離子交換與膜技術(shù)在鍋爐補(bǔ)給水制取上的聯(lián)合應(yīng)用

劉邦利 張亮(.哈爾濱電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院動(dòng)力系,黑龍江 哈爾濱 50030;.黑龍江電力科學(xué)研究院,黑龍江 哈爾濱 50030)

1 電廠鍋爐補(bǔ)給水一期系統(tǒng)存在的問(wèn)題

某300MW 機(jī)組的原補(bǔ)給水制取由預(yù)處理和離子交換除鹽組成，離子交換是利用樹(shù)脂的可交換特性進(jìn)行除鹽的技術(shù)[1]，原工藝中的機(jī)械過(guò)濾器及活性炭過(guò)濾器對(duì)懸浮物具有較好的去除效果，但對(duì)于溶固去除率極低，因此整套水處理系統(tǒng)的脫鹽全部由離子交換系統(tǒng)完成，而實(shí)際運(yùn)行的結(jié)果表明，一級(jí)除鹽系統(tǒng)再生周期極短，造成運(yùn)行期的水耗及藥耗非常大。

2 技改方案說(shuō)明

2.1 改造的基本情況

針對(duì)一期系統(tǒng)存在的問(wèn)題，二期需拆除機(jī)械過(guò)濾器及活性炭過(guò)濾器，增設(shè)超濾及反滲透進(jìn)行預(yù)脫鹽，改造后的補(bǔ)給水工藝流程見(jiàn)圖1。

超濾對(duì)懸浮物的去除效果非常好，可替代機(jī)械過(guò)濾器及活性過(guò)濾器，保證反滲透進(jìn)水的要求，同時(shí)反滲透對(duì)原水進(jìn)行預(yù)脫鹽，減輕后續(xù)離子交換系統(tǒng)的脫鹽負(fù)擔(dān)[2]。因該電廠處于海邊，淡水資源緊缺，為減少系統(tǒng)運(yùn)行中的水耗，技改方案中將反滲透濃水進(jìn)行回收，用于超濾反洗，減少超濾運(yùn)行水耗，由水量平衡表可知，最終技改系統(tǒng)的回收率約為74%。

2.2 具體增加的工藝系統(tǒng)

(1)超濾系統(tǒng) 超濾系統(tǒng)(UF)是以中空纖維超濾膜為中心處理單元，配以特殊設(shè)計(jì)的管路、閥門、自清洗單元、加藥單元和自控單元等，形成一閉路連續(xù)操作系統(tǒng)。核心技術(shù)是以高抗污染性聚偏氟乙烯中空纖維膜為中心，加上特殊設(shè)計(jì)的高效自動(dòng)控制水氣兩用清洗系統(tǒng)。與現(xiàn)有反洗和空氣振蕩清洗或兩者交錯(cuò)間隔清洗方法相比，氣水兩用自清洗方法具有清洗效率高的特點(diǎn)，可以對(duì)中空纖維超濾膜實(shí)現(xiàn)不停機(jī)在線清洗，保證了水處理過(guò)程的高效、連續(xù)進(jìn)行。

圖1 改造后的補(bǔ)給水工藝流程圖

(2)反滲透系統(tǒng) 反滲透系統(tǒng)主要去除水中溶解鹽類，同時(shí)去除一些有機(jī)大分子，前階段未去除的小顆粒等。反滲透系統(tǒng)設(shè)置了高、低壓保護(hù)裝置。系統(tǒng)設(shè)置一套化學(xué)清洗系統(tǒng)，每半年定期對(duì)反滲透系統(tǒng)進(jìn)行清洗[3]，以恢復(fù)膜的通量。

2.3 技改后各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析

(1)運(yùn)行費(fèi)用對(duì)比：原鍋爐補(bǔ)給水噸水成本為4.47 元/噸，技改后鍋爐補(bǔ)給水車間噸水運(yùn)行費(fèi)用為2.41 元/噸，技改后噸水運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省2.07 元/噸；

(2)運(yùn)行水耗對(duì)比：原鍋爐補(bǔ)給水噸水水耗為0.38，技改后鍋爐補(bǔ)給水車間噸水水耗為0.36，即技改后每產(chǎn)1 噸除鹽水比技改前節(jié)省水耗為0.02 噸；

(3)再生周期對(duì)比：陰床周期制水量由原1306 噸提高至25868 噸，且混床的周期制水量由原43701 噸提高至316762 噸，較原系統(tǒng)極大減少運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

3 結(jié)語(yǔ)

離子交換除鹽和膜處理技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用，有效的延長(zhǎng)了離子交換設(shè)備的運(yùn)行周期，降低了酸堿耗，改造后鍋爐補(bǔ)給水運(yùn)行工藝較原工藝有較好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益及環(huán)境效益。

[1]劉邦利.單元系統(tǒng)陽(yáng)床酸耗高分析及解決方法研究[J].河南科技,2014(03).

[2]續(xù)曙光,柳賢,劉忠洲.超濾膜污染和清洗方法的研究[J].環(huán)境化學(xué),1998(04).

[3]劉昌勝,鄔行彥,潘德維,林劍.膜的污染及其清洗[J].膜科學(xué)與技術(shù),1996(02).