熱電聯產項目鍋爐補給水處理工藝設計案例及分析

張忠梅 徐龍

1.浙江富春江環保熱電股份有限公司 浙江富陽 311400

2.江西省電力設計院 江西南昌 330096

水是熱力發電廠的載熱介質，水品質關系著電廠安全運行和節能增效。鍋爐補給水處理系統工藝選擇是確保熱電聯產項目的水、汽質量符合要求，保證熱力設備安全運行的重要措施[1]。

1 鍋爐補給水處理系統的設計

江西某熱電聯產項目，采用超高溫超高壓機組，鍋爐補給水系統出力為4x100t/h。原水水源為地表水，設計水質數據如表1：

表1

表2

根據上述情況，提出以下方案：

方案1：陽床+除碳器+陰床+混床工藝；方案2：兩級RO+EDI全膜工藝；方案3：兩級RO+混床工藝；方案4：一級RO+混床工藝；方案5：一級RO+陽床+陰床+混床工藝[2]。

2 方案的計算及比較

以上方案中離子交換設備計算周期見表2：

方案1：①最傳統除鹽工藝，出水水質穩定，適應水質變化能力強。②陰床計算周期為1．6d，離子交換三運一備，交換器共計12臺，僅陰床每天再生一次，運行工人的勞動強度大，同時還有大量酸堿耗量和廢水。③離子交換除有機物和活性硅相對會差一些。

方案2：①EDI為新型水處理工藝，正常運行不需酸堿。②由于EDI近乎苛刻的進水要求，使得其處理設計至關重要，因此兩級EO是必須的。③EDI價格相對UF、RO模塊非常昂貴，進水適應能力最差。④EDI出現問題須返廠維修，容易影響工期。

方案3：①系統水質有保障。②混床計算周期706h，約29天。二級RO的作用僅處理堿度和游離二氧化碳、殘余的活性硅。③其二級RO的投資及運行費用應該大大高于一級RO后的陰陽床。

方案4：①混床計算周期96h，按三臺混床連續運行計算1．3d須再生一次。②水質難以保證，根據RO計算，RO出水二氧化硅含量130mg/L，大于規范中對混床進水水質二氧化硅含量小于100mg/L的要求。系統出水存在硅超標的風險[3]。

方案5：①最可靠、適應能力強的除鹽工藝。②RO考慮30%備用，離子交換可不設備用。一級RO后的陰床周期達到20天以上，陽床和混床周期在45天以上，再生用水只需從水箱提供。③二級RO（方案3）比RO+陰陽床投資費用應該還高出10%以上，且占地相當。

以上工藝系統布置，方案2、3、5占地一致，方案4稍小，方案1最小。

3 方案選擇

本項目推薦采用方案5，其優點在于技術先進、產品成熟可靠、水的可回收率高，同時安裝維護便捷、勞動強度低等，符合運行實際要求。此外，還考慮：①離子交換除有機物和活性硅的能力相對會差一些。根據經驗，對地表水，離子交換除TOCi效果一般且不穩定，而反滲透除TOCi能穩定在九成以上。②UF、RO膜元件價格下降大，其對水處理工藝也可靠有效。因此，本工程最終采用方案5。

4 結語

選擇合適水處理系統要根據原水水質情況、機組對系統出水水質的要求、當地環保要求、水處理系統的定員等因素綜合確定。對于熱電聯產項目，由于機組補水率較高，鍋爐補給水處理系統進行工藝設計時，要加強對原水水質特征及產水氫電導率、TOCi、硅等是否符合標準的研究。