压泵运行。反渗透高压泵选用ITT卧式离心泵,每个离心泵配置有1台变频器。3.反渗透装置反渗透装置设置为2套可独立运行、同时运行的反渗透系列单元,并且2套反渗透装置的出水管均配置有止回阀;膜单元设计时需重点考虑膜单元配置数量、膜单元整体膜通量以及膜单元相互排列方式,不同参数应结合膜单元的进水水质、膜通量衰减情况等多种因素进行综合设置。具体设计中膜单元的进水水温可按照20进行考虑,所设计的实际膜通量不应超过生产厂商提供的额定膜通量范围区间值;反
8、渗透装置采用两级反渗透膜,分别选用陶氏BW30-400/34i-FR超宽流道抗污染复合膜、陶氏BW30-LE440i低压复合膜。其中,一级反渗透膜按照168排列,单套反渗透膜的数量为144只,共设置288只。二级反渗透膜按照95排列,单套反渗透膜的数量为84只,共设置168只。反渗透装置共设置28个膜壳,根据膜单元生产厂商所提供的技术参数资料,合理设定膜单元的清洗周期;为避免反渗透膜氧化,反渗透装置进水中添加亚硫酸氢钠还原剂,并于每列反渗透保安过滤器前端水中添加阻垢剂。二级反渗透装置进水管上设置pH酸碱度调节设施,反渗透装置中各类附件材料均采用S30408不锈钢,夹具采用维特利公司生产的夹具。
9、反渗透装置采用分段清洗工艺,各分段给水、浓水进出水总管上均配置有接口及其对应的阀门,以便于反渗透装置清洗时清洗药剂的进水管连接。每套二级反渗透装置进出水口均配置有自动止回阀、自动关断阀以及自动泄放口。为有效监控和诊断反渗透装置的具体运行情况,反渗透装置的高压容器产品水管和浓水管上均配置有取样点,具体取样点配置输入根据管路长度以及介质差异进行动态化确定。反渗透装置浓水排水管上应配置稳流阀,以便于控制水回收率。4.一级反渗透膜产水箱一级反渗透膜产水箱主体材料采用S30408不锈钢,水箱容积为50m3,水箱壁厚和直径分别为6mm、4000mm。水箱设置区域为车间内部,水箱顶部配置超声波液位计,另设置
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