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隔膜压力仪表在两级RO+EDI在低压余热锅炉补给水制备合理应用

发布时间:2020-06-02   点击次数:85次

描 述:

       针对西藏某水泥厂配套工业级余热发电工程,余热锅炉补给水制备采用两级RO+EDI组合工艺,目前该余热发电项目已*并网发电。运行结果表明,两级RO+EDI组合工艺在工业余热锅炉补给水制备中的应用是可行的,且出水水质优良稳定、运行维护便捷高效、综合工程投资经济合理。

前言

       传统的低压余热发电锅炉补给水的制备常采用反渗透(RO)+混床(MB)组合工艺,混床作为该工艺的终端深度除盐设备具有其本身的缺陷,即需要周期性的树脂再生,这种应用酸碱的化学再生过程存在一定的不安全性。不但操作不便,而且会产生大量的废酸废碱,成为污染水体和土壤的污染源,两级RO+EDI组合工艺较之基本上解决了酸碱消耗、再生污染、运行繁琐、综合成本高等问题。本工程即为西藏某水泥厂配套工业级余热发电配套工程,其中余热锅炉补给水采用两级RO+EDI组合工艺制备,系统制水能力为6m3/h。

1工程概况
1、1原水水质
       本工程以水泥厂现有给水管网为水源,水源经两级RO+EDI组合工艺处理后管送到主厂房各用水点,原水水质见表1。

1、2

       出水水质要求该系统出水水质应满足《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》(GB/T12145-2016)中规定的水质要求,EDI*终产水水质需满足表2要求。

2工艺流程
       锅炉补给水采用预处理+二级RO+EDI处理工艺,其主要工艺流程如下:管网供水→原水箱→原水泵(1用1备)→热交换器→多介质过滤器→活性炭过滤→保安过滤器→一级反渗透高压泵(1用1备)→一级反渗透装置→一级反渗透产水箱→二级反渗透高压泵(1用1备)→二级反渗透装置→中间水箱→中间水泵(1用1备)→紫外线杀菌器→精密过滤器→EDI装置→除盐水箱→除盐水泵(1用1备)→热力系统系统辅助工艺流程有:过滤器反洗系统、RO清洗系统、混凝剂投加系统、杀菌剂投加系统、阻垢剂投加系统、还原剂加药系统、加碱系统和加氨系统等。

3主要设备
3、1原水箱
       由于市政管网存在供水量和供水压力不足的可能,原水箱的设置能起到很好的缓冲作用,可保证后续用水的稳定性,本系统原水箱为圆形立式水箱,采用优质碳素钢现场焊接制作,工艺尺寸为Φ4800mm×H4500mm,稳定蓄水体积为80m3。
3、2原水泵
设置原水泵的目的是将原水增压到0、35MPa以上,以满足多介质过滤器进水压力,本系统设置2台(1用1备)原水泵,流量11m3/h,扬程40m,电机功率2、5kW。

3、3多介质过滤器
       多介质过滤器主要用于去除水中较大固体颗粒、悬浮物、胶体等以降低水浊度。本系统设置1台处理水量为11m3/h的单流压力式多介质过滤器。本体材质为碳钢衬胶,衬胶厚度≥3mm。滤料采用石英砂(层高≥400mm)及无烟煤(层高≥800mm),填料高度不包含垫层高度,滤料粒径0、6~1、2mm,排水帽采用不锈钢材质。设备工艺要求:滤速<6m/h,出水水质悬浮物≤1mg/L,手动反洗。

3、4活性炭过滤器
       活性炭过滤器主要用于去除水中有机物、胶体硅、余氯等,能够去除氨氮和亚硝酸盐[1],对臭味、色度、重金属离子的吸附能力很强。本系统设置1台处理水量为11m3/h的单流压力式活性炭过滤器,本体材质为碳钢衬胶,衬胶厚度≥3mm。滤料采用精制活性炭(层高≥2000mm,填料高度不包含垫层高度),排水帽采用不锈钢材质。设备工艺要求出水水质:SDI<4,滤速<6m/h,TOC<2、0ppm,余氯<0、1ppm,手动反洗。出水口设置SDI测定仪1台。

3、5热交换器
       由于当地年平均气温仅为7、4℃,年平均*低气温低至-14、6℃,本系统设置1台热交换器。过流材质:SUS304,处理水量:11m3/h,交换后水温约25℃,配套温控器、温控阀、疏水阀、压力表等管阀件,能自动调节水温。热源采用AQC锅炉低压蒸汽,低压蒸汽参数:0、2MPa,170℃,9t/h。

