新增二级反渗透在我厂2×660MW机组水处理中的应用探讨论文_刘扬扬,张正华

(国家电投集团江西电力有限公司景德镇发电厂 江西景德镇市 333000)

摘要:景德镇发电厂在经过5年运行后,由于河水水质劣化导致锅炉补给水处理压力增加,且水质指标下降,为保证机组运行的安全性,我厂相关技术人员经过一段时间调研最终对水处理流程进行了改造即新增加二级反渗透设备,达到了预期效果,具有一定的经济型和安全性。

关键词:活性硅;有机物;二级反渗透;一级除盐

Abstract:Jingdezhen power plant after 5 years after the operation,boiler make-up water treatment due to the river water quality deterioration pressure increases,and the water quality index,in order to guarantee the safety of the unit operation,my factory technical personnel after a period of time investigation eventually to the water treatment process is reformed,namely the increase of new secondary reverse osmosis device,the desired effect,has certain economic and security.

Key words: active silicon; organic matter; two stage reverse osmosis; primary desalting

1.概况

景德镇发电厂总装机容量为2×660MW为超超临界机组,其中#1机组于2010年12月31日投产发电,#2机组于2011年5月18日投产发电。化学水处理系统设计为双滤料过滤器+超滤+一级反渗透+混床系统的水处理工艺,出力120t/h,其中超滤、混床为母管制连接,反渗透采用单元制连接,混床出水至除盐水箱(3000m3,2台),经除盐水泵送至主厂房供机组使用。

2.现状

设计初期,河水水质较好,系统稳定运行,水质参数制在合格范围内,历经五年,上游水质发生变化,有机物、胶体硅明显增加,2008年到2015年水体中有机物的指标由2.64mgO2/L升至6.96mgO2/L,全硅从10.7mg/L升至19.45 mg/L,除盐水TOC含量也高达408μg/L,比标准要求高2倍多,现有的水处理设备难于控制除盐水指标,一旦进入机组循环,势必造成蒸汽携带,汽轮机通流部分结垢、积盐。2015年#2机组A修汽轮机中压缸转子6级叶片垢样SiO21.96%,低压缸转子叶片混合垢样SiO21.91%,均比2013年#1机组大修的垢样SiO2含量高1%左右。

3.各分段设备运行分析

为了摸清水处理各分段设备运行情况,有针对性开展设备改造工作,2015年1-3月份针对性开展分段设备除硅效果分析(见下表1)。

11.9μg/L,超出设计值标准,为了满足要求,混床频繁再生,造成运行成本增加。设备改造迫在眉睫。

4.改造方案的确定

4.1与同类型厂的水处理流程对比

根据同类型电厂的水处理工况的调查:工艺有二级反渗透+EDI和一级反渗透+一级除盐+混床两种,在一级反渗透与混床之间增加新的水处理设备成了解决问题的关键。

4.2不同方案的对比

4.2.1方案一:在现有一级反渗透装置基础上加装一级除盐系统

优点:能降低化学补给水中硅酸根含量,提高除盐水水质;

缺点:①加装后管道布局复杂,施工难度大,②控制系统和监控系统膨大,追加辅助设施费用;③增加一级除盐,大大增加酸、碱耗量,运行费用高,不经济;④投资成本较大,整个工程耗费约245万元左右。

4.2.2方案二:在现有一级反渗透装置基础上加装二级反渗透装置

优点:①设备布局简单,两套合一,占地少,可以利用现有水处理空间场地,控制系统简单,只要在原有系统中添加;②加装二级反渗透可以利用现有的一级反渗透加药系统,设置控制系统可以分别分时段进行加药,不受更多条件制约;③同时增加了二级反渗透可以提高浓水回收率,由75%增加至85%,达到节能的目的;④能够降低混床进水电导及有机物含量,大幅提高补给水品质;⑤延长混床制水周期大幅节约酸碱用量,降低环保成本,减轻工作人员再生负担。

缺点:初期投资成本大,整个工程耗费约300万元左右;

4.3方案的确定

虽然增加二级反渗透相比增加一级除盐系统的初期投资费用高约70万左右,但是后期混床树脂再生对酸碱的消耗每年约45万左右且增加人工的工作量。一旦树脂被有机物污染更换树脂又要将近耗费10万元左右的费用。而反渗透作为一种典型的膜技术,在除盐方面有很大的亮点,既不仅限于单纯的机械过滤又可以节省酸碱用量,比较突出的是去除有机物的效率较高,这对解决我厂的现状是针对性比较强的,并且每年更换还膜的费用也仅为1.5万左右,化学清洗的费用约15万左右。因为反渗透具有占地面积小、自动化程度高、系统稳定、运行成本低等诸多优点。最终我厂选定新增二级反渗透这一方案。

5.安全、经济性明显

2017年3月份改造工作结束,经过3-4月份运行,水汽品质指标明显好转,机组运行的安全性得到保障,同时也降低了运行成本,具有一定的经济性。

5.1安全性

5.1.1除盐水出水硅含量可控制在5μg/L,保证锅炉补给水水质安全可靠。

5.1.2锅炉补给水硅含量降低,可有效防止蒸汽携带,缓解汽轮机叶片结垢的速率,延长了机组运行寿命。

5.2经济性

5.2.1采用二级反渗透运行工艺,二级反渗透出水活性硅约60μg/L,TOC值降至50.4μg/L,混床制水周期延长3倍,延长混床再生周期,比增加一级除盐少耗阳床和阴床再生,初步估计一年运行费用减少38.5万元。

5.2.2再生酸碱用量减少,满足节能环保的要求,具有较好的社会经济价值。

参考文献:

[1]中华人名共和国电力行业标准.火电厂水处理反渗透装置验收导则.DL/T951-2005

[2]中华人民共和国国家标准.《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》.GB/T12145-2016

论文作者:刘扬扬,张正华

论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期

论文发表时间:2017/7/17

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