发布时间：2022-10-05 10:07 热度：
摘要：清水经过物理或者化学方法，除去水中部分离子或绝大部分离子杂质后，用来补充热力设备气水循环过程中损失掉的水，被称为锅炉补充水。
关键词：锅炉补给水 经济技术 预处理 系统
引言
本文将以某火力发电厂作为案例进行分析。该厂为2台350MW超临界机组，采用当地城镇污水处理厂经二级生化处理后的排水，经深度处理后作为电厂工业水。
1 预处理系统的选择
1.1 两种方案的技术经济比较
(1) 对原水水质适应性
再生水中悬浮物、胶体、有机物波动较大，而超滤系统(UF)对原水水质的适应性较好，受水质波动的影响较小，无需作复杂的预处理，较常规系统更加灵活、简单。
(2) 出水水质
超滤(UF)对水中的有机物和各类胶体均具有良好的去除特性，因此超滤系统(UF)的出水水质大大优于常规系统的出水水质。
(3) 对除盐系统的影响
无论采用何种除盐系统，预处理的好坏都会直接影响除盐系统的出水水质。从出水水质可看出，UF技术能有效的去除胶体物质和大分子有机物等污染物的影响，使后续除盐系统安全、有效的运行。而常规处理，由于其对轻质胶体及有机物的处理能力较差，对后续除盐系统的影响较大，甚至使除盐系统无法正常运行。以RO除盐系统为例，由于RO膜的特性，它即脱除了盐类，又滤除了胶体和有机物，因而膜很快被污染，污染后的膜由于无法反洗和用氧化剂清洗，膜的寿命会很快衰竭。实践表明，采用UF作为RO的前级处理，可使产水量提高15~25%，膜寿命提高50%，化学清洗的次数降到每年一次以下。
(4) 药品及用量
超滤装置运行一段时间后需根据超滤膜易被污堵的情况进行加强反洗和化学清洗，常用的清洗药剂有NaOCl、NaOH、H2O2、HCl、EDTA等，增加了药品的费用及化学废水的排放量;而常规的过滤处理仅在混凝沉淀阶段中加入凝聚剂和助凝剂，后续的过滤过程不需再加药。
(5) 占地面积
UF系统模块化的设计使得其体积小，便于施工安装和维护，而常规过滤系统设备数量多，管道阀门安装复杂，占地面积大。
(6) 运行控制
UF系统因采用模块化的设计，故其运行控制较简单，而常规过滤处理设备多，运行和控制相对比较复杂。
(7) 运行费用
超滤是一种动态的过滤过程，被截留的一部分杂质随浓水排去除，这一方面保证了超滤长期连续的运行，另一方面导致了UF的回收率只有90%，相当于有10%水被排掉，增加了系统的水耗和电耗;相反常规的过滤系统较之要节能得多。
(8) 系统投资
序
号项 目方案一
(常规过滤处理)方案二
(超滤处理)
1设备投资费(万元)270382
2安装费用(万元)8020
3土建费用(万元)8740
4总投资费用(万元)437442
5年运行费用(万元)110123
6年固定费用率17.24%17.24%
7综合年费用(万元)185199
从上表可看出，方案一和方案二总投资费用及运行费用大致相当，考虑到运行方便和出水水质，推荐采用方案二即“自清洗过滤+超滤”工艺。
2 锅炉补给水处理系统的优化
2.1锅炉补给水处理系统方案选择
根据以上锅炉补给水预处理系统的比选，锅炉补给水处理系统拟采用以下三种方案：
方案一：水工来深度处理后的再生水→自动反冲洗过滤器→UF装置→超滤水箱→超滤水泵→一级反渗透高压泵→一级反渗透装置→除碳器→中间水箱→中间水泵→阳离子交换器→阴离子交换器→混床→除盐水箱→除盐水泵→主厂房用水点。
方案二：水工来深度处理后的再生水→自动反冲洗过滤器→UF装置→超滤水箱→超滤水泵→一级反渗透高压泵→一级反渗透装置→除碳器→一级淡水箱→二级反渗透高压泵→二级反渗透装置→二级淡水箱→淡水泵→混床→除盐水箱→除盐水泵→主厂房用水点。
