（国核电力规划设计研究院 北京 100905）
摘要：随着大容量、高参数机组的普及和发展，以及人们环保意识的增强，对化学水处理系统设计的要求也越来越高。本文主要针对百万级超超临界机组，介绍了在相同水源条件下，为保证机组安全、经济运行，以合理的投资获得最大的综合经济效益，如何选择工艺系统合理、经济指标先进的锅炉补给水处理系统。
关键词：锅炉补给水；水处理方案；经济分析
Abstract：With large capacity and high parameter units popularizing and developing and the people’s environmental protection consciousness increasing，the design requirements of chemical water treatment system are increasingly higher. In order to ensure the operation safety and economic function，this article mainly introduces how to obtain maximum economic benefits with reasonable investment and how to choose boiler make-up water treatment system with reasonable technology system and advanced economic index in the same water quality conditions.
Keywords：Boiler make-up water；Water treatment scheme；Economic analysis
0引 言
为使机组安全、经济运行、满足环保要求，选择一个技术先进、经济合理的锅炉补给水处理系统至关重要，本文通过技术经济比较，确定适用于百万级超超临界机组的技术先进、经济合理的锅炉补给水处理工艺。
1电厂建设规模及水源
本文涉及工程为新建2×1000MW超超临界燃煤发电机组，配2台超超临界变压直流炉，BMCR（锅炉最大连续蒸发量）工况：2953t/h，27.46Mpa，给水温度：298℃。
本工程水源为长江水，水质特点为含盐量较低、耗氧量、悬浮物和硅的含量相对偏高。
2 锅炉补给水处理系统
2.1 系统选择的主要原则
锅炉补给水处理系统的选择应根据水源水质、建设机组参数、场地布置条件、设备和药品的供应情况及环境保护等因素，经过技术经济比较后确定。
2.2锅炉补给水处理系统选择
2.2.1锅炉补给水处理系统工艺的选择
方案一：超滤、反渗透 + 阳、阴离子交换除盐 + 混床系统。
方案二：超滤、反渗透 + 电除盐系统。
2.2.2 关于反渗透及后置除盐系统的选择
1）反渗透预脱盐工艺的确定
本工程原水含盐量在120～160mg/L左右，按常规设计是不需要采用反渗透预脱盐处理的，但是本工程为1000MW超超临界直流炉，而根据锅炉补给水质量标准，对超超临界机组的给水品质提出了TOC（总有机碳）小于200g/L的控制指标要求[1]。而相对于离子交换工艺反渗透工艺能够有效的去除TOC。
2）关于反渗透与后置系统选择[2]
a. 2×100%反渗透装置配二套100%容量的一级除盐加混床系统。
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b. 2×100%的两级反渗透装置配EDI电除盐装置。
以上两个方案的出水水质均满足超临界机组的水汽质量要求。其中：
a方案为传统的配置方案，系统成熟可靠，出力稳定，造价低。缺点是离子交换设备需要定期进行再生，消耗酸碱，产生酸碱性废。
b方案不消耗酸碱，系统排水主要是一级反渗透的浓水和膜元件的清洗废水。缺点是耗电量大，反渗透膜及EDI模块更换费用高。
3）关于反渗透前置预处理系统的确定
目前，作为反渗透预处理方式有澄清过滤和微滤、超滤。
澄清过滤是以往工程比较常用的一种方式，占地面积大、系统复杂，投资也很高，且对去除水中胶体硅的效果不是很好。
超滤作为国内外广泛采用的预处理工艺，膜的机械性能稳定，使用寿命可达5到7年以上；可有效去除胶体硅；出水污染指数SDI可小于1，可提高反渗透产水量10～20%，膜的平均寿命可提高2～3年。
故本工程预处理采用超滤装置。
2.4 本期锅炉补给水处理系统的出水水质
上述两个方案的出水水质均能达到下述指标，即：
二氧化硅：≤10μg/L；
电导率：≤0.15μS/cm（标准值），≤0.10μS/cm（期望值）；
满足超超临界机组对补给水的水质要求。
2.5设备选择和锅炉补给水处理室布置
2.5.1 方案一：超滤、反渗透 + 阳、阴离子交换除盐 + 混床系统
水处理室面积为36m（长）×21m（宽），其主跨15m，辅跨6m。
锅炉补给水处理室主跨净高8米，布置盘式过滤、超滤、反渗透及阴、阳、混合离子交换器等。水处理室辅跨净高4.5米，设有加药间、加热间、水泵间、酸碱计量间。
超滤水箱、淡水箱、除盐水箱、废水收集池和输送泵以及酸碱贮存罐等设施均布置在室外。
2.5.2 方案二：超滤、反渗透+电除盐系统
水处理室面积为30m（长）×18m（宽），其主跨12m，辅跨6m。
锅炉补给水处理室主跨净高7.0米，布置盘式过滤、超滤、一级R/O、二级R/O及EDI装置，水处理 室辅跨净高4.5米，设有加热间、加药间、水泵间。
清水箱、超滤水箱、淡水箱、除盐水箱等均布置在室外。
3 水处理方案的经济比较
方案一的基建投资费用为1720万元/年，方案二为2260万元/年；方案一的运行费（水费/年、电费/年、加酸碱费用/年、加药费用/年、超滤膜更换费用/年、反渗透膜更换费用/年、EDI更换费用/年、树脂更换费用/年、运行人员工资/年）为277万元/年，方案二为297万元/年；方案一的折旧费为49万元/年，方案二为67万元/年。方案一运行总费用为326万元/年，方案二的运行总费用为364万元/年。
4 结论
通过上述论证可知方案一和方案二期产水均能满足机组要求，而方案一做为传统的配置方案，系统成熟可靠，出力稳定、弹性大，工程造价低。故选择方案一即超滤、反渗透 + 阳、阴离子交换除盐 + 混床系统作为锅炉补给水处理系统推荐方案。
参考文献：
[1] 火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量（GB/T12145-2008）.国家质量监督检验检疫总局发布.
[2] 丁桓如.锅炉补给水处理初步设计水利水电出版社，1995.
[3] 火力发电厂化学设计技术规程（DL/T5068-2006）.中华人民共和国国家发展和改革委员会发布.
作者简介：
崔基伟（1986—）男，汉，山东省 研究生 环境工程，北京汇丰建设有限公司010000；国核电力规划设计研究院，助理工程师：100095
论文作者:崔基伟,刘炳伟,徐秀萍
论文发表刊物:《电力设备》2015年8期供稿
论文发表时间:2016/3/1
标签：水处理论文; 反渗透论文; 方案论文; 超滤论文; 系统论文; 锅炉论文; 万元论文; 《电力设备》2015年8期供稿论文;