锅炉补给水处理系统的比较及相关问题探讨

表!
项 设备投资
虽然方案 ’ 比方案 ! 投资高 !&# 万元，但如果 考虑场地大小 2 方案 ’ 比方案 ! 至少小 %## /! ，在 确定制造方后可进一步缩小占地 3 和施工安装 2 方 案 ’ 简单 3 等综合因素， 其投资差额将较大缩小。 !, ’, % 运行管理比较 方案 ’ 系统简单， 运行操作方便， 故障率低， 设 备投入和程控率高； 方案 ! 系统较复杂， 运行操作点 数多， 故障率较高， 设备投入和程控率相对较低。 由于膜对过滤的可靠性和固定性，方案 ’ 的调 试时间短， 成功率高； 颗粒状介质需在被过滤水水量 稳定，药剂加入量和反应时间恰倒好处时才能发挥 最大的效果， 故方案 ! 的调试时间长， 出水达到设定 值投入的人力物力多。 超滤在膜组件达到寿命时只需抽出旧的膜元 件， 然后按相反的过程装上新的膜元件即可， 整个过 程时间短， 劳动强度小； 而过滤器特别是活性炭过滤 器在调换介质时， 由于介质数量多且易分散， 现场劳 动强度大时间长。 就运行管理上看， 方案 ’ 优于方案 !。 现代水处理技术的发展，使得水处理系统对进 水水质的依赖越来越小， 出水水质越来越好， 在运行
反渗透膜组件 预脱盐水泵 除盐水泵
’ ! 6 4# / 0 1 ( 酸阳离子交换器 阴离子交换器
预脱盐水箱 混床
大气式除二氧化碳器 除盐水箱
送至主厂房凝给水补水箱。 ’ ! ( 方案 ! 的水量平衡 最大时： 清水 , 进 - !"% /% 0 1 活性炭过滤器 正常时： 清水 , 进 - !)% / 0 1
%
,)*+ 出 - )54 / 0 1
89: 装置 , 出 - )$! /% 0 1 浓水至 23 水箱 , 排 - 4 /% 0 1 浓水至 23 水箱 ,*+浓- )4 /% 0 1
23 装置
23 水箱 !
设 置 % 6 4# /% 0 1 出 力 的 超 滤 装 置 ， 可 满 足 )*+ ; !*+ ; 89: 系统正常的供水需要。 三个方案的比较 为使方案间的比较显得较为简明，本篇先将三 个方案中的两个进行比较， 选取优先方案， 再将优先
%
超滤膜组件 升压
W % R F## 3 T + X 预脱盐水泵 化碳器
超滤产水箱
保安过滤器
反渗透膜组件 W ! R S# 3 T + X 强酸阳离子交换器 强碱阴离子交换器
预脱盐水箱 大气式除二氧 除盐水箱
混床
收稿日期： 作者简介： 李颖 W F"VF — X ， 女， 工程师。 F""& 年毕业于上海电力学院工业化学专业， F""O 年到华东电力设计院工作至今，
江西电力
第 !" 卷
!##$ 年
第%期
&%
文章编号： F##O Y %&SZ W !##$ X #% Y &% Y #&
锅炉补给水处理系统的比较及 相关问题探讨
李 颖
!###O% X W 华东电力设计院， 上海
摘
要：通过实例对目前常用水处理系统中的膜法处理的三个工艺流程系统进行了经济技术比较，得出采用超滤
#
引言 近十多年来， 随着超滤、 反渗透、 电渗析等各种
F
系统流程和水量平衡 电厂水处理系统的出力为： 反渗透出力 补给水正常出力 最大出力 ! R S# 3% T +； F!# 3% T +； !&# 3% T +。
膜技术的日臻成熟完善。已经在较多的工业领域得 到广泛的采用。发电厂的水处理也不例外，膜技术 也已成功的应用到大型水处理装置中。膜法处理工 艺运用能节省大量的酸碱药品的消耗量，大大减少 由于酸碱废水的排放引起对环境的污染。 目前常用的膜法处理工艺系统如下： 方案 F：超滤 GH I 一级反渗透 JD I 一级除盐 I 混床。 方案 !：多介质过滤器 I 活性炭过滤器 I 一级 （以下简称方案 !） 。 反渗透 JD I 一级除盐 I 混床 （全膜法）超滤 GH I 二级反渗透 JD I 方案 % ： KLM。 三个工艺系统在具体应用时该如何选取 N 现在 以某电厂工程为例：此工程为 ! 台 O## PQ 超超临 界机组， 对补给水水质要求极高， 我们对三个水处理 方案进行了技术经济比较。 泵 F) F
设置 % 6 )## / 0 1 出力的超滤装置，可满足补
%
给水处理系统正常和最大时的供水需要。 )7 ! 方案 ! 的流程和水量平衡 ’ ) ( 方案 ! 的流程 清水 滤器 加热器 多介质过滤器 升压泵 活性炭过 强 强碱 保安过滤器
%
维组成的纤维束， 现代膜制造技术的发展， 使中空纤 维做得非常细， 中空纤维表面活化层孔隙率高， 故纤 维比表面积大， 产水量高。 超滤中空纤维强度的提高，使其运行一段时间 后足可采用反向冲洗和气洗工艺，保证组件在全流 过滤状态下工作。 超滤膜的化学性能稳定， 故耐酸碱， 易清洗。膜 表面经过亲水改性， 水通量大， 水量衰减小， 化学清
