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超滤及反渗透技术在电厂锅炉补给水处理系统中的应用

[导读]近年来,超滤和反渗透技术不断成熟、普及,这一技术已被国内外广泛用于水处理系统。论文以国电长治热电厂火电机纽锅炉补给水处理系统内的超滤和反渗透设备为,介绍了超滤和反渗透技术在电厂锅炉补给水处理系统中的应用。

1概述

超滤及反渗透系统易于操作,对进水水质变化适应性强,排水对环境污染小,价格也日趋经济,因此,目前国内外电厂已广泛应用超滤及反渗透技术于水处理系统。

国电长治热电厂工程建设规模为2 x300MW 级燃煤空冷供热机组,配置2x1 171t/h锅炉,并同步建设石灰石.石膏湿法脱硫,预留脱硝场地。规划容量为4x300MW级供热机组。电厂厂址位于浊漳南源流域,为大陆胜季风气候,一年四季分明。

下面,从该工程锅炉补给水处理系统的工艺流程选择、膜单元设计、运行成本分析等几个方面作介绍。

2 工艺选择

国电长治热电厂工程水源由长冶市污水处理厂的中水作为电厂的生产主供水源,其水质分析报告见表1。

F:石灰软化处理后的中水(或备用水)一加热器一多介质过滤器一超滤器一超滤水箱一反渗透升压泵一5 m过滤器一高压泵一反渗透膜组件。

超滤装置具有除去水中的大分子颗粒、胶体、部分有机物、有效降低水中的浊度及S ,的功能,其出水应满足反渗透进水的要求。反渗透系统主要用于去除水中各种溶解固形物、胶体硅及有机物,作为后续除盐系统设备的预脱盐装置。设备性能保证值设计如下:

超滤系统的控制指标产水量: t>76m3/h(套)(20℃)回收率: ≥90%产水水质: 第一年Sal<2,第二、三年sn,<3反渗透系统的控制指标脱盐率:≥98%(运行第一年)≥97%(运行3年后)产水量:≥lOOm3/h(套)(20℃)收率:≥75%(运行3年后)根据该项目水源情况、需要达到的处理目标,并结合业主需求,合理选择膜元件,对膜单元进行设计计算。

3膜系统设计

3.1 超滤膜系统设计

本项目中超滤装置按4列设计,每列出力76m3/h,每列都能单独运行,也可同时运行。超滤膜元件采用加拿大塞维尔SVM1060外压式中空纤维膜产品,每列采用20支膜元件,4列共80支膜。

膜元件材质为PVDF,膜面积75m2,膜孔径为0.04p~m。超滤按错流过滤方式设计,设计通量55L/m2·h,工作压力0.15MPa,水回收率90%。

根据水质资料提出适合本工程的超滤系统运行参数见表2。

超滤需进行周期反洗,反冼频率、持续时间等反洗参数根据水厨l青况确定。反洗步骤分为空气清洗、顶部反洗、底部反洗、排水、正冲四个步骤。正冲水采用超滤进水,反洗水采用超滤产水。为了预防膜污染,运行中加入少量次氯酸钠,反洗时加入较大量的次氯酸钠,起杀菌作用。

3.2 反渗透膜系统设计

本项目中反渗透装置按2列设计,每列出力:100m3/h;每列都能单独运行,也可同时运行,2x100t/h组装一个框架。膜元件选用美国陶氏公司BW30.400FR型抗污染反渗透复合膜元件,涡卷式反渗透膜。膜组件的级、段排列组合方式为一级两段14:7排列。反渗透压力容器选用哈尔滨乐普6芯膜壳,每列采用126支膜元件,2列共252支膜。膜元件材质为芳香族聚酰胺,膜面积37 m2。

反渗透装置设计通量21.9L/m2·h,工作压力1.30MPa,回收率75%,脱盐率99.75%,三年后系统总脱盐率97%。反渗透进水的控制指标见表3。

4运行成本分析

根据现场运行情况,对该超滤及反渗透系统进行了运行成本分析,见表4。

从表中数据可以看出,运行成本主要分为能耗、换膜费用、化学清洗费用等。再加上人工费、设备维护费、固定资产折旧费等,超滤反渗透部分的运行总成本约为1.74元/t。

5 结论

本文以长治热电厂锅炉补给水处理系统为例,对超滤反渗透系统的设计进行了介绍,并通过分析计算得出超滤反渗透部分相关设备的运行总成本可以控制在2元It以下,系统运行成本较低。

此外,在电厂锅炉补给水处理方面,采用超滤反渗透进行预处理具有可连续产水,产水质量高、系统运行稳定、运行中无停止再生操作等优点,可以为后续除盐系统的安全稳定运行创造有力条件。

目前膜技术发展较快,各种复合膜、低压膜均已商品化、国产化,它们的使用大大降低了电耗费用等运行成本,这使得采用超滤、反渗透技术变得更加经济。

总之,超滤及反渗透系统对发电机组稳定运行、保证电厂安全经济起着重要作用。作为电厂锅炉补给水处理系统中的重要一环,超滤及反渗透技术正得到普遍推广和应用。






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