随着国民经济不断进步发展, 工业发展速度日益加快, 在此前提下, 能源工业压力增加, 进而出现了多种形式的热电厂。现阶段, 一些煤炭行业在矸石应用的基础上, 已经完全建立了属于自己的备电厂。从专业化角度出发, 锅炉设备与汽机设备的出现以及运行在水质量方面的要求相对来说是比较高的。一般情况下, 需要工作人员首先对水进行有效处理, 满足用水标准。水处理期间, 必须要结合电厂自身规模、水质与现有资金情况, 并在锅炉性能参数与排污标准等条件下有序开展。相关工作人员在对水处理系统实施准确技术分析以及计算的基础上, 明确技术先进, 且经济合理的处理系统。系统设计工作中, 工作人员已经采用了离子交换软化技术、离子交换除盐技术以及混床技术等进行除盐。目前, 随着电厂水处理工艺的不断进步发展, 反渗透技术在电站锅炉水处理工作中得到了广泛应用。
1 除盐水工艺流程
井水→原水箱→清水泵→多介质过滤器→保安滤器→高压泵→反渗透系统→产水→中间水箱(脱CO2)→混床→除盐水箱→锅炉工段
反渗透系统产生的浓水作为静电除尘器下灰的喷淋水和洗手间冲洗水。
2 反渗透技术在电站锅炉水处理中的具体应用
现阶段, 锅炉水处理系统配置期间, 很多人都会选择离子交换法, 究其原因在于该方法初期投资相对较少, 然而, 若进水当中的含盐量非常高, 则采用单纯性离子交换方法进行处理是远远不够的, 不能够从根本上满足出水要求, 所以, 实际工作中应该运用反渗透技术进行, 脱盐处理, 能够起到非常强的预脱盐效果。实质上, 反渗透技术属于目前最为先进的原水脱盐方式。从其具体优点角度出发, 首先, 脱盐率能够达到百分之九十七到百分之九十八之间;其次, 水利用率较高, 能够控制在百分之七十五以上;再次, 反渗透技术应用期间, 水当中的有机物以及胶体物质等去除率非常高, 而且自动化程度也相对较高;此外, 该技术应用的占地少, 可以有效节省厂房投资;最后, 反渗透技术能够节约大约百分之九十的酸, 而且自身也不会消耗碱。从专业化角度出发, 反渗透技术的运行费用以及进水水质之间的关系密切程度不高, 水质条件差, 且锅炉水质要求高的背景下, 反渗透技术优势非常显著。
3 主要构筑物及设计参数
3.1 多介质过滤器
主要去除原水中悬浮物和胶体等颗粒性杂质, 经过石英砂及无烟煤的过滤而除去水中大部分悬浮物和胶体状物, 降低浊度, 保证出水SDI≤3, 满足反渗透进水要求。
3.2 加混凝剂装置
混凝剂选用聚合氯化铝 (PAC) , 具有混凝性能好、生成矾花大、投药量少、效率高、沉降快等优点, 对水中的悬浮物及颗粒性物质具有很强的聚集、吸附作用。
3.3 加阻垢剂系统
反渗透脱盐装置是在压力的驱动下, 通过反渗透膜的选择透过性实现溶解性盐分与纯水的分离。为了防止浓水端特别是反渗透压力容器中最后一根膜元件的浓水侧的Ca CO3、Ca SO4等的浓度积大于其平衡溶解指数而沉淀析出, 损坏膜元件的应用特性, 因此原水在进入反渗透装置之前, 需设置阻垢剂投加装置, 它主要的作用是延缓水中易结垢物质的结垢时间, 避免在反渗透膜浓水侧出现结垢现象。
3.4 保安过滤器
保安过滤器又叫精滤器, 其设置的主要目的是截留反渗透进水中可能存在的颗粒、胶体、悬浮物, 以防止大颗粒物质进入高压泵和反渗透膜组件, 造成机械损坏。
3.5 反渗透装置
反渗透膜采用世界上最先进的芳香族聚酰胺螺旋卷式复合膜, 单支膜理论脱盐率≥99.5%, 反渗透装置为一级二段, 有效处理水量为30 m3·h-1。在本项目中, 综合考虑设备的节能、运行压力、膜的透过率、设备的脱盐率以及出水含盐量等因素, 采用美国陶氏公司的BW30-400/CPA3反渗透膜。反渗透脱盐装置采用PLC控制, 全自动运行。系统中设有自动控制阀, 对反渗透进行停机保护和系统高低压保护。反渗透装置停运时, 产水自动冲洗, 使停运后的膜完全浸泡在淡水中, 确保反渗透膜得到有效保养。
