山東某濱海電廠全膜法水處理設計研究

尹林林

（國核電力規劃設計研究院北京100095）

1 概述

電廠座落于山東省威海市，新建2×660MW超超臨界燃煤機組。采用超超臨界參數直流爐，蒸汽壓力26.25MPa(g)，蒸汽溫度605℃。水源為淡化后的海水，海水主要水質指標為：溶解固形物25.44g/L，游離二氧化碳1.27mg/L，重碳酸根離子144mg/L，碳酸根離子5mg/L，鈣離子410mg/L，鎂離子1123mg/L，氯離子15653mg/L，全硅0.48mg/L。

電廠建設一套海水淡化系統，工藝為絮凝、澄清-超濾-海水反滲透，產水作為鍋爐補給水處理系統的水源。

2 水處理系統方案論述

為配合海水淡化工藝，鍋爐補給水處理系統擬采用兩級反滲透(RO)+連續電除鹽(EDI)或RO、一級除鹽+混床工藝，通過技術經濟比較做出選擇。電廠水汽質量以《超臨界火力發電機組水汽質量標準》DL/T912-2005的期望值控制。根據機組參數等，確定機組正常補水量為110t/h。

2.1 方案一：兩級RO+EDI

海水淡化來水→一級RO高壓泵→一級RO→一級淡水箱→二級RO高壓泵→二級RO→二級淡水箱→EDI裝置→除鹽水箱。該方案為全膜法鍋爐補給水處理方案，基本無酸堿消耗，有利于環境保護。系統排水均回收至海水淡化系統超濾水箱。其出水水質可達到：二氧化硅≤10μg/L，導電度（25℃）≤0.10μs/cm。

本系統一級RO回收率按80%考慮，二級RO回收率90%，EDI回收率按90%，考慮適當備用量，EDI選2×74t/h。主要設備參數見表2-1。

鍋爐補給水處理室采用獨立建筑，占地約54m×22m，室內布置反滲透、EDI裝置；室外各類水箱及廢水池等。

2.2 方案二：RO、一級除鹽+混床

海水淡化來水→RO高壓泵→RO→淡水箱→強酸陽離子交換器→強堿陰離子交換器→混合離子交換器→除鹽水箱。該方案在采用傳統的離子交換除鹽技術，適應性強，運行經驗豐富。二級反滲透濃水回收至海水淡化系統超濾水箱，酸堿性廢水排至廢水池。其出水水質可達到：二氧化硅≤10μg/L；導電度（25℃）≤0.10μs/cm。

考慮適當備用量，RO出力定為2×75t/h，一級除鹽選擇兩列150t/h出力，混床兩臺150t/h出力。主要設備參數見表2-1。

本方案鍋爐補給水處理室占地60m×22m，室內布置反滲透、各離子交換器、清洗裝置及加藥裝置，室外占地布置澄清池、各類水箱及廢水池等。

3 技術經濟比較

從技術方面比較，兩方案出水二氧化硅≤10μg/L，導電度（25℃）≤0.10μs/cm，均達到超超臨界機組對水質的要求。其中方案一具備基本無酸堿消耗、無酸堿性廢水，排水可直接回收利用，布置緊湊，工藝管道較簡單，閥門數量少等優點，但膜更換量大。方案二為傳統處理工藝，成熟可靠，膜更換量小，但酸堿消耗量較大，有酸堿性廢水排且需定期補充樹脂。

從經濟方面比較，方案一初投資約2675萬元，年運行費用約255萬元；方案二初投資約2427萬元，年運行費用約238萬元。

4 結論

4.1 從工藝方面比較，方案一比方案二自動化程度高，運行管理人員少，日常生產無需使用酸堿，酸堿性廢水幾乎為零，對周圍環境十分有利。其生產排水，可以直接回用，有利于電廠節水，提高水資源利用率。

4.2 從廠房面積比較，方案一比方案二少一跨，節省占地6m×22m。

4.3 從經濟方面比較，方案一總造價比方案二高248萬元，運行費用兩方案接近。如果考慮藥品運費、環保效益、社會效益等等，方案一更優于方案二。

4.4 綜上所述，方案一在技術上具有先進性、運行管理便利、且占地面積小、環保效益高等優點，因此本工程最終推薦了方案一即兩級反滲透+EDI工藝作為鍋爐補給水處理的工藝方案。