3、6反渗透系统
       操作电流一定时,EDI出水电导率将随着进水电导率增加而增加[2],考虑到本工程水源水质的浮动性,为确保EDI进出水水质,本工程采用两极反渗透系统,其中一级反渗透,单根膜脱盐率达99、75%。当设计水温在25℃,反渗透装置的回收率为75%时,每套RO装置配置9根膜元件,每根膜元件有效膜面积为400m2,分别装在3根FRP压力容器内,成1∶2排列,每支膜管装3个膜元件。二级反渗透,单根膜脱盐率达99、75%。当设计水温在25℃,反渗透装置的回收率为85%时,每套RO装置配置6根膜元件,每根膜元件有效膜面积为400m2,分别装在2根FRP压力容器内,成1∶1排列,每支膜管装3个膜元件。反渗透进水需满足:余氯≤0、1mg/L,SDI≤4,TOC≤2mg/L,浊度<1、0NTU[3],4<pH<11。为充分保证进水水质,在反渗透模件进水口设置5μm精密过滤器。反渗透系统出水水质满足EDI装置进水要求:电导率<40μS/cm,总硬度(CaCO3计)<0、5mg/L,余氯<0、05mg/L,SiO2≤0、5mg/L。反渗透成套集成在同一模架上,包括精密过滤器、一级高压进水泵、二级高压进水泵、膜组件、压力容器、一级反渗透产水箱等。

3、7中间水箱
       设置1台容积为3m3的中间水箱,材质为PE。水箱配套磁翻板液位计,与中间水泵形成液位连锁控制。

3、8中间水泵
       配置2台(1用1备)中间水泵,中间水泵的作用是为后续EDI系统提供稳定的进水压力和水量,流量8m3/h,扬程40m,电机功率5、5kW。

 

3、9EDI系统
       EDI出力为6m3/h,产水回收率>90%,工作温度:5℃~35℃,pH耐受范围:2~11。EDI浓水循环利用,浓水压头>0、2MPa,回收至原水箱。EDI产水压头>0、25MPa使产水进入除盐水箱。单模块设计出力3m3/h,产水电导率≤0、1μS/cm。当设计水温在25℃,EDI装置的回收率为90%时,每套EDI装置配置2块模块,组成1套EDI装置,为保证EDI的*使用寿命,在进水口依次设置紫外线杀菌器、1μm微孔过滤器。EDI系统成套集成在同一模架上,包括EDI模块、1μm微孔过滤器、紫外线杀菌器等。

3、10纯水箱
       设置纯水箱的目的是保证本车间可储蓄一定量的除盐水,以防止紧急状况下向余热电站大量供水,本系统纯水箱为圆形立式水箱,采用优质碳素钢现场焊接制作,工艺尺寸为Φ4800mm×H4500mm,稳定蓄水体积为80m3。

3、11除盐水泵
       系统设置2台(1用1备)除盐水泵,除盐水泵扬程45m,流量6m3/h,电机功率2、2kW。水泵应配套水箱液位连锁控制系统。水泵形式为立式离心泵,电动机能效一级,叶轮为全金属结构,并配有油位指示器和联轴器罩,机械密封。所有水泵均为不锈钢。

3、12附属系统
       辅助工艺系统包括:过滤器反洗系统、RO清洗系统、混凝剂投加系统、杀菌剂投加系统、阻垢剂投加系统、还原剂加药系统、加碱系统和加氨系统等。

4运行状况
       本工程使用的预处理+两级RO+EDI水处理系统产水水质据业主反馈完全满足表2中水质要求。系统药品化学成分及投加量见表3,预处理系统中多介质过滤器和活性炭过滤器均采用手动反洗操作,当系统压差达到0、05MPa时,进行反冲洗15min,然后正冲洗10min。两级RO开机冲洗,运行期间间隔1h冲洗一次。跨膜压差增加10%~15%或产品水的脱盐率下降10%~15%再或者产品水膜透过量下降10%~15%时,进行在线化学清洗,先用质量分数0、1%的NaOH循环清洗15min,再用质量分数0、2%的HCl循环清洗15min,清洗后系统效能可恢复至98%以上。两级反渗透需分开清洗,不能同时清洗。

5结果:
       该工程的*稳定运行表明两级RO+EDI组合水处理工艺完全满足低压余热锅炉补给水的制水性能要求,出水电导率可长期稳定<0、1μs/cm。与传统RO+MB相比较,本工艺系统具有显著的自动化程度高、运行成本低、制水连续性强、环境友好等诸多优点。

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