3.6 反渗透化学清洗系统
定期清洗是对反渗透装置维护及保养的必要措施。该系统由1个清洗水箱, 1台清洗水泵, 1台5μm过滤器及相配套的仪表、管件组成。
3.7 除二氧化碳器
反渗透膜对二氧化碳等气体的去除率较低, 为降低混床中阴离子交换树脂的负荷, 设置了除二氧化碳器, 使反渗透产水中的二氧化碳含量≤5 mg·L-1。
3.8 混床装置
利用阴、阳离子交换树脂的交换作用, 去除反渗透产水中的阴、阳离子。经过混床的精处理, 设计其产水水质可达到硬度≈0 mg·L-1, ρ (Si O2) ≤20μg·L-1, 电导率≤0.2μS·cm-1。
3.9 混床再生装置
再生系统利用酸碱喷射器和计量箱等控制酸碱的投加量, 保证再生液的流量和浓度恒定。该系统主要设有酸碱储罐和再生专用泵、酸碱喷射器、酸碱计量箱、酸雾吸收器等。
4 系统在电站锅炉水处理中的应用研究
本文将水质处理系统应用到华能长春热电厂锅炉水处理工程中进行探究，通过观察水处理效果，验证系统开发方案的可靠性。
（一）工程简介
华能长春热电厂锅炉水处理工程是对电站锅炉水杂质及水垢等进行处理，得到达标用水的水质处理工程。此工程水处理500m3/日，水质要求较高，传统的水质处理方式无法满足。本文将应用反渗透系统，通过污垢滤除等一系列处理，净化水源，使得水质各项指标达到标准。
（二）预处理
取PH为6.9～7.1的锅炉水原水，控制水温范围在20～25℃。利用多介质过滤器和絮凝剂加药装置组建预处理装置。利用此装置对锅炉水采取预处理，滤除颗粒状杂质，经过多次连续冲洗，降低水浊度。
本次实践应用实验，对系统预处理装置进行测试，经过60天的测试观察，装置过滤强度满足处理需求，反洗强度为14L/（s·m2）。对于气体的反洗，强度达到了17L/（s·m2），膨胀高度大约为50%，具有较高过滤性能。
（三）电站锅炉水处理
将经过预处理后的反渗透系统搭建于电站锅炉水处理环境中，设置反渗透膜元件通量为22.4L/（s·m2），出水与进水压差为0.1MPa，阻垢剂添加量为4mg/L，运行水质处理系统5天，对电站锅炉水进行处理。
通过观察数据可知，在反渗透系统控制下，锅炉水脱盐率在97.5%以上，满足锅炉水处理要求。
（四）工程效益分析
本文设计的锅炉水处理系统成本为3.52元/m3。其中，折旧费1.90元/m3，药剂费0.22元/m3，人工费0.41元/m3，电费0.99元/m3。在整个工程水质处理中，系统损耗电量费用和设备折旧费用较高，减少了药剂使用量，按照日处理锅炉水500m3计算，日耗费用1760元。而传统锅炉水处理装置日耗费用在2000元以上，并且污水处理超标情况频繁出现，不利于环境保护。所以，无论是费用消耗，还是环境保护，本文设计的反渗透系统优势更大一些，符合电站锅炉水处理要求。
3 反渗透技术应用期间的注意事项
从某种程度上讲, 并不是运用反渗透技术进行锅炉水处理就能够完全除盐。实质上, 反渗透技术在水质要求上非常严格, 对污染指数较为敏感, 应做好前期去除工作。若膜受到污染, 则造成的损失是非常巨大的。例如, 运用反渗透技术实施水处理的时候, 由于原水水质差, 投入资金按照规范化程序上了反渗透系统, 尽管初期阶段各项指标完全达标, 然而长时间运行后, 相关的后期管理工作逐渐放松, 预处理工作不严, 最终造成反渗透膜污染, 除盐率下降, 导致电厂停产。所以说, 工作人员应实现反渗透技术的合理利用, 提升应用效率。
结语： (1)电站锅炉用水采用反渗透技术,可获得优质除盐水,锅炉结垢、腐蚀率低。
(2)有效利用反渗透的浓水,提高水资源的利用率。
(3)减少了再生用酸碱数量,有利于环保。
参考文献
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