等浓度也将越高， =9: 值变大。当进水流量波动时， 过滤器截留的固体颗粒部分被释放，可导致出水水 质恶化。 总之， 采用超滤技术作为反渗透的预处理， 系统 可适应较大范围的进水水质变化， 其出水水质优良， 占地面积小， 且能更有效地保护反渗透装置， 使反渗 透膜免受污染，使用寿命可从 % < $ 年延长至 & <
方案 ! + 万元 %)# !&# %%) "%)
甚至更长时间； 同时可提高反渗透膜的设计水 (年， 通量。 从这些方面看， 方案 ’ 技术上优于方案 !。 !, ’, ! 投资比较 按 -. 制水量 ’)# /% + 0 得 -. 进水量为 !’%, % 考虑掺水量， 超滤制水按 %## /% + 0； 常规前处 /% + 0 ， 理也按 %## /% + 0。 由于膜及设备材料的不同等各种 原因，目前市场上超滤和 -. 常规前处理的价格并 不统一， 此处超滤暂按 ! 万元 + /% ・0 1 ’ 2 含工艺、 控 制、 电气 3 ， 常规前处理暂按 ’, ! 万元 + /% ・0 1 ’ 2 含工 艺、控制、电气 3 ，-. 暂按 ’, $ 万元 + /% ・0 1 ’ 2 含工 艺、控制、电气 3 ，一级除盐加混床暂按 ’, & 万元 + 控制、 电气 3 计， 估算结果如 /% ・0 1 ’ 2 两系列含工艺、 表 ’：
活性炭过滤器 )7 %
至 *+ 装置 , 出 ) - !)% / 0 1
小于 #7 ) >?2。 当进水流量波动时， 出水水质恒稳。 常规前处理工艺出水受进水水质影响， 一般而言， 进 水悬浮物、 胶体等浓度指标越高， 出水悬浮物、 胶体
方案 % 的流程和水量平衡 ’ ) ( 方案 % 的流程 清水 加热器 自清洗过滤器 中间水箱 预脱盐水箱 超滤膜组件 一级升压泵 二级升压泵 预脱盐水泵 二 填
超滤产水箱 级反渗透膜组件 充床电渗析 凝结水补水箱。
一级保安过滤器
一级反渗透膜组件
除盐水箱
除盐水泵
送至主厂房
’ ! ( 方案 %!##$ 年
第%期
&$ 上更为可靠， 管理上更为简便， 虽然方案 ! 比方案 ’ 投资低，但纵观超滤技术带来的种种好处和得到的 越来越普遍的应用， 方案 ’ 具有明显的综合优势。 !, ! 方案 ’ 和方案 % 的比较 !, !, ’ 技术方面比较 全膜法水处理是一种全新的水处理工艺，具有 如下特点： 2 ’ 3 无需酸碱再生， 有利于环保要求—— — 阳、 阴 床和混床中的树脂失效后是通过酸碱中的 4 5 和 .4 1 进行再生，而全膜法是利用超滤和反渗透的膜 的特性和通过电将水电离为 4 5 和 .4 1 从而对电渗 析器中的树脂进行再生， 从而大量节约酸碱， 防止环 境污染。 2 ! 3 占地面积小—— — 无需备用装置， 无需设置再 生、 酸碱贮存、 中和设备。 2 % 3 便于实现自动化控制—— — 控制点数大大少
正常时： 清水 , 进 - !%5 /% 0 1 回收 , 排 - !& /% 0 1 至 *+ 装置 , 出 ) - !)% / 0 1
%
23 装置
23 水箱
方案和第 % 方案比较， 得出推荐方案。 此处先比较方 案 ) 和方案 !， 再与方案 % 比较。 !7 ) !7 )7 ) 方案 ) 和方案 ! 的比较 技术方面比较 方案 ) 使用超滤膜作为颗粒的过滤介质，超滤 膜由亲水性的聚醚砜与聚乙烯砒硌酮共混物合成的 中空纤维组成，每一根超滤膜元件是数千根中空纤
表’
项 反渗透预处理设备 反渗透设置 一级除盐加混床系统设备 总计
方案 ’ 与方案 ! 投资估算表
目 方案 ’ + 万元 )## !&# %%) ’ ’()
于传统工艺。 2 & 3 操作人员减少， 并可降低人为操作失误的可 能性—— — 无需进行酸碱再生的操作。 2 $ 3 设备维修、 更换方便—— — 采用单元模块式装 配， 可以局部进行更换。 2 ) 3 运行回收率高 2 即自耗用水量少 3 ， 且排放的 浓水可回收再利用。 2 ( 3 出水水质稳定， 出水电导可达到 #, ’ !6 + 7/ 2 !$ 8 3 以上，根据需要最高可以达到 #, #) !6 + 7/ 2 !$ 8 3 。 从以上可见， 技术上方案 % 优于方案 ’。 !, !, ! 投资比较 得到可参考的价格较难， 9:; 因进入市场较晚， 根据国内较成熟的制造厂的估算，本工程方案 % 2 9:; 3 的投资约为 ’ &*# 万元 2 含工艺、 控制、 电气 3 ， 则投资估算如表 !：
%
多介质过滤器
%
洗周期长， 组件清洗周期约为 . < )! 次 0 年。 对于外压式膜组件，其进水条件宽。当原水悬 浮物含量高时，截留物不易堵塞进水流道。其出水 水质稳定， 胶体浓度的影 =9: 值不易受进水悬浮物、 响， 能保证出水悬浮物尺度在 #7 #) < #7 ) !/， 浊度