【干货】电厂水处理工艺流程及优化设计解析

2024-02-10 安博体育全站官网入口

  水的质量及出水受到水处理工艺的影响,发电厂的水处理工艺直接影响到发电质量和效率。对发电厂中的自然水进行相对有效处理,不但可以提高水质和洁净水的产量,还可提升发电厂发电效率。文章对电厂水处理工艺做多元化的分析,并且提出了水处理工艺优化策略,旨在提高电厂发电效率。

  人们通过长期实践经验得出,发电厂热力设备的安全状况,发电厂能否经济运行受到热力系统中水品质的影响。天然水由于没有经过处理,含有很多杂质,含有杂质的水进入热力系统中的水汽循环系统,会对热力设备造成损害。要想确保热力系统中能够有良好的水质,就必须要对水进行净化处理,并且要对汽水质量进行严格监督。

  电厂锅炉水处理工艺的第一个流程就是给水预处理,这一流程最重要的包含混凝、沉淀澄清以及过滤,经过这几项工作将水中的悬浮物及胶体物质去除,确保水中悬浮物的含量低于5mg/L,最终得到澄清水。水经过预处理之后,还需要按照不同的用途进行深度处理。如在火力发电厂作为锅炉用水,还必须用反渗透及离子交换的方法去除水中溶解性的盐类;用加热、抽真空和鼓风的方法去除水中溶解性气体。

  发电厂补给水处理方式多采用反渗透和离子交换。超滤在补给水处理系统中可用作反渗透进水的前处理,它可有效地去除水中胶体等颗粒状物,使反渗透进水水质合格,减少反渗透膜的污染,延长反渗透膜的使用寿命。

  火力发电厂锅炉的给水由汽轮机凝结水和锅炉补给水组成,凝结水是锅炉给水的主要组成部分,它的量占锅炉给水总量的90%以上。凝结水中含有悬浮物和金属腐蚀物,在混床除盐前,可以用过滤的方法予以去除,以此来确保混床设备的有效运行。现阶段电厂中使用的过滤设备主要有覆盖过滤器和电磁过滤器两种。

  电厂循环水处理工艺有很多种,比如加水稳计、加酸、石灰软化、弱酸离子软化以及膜处理技术等。在国家节水政策的要求下,火力发电厂尤其是采用干除灰工艺的火电厂,要在循环水处理这一环节进行节水,以提高循环水的浓缩倍率作为前提,使补充水量以及排污水量减少,进而能够减少新鲜水的使用量。

  由于废水的性质和成分很复杂,往往只经过某一单元设备达不到处理要求,因此就需要将几种单元设备组合成一个有机的整体,并合理地设计主次关系和前后次序,确保合理、有效地对废水做处理,对单元设备做有机组合形成的整体,我们叫做废水净化处理工艺流程。

  全膜水处理工艺代替了传统的使用沙子过滤以及离子交换工艺,这种水处理工艺采用的是半透膜方式对水做处理。全膜水处理工艺的解决方法采用的是膜处理工艺,处理过程中使用的是反渗透和超滤系统。现阶段全膜水处理工艺越来越成熟,配套产品价格也不断下降,这种水处理工艺慢慢的受到火力发电厂的欢迎。

  全膜水处理工艺采用的是膜液体分离法,分离的方法主要有四种,分别为微滤、超滤、纳滤以及反渗透,对精度的要求不同,使用的分离方法也就不同。全膜水处理工艺中的电除盐工艺,采用的就是电渗析技术,使离子交换树脂的再生得以实现。鉴于电除盐的工艺方法,因此其经常被划分到膜分离方法之中。现阶段,发电厂使用的全膜处理工艺方法主要有反渗析、超滤以及电除盐。

  3.2.1 反渗析。反渗透(RO)技术。我们一般将能够对透过的物质有所选择的薄膜称为半透膜。举例来说,容器的两边分别放置体积相同的稀溶液和浓溶液,用半透膜将两种溶液进行隔离,稀溶液很自然地就会向浓溶液一侧流动,这时候浓溶液的高度就会高于稀溶液,这样在浓溶液和稀溶液之间就会形成压力差,在这个压力差的作用下,才能够使稀溶液和浓溶液达到平衡状态,我们把这种压力差称为渗透压。如果说在浓溶液的一侧施加一个外力使之大于渗透压的压力,那么就会使浓溶液中的溶剂流向稀溶液,这时候溶液的流动方向就会和原来的方向相反,我们将这种渗透称为反渗透。

  3.2.2 超滤。超滤膜(UF)技术是以压力为推动力的筛分过程,其孔径大约在0.001~0.19μm范围内(切割分子量MWCO约为1000~500000dalton)。对于水中悬浮固体、胶体、大分子物质、细菌有较高的去除率,对BOD和COD有部分的去除率。来水经膜的过滤可将浊度降至0.2NTU及以下、SDI不大于1.0,供RO装置进行深度除盐处理。

  3.2.3 电除盐。电除盐(EDI)技术是传统离子交换技术发展的创新运用。在电除盐过程中,巧妙地集中了电渗析与离子交换两种方法的优点,并克服了电渗析过程的极化现象和离子交换的化学再生缺点,提高了出水水质。关键运行不同之处在于电除盐技术中,离子交换树脂的再生是借助于离子交换膜和施加的电流以电化学的方法来持续不断地进行再生。再生过程无需加入化学试剂,再生所需的氢和氢氧根离子是通过水离解反应提供的。

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