膜法水处理技术在火电厂中的应用_傅毓赟

55科技资讯科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2011NO.36SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION工业技术火力发电就是利用热能转变为机械能进行发电。火力发电厂的生产过程,是一个能量转化过程,它是利用燃料(煤、石油或天然气等)所蕴藏的化学能,通过燃烧变成热能传给锅炉中的水,使水转变为具有一定压力和温度的蒸汽,导入汽轮机;在汽轮机中,蒸汽膨胀做功,将热能转变为机械能,推动汽轮机转子旋转;汽轮机转子带动发电机转子一起高速旋转,将机械能转变为电能送至电网。在上述能量转化过程中,水是能量转换的唯一工质。所以,在火力发电厂的生产过程中,水担负着传递能量的重要作用。另外,在火电厂中,水还是普遍采用的冷却介质:水在火力发电厂的生产过程中,也担负着冷却介质的作用。将汽轮机的乏汽冷凝成水循环做功;将被加热的润滑油冷却到常温下循环使用等。所以,水、汽质量对机组的安全经济运行起着重要的作用。可见,电厂是一个用水大户,为了保证电厂的安全经济运行,就必须对水进行净化处理。在火电厂中,膜法水处理技术的应用主要表现在以下这几个方面:锅炉补给水的制取、循环冷却水的处理、废水的处理及回用等,应用越来越普遍。下面就上述这三个方面分别进行说明。1膜处理制取锅炉补给水所谓锅炉补给水是指天然水经净化处理用来补充发电厂汽水损失的水。如果锅炉补给水水质不良,会引起热力设备的结垢、腐蚀和积盐现象发生,甚至导致锅炉爆炸恶性事故发生,所以必须将补给水进行必要的净化处理,以除去其中的悬浮物、胶体和溶解性杂质(盐分和溶解气体),达到相应的水质标准,方可使用。目前传统的锅炉补给水制取的工艺主要是利用离子交换技术。离子交换除盐水处理技术的使用已经非常成熟,其基本工艺流程如图1所示。在上述水处理工艺中,预处理部分的主要功能是除去水中的悬浮物和胶体。采用混凝、沉淀、澄清、过滤的基本工艺。澄清设备以机械搅拌加速澄清池为主,过滤设备以砂滤、多介质过滤及活性炭过滤为主。一般设备数量多,占用的生产场地大,建造和运行维护工作量大。除盐部分的核心物质是阴阳离子交换树脂,相对应的离子交换设备有阴床、阳床和混床。树脂失效后需要用酸、碱进行再生。一般阳树脂用31%左右的工业HCl再生,阴树脂用NaOH溶液进行再生,再生过程需要消耗大量的酸碱,同时产生大量的酸碱废液。某电厂每年锅炉补给水处理用于再生的酸碱费用占化学车间全年生产维护费用的1/3以上。由此看来,锅炉补给水的制取采用离子交换技术,不但运行成本高,而且会对环境造成污染。鉴于上述原因分析,现在好多电厂利用膜处理技术,来制取锅炉补给水。膜处理技术在电厂锅炉补给水制取中常用的工艺流程有如下几种。1.1膜处理结合离子交换处理制取锅炉补给水膜处理结合离子交换技术制取锅炉补给水的基本工艺流程如图2所示。这种水处理工艺一般适用于老系统改造或原水水质比较差的电厂。如果原水水质较好,可以省去混凝、沉淀、澄清处理环节,预处理直接采用超滤结合化学处理也能满足反渗透进水要求。采用上述工艺流程,过滤采用超滤(微滤)将水中残留的细小悬浮物、胶体、病毒、细菌、黏土、蛋白质等杂质除去;在离子交换系统前设置反渗透装置,除盐率可以达到99%以上。这样就可以大大的减轻后续离子交换除盐设备的工作负担,使其运行周期大大延长,从而减少树脂失效再生用酸、碱的量。内蒙某电厂在除盐系统中添加了反渗透装置,使得一级除盐系统出水电导率由以前的3～5us/cm降至1～2us/cm之间,混床除盐水的电导率降至0.08～0.17us/cm之间,二氧化硅的含量也大大降低。离子交换除盐设备的的运行周期由原来的24h左膜法水处理技术在火电厂中的应用傅毓赟史金铎(保定电力职业技术学院河北保定071051)摘要:采用膜分离技术来制取电厂锅炉补给水、处理电厂循环冷却水及废水,具有效率高、占地小、操作简单、安全环保的优点,尤其是缓解了传统的离子交换技术所带来的环保问题。在废水处理及回用方面具有良好的社会效益和经济效益。本文就膜技术在电厂的应用进行了简单的介绍,希望对膜技术在电厂水处理工艺中的推广使用具有一定的借鉴作用。关键词:膜技术电厂水处理节能环保中图分类号:TM62文献标识码:A文章编号:1672-3791(2011)12(c)-0055-03图1离子交换制取锅炉补给水工艺流程示意图图2膜处理结合离子交换技术制取锅炉补给水的基本工艺流程示意图超滤(微滤)反渗透离子交换原水混凝、沉淀、澄清锅炉补给水除盐水(锅炉补给水)原水混凝、沉淀、澄清过滤离子交换(预处理部分)(除盐部分)图3全膜法处理制取锅炉补给水工艺流程示意图锅炉补给水超滤(微滤)反渗透电除盐原水图4火电厂循环水零排污系统示意图1.冷却塔;2.凝汽器;3.软化;4.过滤;5.除盐DOI:10.16661/j.c