除盐水制备系统制水率分析及提高方法

(整期优先)网络出版时间:2020-12-02
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除盐水制备系统制水率分析及提高方法

张景昌

中国电建集团核电工程有限公司 250100

摘要:作为火电厂基础处理系统,除盐水制备系统制水率直接关系到原水的使用效率,尤其针对缺水地区,由于大量用水,导致该地区水生态系统平衡破坏,以此加强除盐水制备系统制水率的控制,提高制水率,对于节约企业生产成本,保护地区环境具有重要意义。基于此,本文以文献对比法和理论分析法,就除盐水制备系统制水率进行分析,重点提出提高制水率的措施,供同领域技术人员参考。

关键词:除盐水制备系统;制水率;提高方法

0引言

除盐水制水系统是火电厂运行及基础系统,某电厂除盐水制备系统总产水220m3/h,产水向2台130t/h中温中压锅炉锅炉提供合格补给水。除盐水制备过程中可分为5个独立单元,设计院原设计制水率为68.4%,行业经验值61.6%,实际运行半年,核算制水率为54.2%。某电厂其他类似系统约为60%。随着设备运行周期增长,设备效率随之降低,如何解决制水率低的问题,成为企业提高效益的关键点。

1系统概况及主要问题

除盐水制备系统作业流程如下图1所示。

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图1除盐水制备系统作业流程

其中制水率=除盐水产量/新鲜水消耗量×100%

待本系统连续运转6个月后,水质情况基本满足使用要求,综合分析,制水率不满足要求,结合现场的勘察和设计对比,得出以下数据,见下表1。

表1数据对比

项目

一体化净化器

多介质过滤器

超滤

反渗透

混床

制水率

设计计算值

95%

90%

80%

100%

68.4%

理论值

97%

95%-97%

90%

75%

96%

60.4%-61.6%

经验值

98%

98%

85%

75%

98%

60%

现运行状态

97%

95%

80%

75%

98%

53.2%

经过以上数据可以看出,设备运行情况远低于设计值,比较同行业及本厂经验值也低,需要对系统进行细致分析,提高制水率减少原水损失。

2制水率较低的原因分析

制水率主要受到设计生产能力及实际使用情况影响,结合实际运行情况,分析原因如下:

①设计值偏高,按照行业一般设计进行订货,未进行二次要求,造成设计值与实际值偏差较大。反渗透回收率为一般为75%,设计按照反渗透回收率80%计算,且混床按照100%计算未考虑混床再生,造成系统回收率不符合实际情况。

②超滤未按照单独单元进行设计,与多介质共用供水泵,在多介质过滤器正洗排放过程中,由于母管压力降低,使超滤入口压力降低,超滤产水量下降。超滤正洗及反洗过程中,多介质过滤器入口压力降低,多介质产水量下降。

③系统制水排放废水未进行二次利用,超滤未设计单独反洗水池,超滤使用自身产水进行反洗,造成自身产水消耗量增大。

3除盐水制备系统制水率提高方法

3.1更换反渗透膜元件

为了提高反渗透系统的产水水质及回收率,定期对膜进行化学清洗,但当膜使用至一定年限时,也要定期更换反渗透膜元件。对化学水系统反渗透膜进行了更换,更换后,产水量及产水水质均有显著提高,目前运行时,两组反渗透即可满足上游对除盐水的需求量,大大降低了浓水的水量,浓水箱再无出现过溢流现象。

3.2提高混合离子交换器运行周期,减少再生频次

(1)混合离子交换器进水由两部分组成,汽轮机冷凝液及反渗透机组出水。加强关注汽轮机冷凝液水质,及时发现异常情况妥善处理。

(2)针对现场情况对再生操作卡进行进一步修订和完善,准确合理把握控制好混床酸碱同步再生操作的工艺条件,严格控制混床再生过程中酸碱用量,同时控制树脂反洗分层时间、进酸进碱时间及置换时间,在保证再生质量的前提下,减少对除盐水的浪费。

(3)混合离子交换器中的树脂数量和周期产水量在一定范围内成正比关系,但由于长期使用会有树脂流失,导致周期产水量下降,即运行周期缩短。所以需要定期对树脂进行补充。经过以上措施,混床运行周期有了显著的提高,混合离子交换器再生频次也大大减少。

3.3增加设备使用寿命

现场设备已使用半年,设备有一定寿命损耗,为降低来水使用量,增加设备使用寿命,结合现场情况,做如下改造:①5台多介质过滤器排放口增加控制阀门,在多介质正洗时,利用阀门开度控制超滤入口压力,使4套超滤入口压力均高于0.15MPa。②一体化净水器定期污水排放修改为浊度控制排放。测定排放口浊度,当浊度高于80NTU进行手动排放,浊度低于50NTU时停止排放。③多介质后自清洗过滤装置滤网过滤孔径增大,降低设备压损,提高超滤入口压力。④原有超滤清洗周期频繁,清洗时间长,经过运行比对,将原有清洗330S修改为300S,同时将35分钟清洗周期,修改为45分钟。

此外,要求操作人员严格执行操作卡,类似多介质过滤器排空阀该关闭的及时关闭,加强对设备反洗的监控,避免过滤器不是因为脏污而引起的反洗。设备人员对现场低标准进行整改,杜绝“跑、冒、滴、漏”现象发生,对装置现场出现的阀门内漏进行修复,无法修复的气动阀、电动阀,改为用手动阀进行控制。

4结束语

除盐水系统制水率是衡量系统经济型的重要参数,提高除盐水制备系统制水率,不仅能降低企业成本,也能保护好所在地区的水资源。通过以上实例,增加系统回收率,可有效提高制水率,另外增加废水回收设备,也能提高制水率减少废水排放量。

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