孔隙調節纖維過濾器（PCFF）在火力發電廠中的應用調研

戴云松 劉婷

中國能源建設集團廣西電力設計研究院有限公司 廣西南寧

摘要：對遼寧阜新熱電廠和鞍鋼自備電廠中的孔隙調節纖維過濾器的使用情況進行調研。得出孔隙調節纖維過濾器單臺處理水量大，過濾精度高，出水水質好，適宜用作大型火力發電廠或熱電廠的鍋爐補給水預處理設施的結論。

關鍵詞：孔隙調節纖維過濾器（PCFF）；火力發電廠；調研

1.調研的背景與目的

過濾設備作為鍋爐補給水的預處理單元在火力發電廠中被廣泛運用。在大型火力發電廠或熱電廠等鍋爐補給水處理水量較大的項目中，傳統的過濾設備存在濾速低，單臺處理量小，占地面積大，反洗效果差，自用水量較高的缺點。孔隙纖維過濾器（PCFF）作為一種新型過濾設備具有過濾精度高，出水水質好，濾速高，單臺處理量大，反洗效果好，自用水率低的優點，近年來開始逐步運用于火力發電廠的循環水旁流過濾、鍋爐補給水預處理和廢水，中水回用中。

本次調研主要走訪了遼寧阜新熱電廠和鞍鋼自備電廠，對孔隙纖維過濾器在這兩個電廠中用作鍋爐補給水預處理設施的運行使用情況進行實地考察。

2.孔隙纖維過濾器與傳統過濾器性能比較

孔隙纖維過濾器與其他傳統過濾器的性能比較詳見下表：

表1 過濾器性能比較

項目PCFF纖維球過濾器高效過濾器砂濾

過濾精度（μm）2～53～53～520～30

出水水質

（ppm，原水以300ppn計）<3<3<3<5

過濾速度（m/h）60～10030～5020～408～12

φ2500設備出力（m3/h）45015014750

單機最大出力（m3/h）100030020065

反沖洗時間（min）210～152010

反沖洗水量（%）0.5～23～105～155～15

反洗效果好較差較差一般

水頭損失（mH2O）0～810～2510～2510～25

占地面積最小大大最大

3.孔隙調節纖維過濾器在兩個電廠的使用情況

3.1.遼寧阜新熱電廠

遼寧阜新熱電廠共有5臺機組，3臺抽凝機組+2臺背壓機組，總裝機容量約48MW，對外既供蒸汽也供熱水，冬天由于采暖需要，所有機組的蒸汽都用于采暖及工業用汽，冷卻塔停運，返回水很少，所以電廠的裝機容量雖然不是很大，但水處理系統出力比較大，系統也相對比較復雜。原水主要為地下水摻地表水，由于地下水含鹽量較高，因此摻混部分自來水（水庫水）使原水電導率小于1000μs/cm后，進入處理流程。電廠原來處理流程為：高效纖維過濾器+一級除鹽 系統。

由于傳統的高效纖維過濾器，經過一段時間后，濾料（纖維絲）污堵板結，且不能通過反洗有效去除污染物，使得出水水量，水質變差，不能滿足后續處理的需要，后改為孔隙調節纖維過濾器并且對整個處理工藝都進行了改造：高效過纖維濾器改為孔隙調節纖維過濾器，原來的陰陽離子交換器改為多介質（石英砂+活性炭）過濾器，新增兩級反滲透處理裝置。改造后的處理工藝：

原水（水庫水+地下水）→孔隙調節纖維過濾器（3×250m3/h）→多介質（石英砂+活性炭）過濾器（6×φ2000）→一級反滲透裝置（3×75m3/h+1×110m3/h）→二級反滲透裝置（3×110m3/h）→除鹽水

據調查了解，經過改造后系統已運行一年多，孔隙調節纖維過濾器運行正常，出水水質穩定，出水濁度保持在1NTU以下，后續反滲透裝置運行良好，出水水質、水量穩定。

3.2. 鞍鋼自備電廠

鞍鋼自備電廠共有9臺供熱機組，總裝機容量225MW，以供熱為主，幾乎沒有返回水，所以水處理系統出力很大，要求的水質標準也比較高。水源為工業水（經混凝、澄清處理后的地表水），原來采用的也是高效纖維過濾器+一級除鹽+混床工藝，后來由于傳統的高效纖維過濾器運行不正常，改為孔隙調節纖維過濾器，改造原因也是纖維過濾器的濾料（纖維絲）污堵板結，反洗效果查，使得出水水量，水質變差，不能滿足后續處理的需要。改造后的處理流程為：

工業水（地表水）→孔隙調節纖維過濾器（5×300m3/h）→一級除鹽系統（8×φ2000浮動陰陽床）→混床（7×φ2000）→除鹽水

鞍鋼自備電廠的原水為經混凝、澄清處理后的地表水，孔隙調節纖維過濾器正常處理出力1200 m3/h（4用1備）。該電廠的過濾器出水沒有安裝在線濁度儀，也未對過濾器出水進行人工檢測，因此未能查到出水濁度的數據，但從后續離子交換除鹽處理系統的運行情況看，孔隙調節過濾器運行情況良好，投運已一年多，其處理水量與出水水質穩定，能滿足后續除鹽系統的進水要求。

4.調研結論

1）從調研的情況看，阜新熱電廠和鞍鋼自備電廠的原水一個為地下水，一個為地表水；處理工藝一個為兩級反滲透工藝，一個為一級除鹽+混床工藝，均非常具有代表性。調研結果對類似電廠設計的有重要的參考、借鑒作用。

2）孔隙調節纖維過濾器對地表水和地下水水質均能取得較好的過濾效果。

3）孔隙調節纖維過濾器過濾精度高可作為反滲透裝置預處理設施。

4）孔隙調節纖維過濾器單臺設備處理水量大，運用于鍋爐補給水處理量較大的大型火力或熱電廠中能有效節省占地和設備投資，具有很好的經濟效益。

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（七）再熱氣溫系統的管控

再熱氣溫系統的管控，常規的做法是：用煙風擋板調控、煙氣再循環以及熱風噴射、擺動式燃燒器調控等等。

五、集控運行技術中的關鍵技術分析

集控運行系統中的關鍵技術是工業生產鏈的操作技術以及管理技術。操控技術關鍵是是使用工業電腦體系，讓火力發電廠的自動化水準提升。而當中，用4C技術對大規模生產流水線進行實時自動監控運用得較為純熟；管理技術則是根據火力發電廠的具體運行狀況，健全并提升火力發電廠的發電系統，當中，包含用4C技術對集控運行生產流程實施統籌解析、運轉調配以及運轉優化，并監督電能系統可能出現紕漏的環節，并預估重要設施的生命周期并管控壽命消耗進度、防止并控制生產故障。

集控運行技術映射了當今時代發電領域的特征和現狀，其自動化以及集約化管理也有著極強的時代烙印。

結束語：

集控運行技術是當代電能領域的核心技術，也是未來發電技術的發展方向，其能夠對電能系統的各個方面實施調度以及管控，其控制系統業已成為多系統端口的新式控制系統；數據處理能力與發電能力都有顯著提升。

參考文獻：

[1]蘭松，張凱林.智能照明控制系統在火力發電廠集控室照明中的使用探析[J].廣東科技，2013，（22）：126-126，107.

[2]牟東.關于火力發電廠中發電機組集控運行技術的幾點思考[J].大科技，2015，（27）：91-91，92.