方案三：水工来深度处理后的再生水→自动反冲洗过滤器→UF装置→超滤水箱→超滤水泵→一级反渗透高压泵→一级反渗透装置→除碳器→一级淡水箱→二级反渗透高压泵→二级反渗透装置→二级淡水箱→淡水泵→EDI→除盐水箱→除盐水泵→主厂房用水点。
反渗透的机理是在外加压力推动下，溶液中的水能透过反渗透膜而获取淡水。在水处理中应用较多的反渗透膜为醋酸纤维素膜、芳香聚先胺膜及复合膜等。反渗透装置由保安过滤器、高压泵、反渗透组件及控制仪表等组成。其主要性能参数是产水量、回收率、脱盐率等。为了确保反渗透装置的正常安全运行，在运行中要严格控制系统的操作压力、进水水质、进出水流量等。反渗透运行一段时间后会在不同程度上被污染，导致反渗透进出口压差增大，产水量下降，因此必须对膜组件进行定期的水冲洗或化学清洗。
连续电除盐(EDI)是电渗析技术(ED)和离子交换技术(DI)有机结合。它利用阴、阳离子选择性膜和装填在膜之间的离子交换树脂，在直流电场的作用下，将水中需要去除的离子迁移到浓水室中，以达到深度除盐制取超纯水的目的。又利用电渗析的直流电场为推动力，一方面使树脂间的水解离成H+和OH—来不断地使树脂再生，另一方面使树脂再生交换下来的离子穿过离子选择性膜迁入浓水室。既克服了电渗析不能深度脱盐的缺点，又弥补了离子交换不能连续工作、需消耗酸碱再生的不足，把离子交换、离子迁移、树脂再生融为一起，达到连续除盐连续再生的目的。
电除盐(EDI)设备由阴阳电极板、离子交换树脂、离子交换膜等组成。EDI的进水采用RO的产水，对进水水质要求非常高，通常要求硬度1.0mg/L(以CaCO3计)，活性SiO20.5mg/L，总有机碳(TOC)0.5mg/L等。
3 锅炉补给水处理系统设备布置
方案一自动反冲洗过滤器、UF装置、RO装置、高压泵、阳离子交换器、除碳器、中间水箱、阴离子交换器、混合离子交换器等布置在水处理车间内，各类水泵、酸碱计量设备等布置在披屋。水处理车间跨距12m，长60m，梁下弦标高9.5m。其建筑占地面积约为720m2;披屋跨距6.25m，长60m，梁下弦标高5m，所占建筑面积375m2。超滤水箱、淡水箱、除盐水箱等布置在室外。
方案二自动反冲洗过滤器、UF装置、RO装置、高压泵、淡水泵、混床、清洗设备等布置在水处理车间内，各类加药设备、除盐水泵布置在披屋。水处理车间跨距13.5m，长50m，梁下弦标高7.5m。其建筑占地面积约为796.5m2;披屋跨距6.6m，长50m，梁下弦标高5m，所占建筑面积389m2。除盐水箱、超滤水箱、淡水箱等布置在室外。
方案三自动反冲洗过滤器、UF装置、RO装置、高压泵、淡水泵、EDI、清洗设备等布置在水处理车间内，各类加药设备、除盐水泵布置在披屋。水处理车间跨距13.5m，长50m，梁下弦标高7.5m。其建筑占地面积约为796.5m2;披屋跨距6.6m，长50m，梁下弦标高5m，所占建筑面积389m2。除盐水箱、超滤水箱、淡水箱等布置在室外。
4 结论
经技术经济比较，锅炉补给水处理系统推荐采用方案一，即水工来深度处理后的再生水®生水加热器®自动反冲洗过滤器® UF装置®超滤水箱®超滤水泵®一级反渗透高压泵®一级反渗透装置→除碳器→中间水箱→中间水泵→阳离子交换器→阴离子交换器→混床→除盐水箱®除盐水泵®主厂房用水点。
参考文献
【1】 李静;鲍东杰;司芬改;汤梦玲;;热电厂锅炉补给水处理方案设计与技术经济分析[J];工业水处理;2006年11期
【2】 徐秀萍;;利用循环水排污水做锅炉补给水处理系统的选择[J];山东电力技术;2006年04期
